I consumatori si aspettano il rilascio periodico di elettronica sempre più avanzata. Dagli smartphone ai sistemi per la casa intelligente e agli indossabili, i nuovi prodotti di consumo richiedono una valutazione e test significativi prima di arrivare sul mercato. Prima di passare alla produzione di massa, questi nuovi prodotti richiedono test rigorosi per la qualità, la funzionalità e l’esperienza dell’utente.
Con l’aggiornamento dei nuovi prodotti di consumo e i cicli di rilascio sempre più stretti, i progettisti elettronici hanno bisogno di una soluzione che aiuti a ridurre il tempo coinvolto in ogni ciclo di R&D e prototipazione. Di gran lunga, la parte più dispendiosa in termini di tempo e meno produttiva della R&D sono i cicli ripetitivi di progettazione, costruzione e test. Queste attività sono fondamentali per garantire la qualità del prodotto e la funzionalità dell’elettronica di consumo, ma consumano anche una quantità significativa di tempo a causa dei vincoli dei processi tradizionali di fabbricazione dei PCB.
I nuovi prodotti come i sistemi VR richiedono un’elettronica sofisticata e un sistema ottico complesso.
La prototipazione rapida dei PCB con i processi di produzione tradizionali è tutt’altro che veloce, quindi i progettisti hanno bisogno di una soluzione reale per una vera prototipazione rapida. Questo illustra il valore della stampa 3D nello sviluppo e nella prototipazione dell’elettronica di consumo; i progettisti possono creare rapidamente un’elettronica completamente funzionale in poche ore piuttosto che in giorni, e questo può essere fatto in-house. I progettisti possono innovare più spesso, testare rapidamente la funzionalità e implementare le riprogettazioni prima della produzione in scala.
Perché usare la stampa 3D nello sviluppo dell’elettronica di consumo?
I sistemi di produzione additiva forniscono una serie di vantaggi per lo sviluppo dell’elettronica, ma questi sistemi sono ancora visti come riservati alla produzione di elettronica avanzata per applicazioni altamente specializzate. Mentre la produzione additiva è ideale per l’elettronica complessa che non si trova nello spazio di consumo, la stampa 3D nello sviluppo dell’elettronica di consumo fornisce vantaggi significativi in termini di prototipazione e preparazione per la produzione su larga scala.
Stampa, prova e riprogetta una singola scheda in un giorno
La stampa 3D è unica rispetto ad altri processi di produzione in quanto il tempo e i costi coinvolti nella fabbricazione sono indipendenti dalla complessità di un prodotto. Invece, il tempo di realizzazione dipende solo dal peso dei materiali che vengono depositati nel dispositivo. Questo significa che i tempi di fabbricazione dei prototipi e dei prodotti finiti sono altamente prevedibili. Con i dispositivi elettronici complessi, in particolare i PCB multistrato, la stampa 3D elimina le fasi ripetitive di incisione, pressatura, foratura e finitura durante la fabbricazione. Il giusto sistema e processo di produzione additiva può essere usato per stampare una scheda completamente funzionale in meno tempo di un processo tradizionale.
Anche i PCB più complessi possono essere stampati in poche ore, piuttosto che aspettare giorni o settimane per la produzione di un lotto di schede pannellate con processi tradizionali. Inoltre, è possibile stampare una singola scheda o un certo numero di varianti in parallelo con una stampante 3D e testarle immediatamente. Questo aiuta i progettisti e gli ingegneri a diagnosticare rapidamente i problemi di funzionalità e a determinare le riprogettazioni necessarie, riducendo in definitiva il tempo di sviluppo per la nuova elettronica.
Valutate le schede insieme all’involucro proposto
Involucri e imballaggi per l’elettronica di consumo sono importanti quanto la scheda che gestisce il dispositivo. L’esperienza dell’utente per i nuovi prodotti è definita dal comportamento meccanico dell’involucro, così come dalle capacità elettriche del dispositivo. Per i dispositivi con fattore di forma complesso, come i sistemi VR, gli indossabili e gli elettrodomestici intelligenti, è probabile che non sia possibile ottenere un prototipo di involucro per il nuovo prodotto in un lasso di tempo ragionevole. Questo rallenta i cicli di sviluppo e crea il rischio che l’involucro non si adatti alla scheda.
Il processo di deposizione layer-by-layer della stampa 3D permette di stampare sensori, antenne e altra elettronica funzionale direttamente su componenti di plastica, superfici metalliche e persino pannelli di vetro e materiali ceramici. Una scheda prototipo può essere stampata direttamente in un involucro proposto e testata immediatamente per la funzionalità, l’esperienza dell’utente e il rigore meccanico. Quando si porta una stampante 3D per i componenti meccanici nel processo di prototipazione in-house, è possibile produrre un prototipo completamente funzionale per il vostro prodotto con meno tempo e costi rispetto ai processi di produzione e fabbricazione tradizionali.
Rendere il vostro team di progettazione più agile
L’idea centrale nei processi di progettazione e sviluppo agili, sia per l’hardware che per il software, è diventare adattabili ai cambiamenti di progettazione. I due benefici precedenti sono fondamentali in quanto permettono ai team di progettazione di testare ripetutamente le scelte di progettazione e determinare le riprogettazioni necessarie. Questo aiuta anche i team di progettazione ad adattare rapidamente i loro prodotti ai cambiamenti nei gusti dei consumatori o nelle richieste dei clienti con meno tempo e spese. Tutto questo si basa sulla capacità di valutare e classificare rapidamente le riprogettazioni di prodotti complessi, un processo che normalmente richiederebbe settimane con i tradizionali prototipi di PCB.
L’utilizzo della stampa 3D nello sviluppo dell’elettronica di consumo aiuta i team di progettazione a diventare più agili, riducendo in definitiva il tempo in ogni ciclo di sviluppo.
Proteggi la tua proprietà intellettuale
Ogni volta che un progetto viene inviato alla produzione, c’è il rischio che i dati di progettazione vengano manomessi o rubati. Produttori d’oltremare senza scrupoli possono affermare di aiutare a proteggere la proprietà intellettuale, ma non c’è bisogno di rischiare di esporre un nuovo design ai concorrenti prima che il vostro prodotto arrivi sul mercato. Poiché i sistemi di produzione additiva possono essere portati all’interno dell’azienda, un’azienda innovativa può avere un maggiore controllo sulla qualità del prodotto e sulla sicurezza del design. Se presi insieme alle tempistiche accelerate di prototipazione, i sistemi di produzione additiva aiutano l’elettronica di consumo a rimanere più competitiva in un mercato affollato e lucrativo.
Scaling Up e personalizzazione
La stampa 3D nella produzione di elettronica di consumo è destinata a diventare sempre più mainstream man mano che più aziende adottano una mentalità Industria 4.0. L’eliminazione dei requisiti di attrezzaggio, dei costi fissi e dei tempi di consegna, e l’eliminazione dei tradizionali vincoli DFM consentiranno in ultima analisi un’elettronica di consumo personalizzabile e modulare. Questo rappresenta un’enorme opportunità per i produttori in quanto avranno la possibilità di produrre elettronica di consumo con un alto mix e un basso volume.
I sistemi di produzione additiva sono intrinsecamente digitalizzati, permettendo loro di essere incorporati in un ecosistema di produzione completamente digitale a luci spente. Questa digitalizzazione innata e i nuovi standard sulla connettività della fabbrica permetteranno agli impianti di produzione di diventare più intelligenti, autonomi e produttivi. I produttori dovrebbero aspettarsi che queste tendenze continuino oltre l’elettronica di consumo.
L’uso della stampa 3D nello sviluppo dell’elettronica di consumo è destinato a cambiare il modo in cui i progettisti pensano ai nuovi prodotti elettronici e come le aziende scalano fino alla piena produzione. Il sistema DragonFly LDM della Nano Dimension è ideale per produrre internamente elettronica complessa, sia per i mercati di consumo che per applicazioni specializzate. La vostra azienda può anche adottare un approccio di produzione digitale a luci spente con questo sistema avanzato di fabbricazione di PCB. Leggete un caso di studio o contattateci oggi stesso per saperne di più sul sistema DragonFly LDM.