电子行业如何使用CNC加工
电子行业是世界上规模最大、实力最强的行业之一,它的许多产品——从专业的高科技设备到消费电子产品——都是用 CNC 加工零件制成的。
电子行业的机加工部件包括塑料和金属部件,用于生产它们的技术包括数控铣床和数控车床。精密 CNC 加工可以生产电路板等精细部件,多种加工技术可实现部件的大规模批量生产。
本文着眼于电子行业如何使用 CNC 加工 - 以及 3ERP 如何帮助您成功完成电子原型设计和制造项目。
电子行业
电子产品是一个庞大的全球产业,包含多个不同的行业。其中最大的是企业对企业电子商务,其中包括用于企业间交易的无处不在的支付和电信技术。 2017 年,仅这一行业的销售额就达到了 29 万亿美元。
电子行业的其他重要部门包括科技行业、消费电子、半导体行业和电力电子。
在电子行业的这些部门中,一些最广泛制造的组件包括晶体管、电容器、半导体、二极管和电路芯片。由许多电子元件组成的流行产品包括电脑、电视、收音机和智能手机。
电子行业如何使用数控加工?
CNC 加工的准确性和多功能性使其成为电子行业有价值的制造技术。数控机床能够加工导电和非导电金属,以及各种塑料。
该技术的最大优势之一是速度。 CNC 加工可用于在短时间内生产电子元件,因为生产前没有工具阶段,而且该技术不受增材制造相关质量限制的影响。还可以使用 CAD 软件快速迭代和修改设计,一旦计算机和/或机械师定义了刀具路径,几乎不需要手动操作。
许多电子制造商对复杂的内部元件要求严格的公差,而 CNC 加工通常是满足此类要求的最合适的技术。
CNC加工电子零件示例
消费电子产品
Apple MacBook 及其各种型号(MacBook Pro、MacBook Air)是世界上最知名的消费电子产品之一,其耐用的铝制机身采用 CNC 铣削技术制成。
Apple MacBook 的机身由单块挤压铝制成,带有键盘孔和其他轮廓,然后用 CNC 铣削出金属块。
当公司在 2000 年代后期首次开始使用这种工艺时,当时的首席执行官史蒂夫乔布斯说:“苹果发明了一种用单块铝制造笔记本电脑的全新方法。”
不幸的是,对于它的竞争对手来说,苹果仍然是唯一一家能够以这种规模对笔记本电脑进行 CNC 加工的公司。
据报道,这家计算巨头运营着 10,000 台 CNC 机器,这超出了该领域其他企业的财务能力。
但是,其他公司可以使用 CNC 机器来制造较小规模的电子机身和外壳。
半导体
半导体的制造可以说是电子工业的支柱,其中 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管,或 MOS 晶体管)是人类历史上制造最广泛的器件。
由于精密CNC加工设备能够加工硅和氮化铝等半导体材料,因此被半导体制造商频繁使用。可加工的半导体元件包括晶圆卡盘、气体分配板、晶圆载体、焊盘模板和柔性电路加强板。
这些部件通常需要严格公差,因为半导体通常被缩小到非常小的尺寸以适合电子设备。
印刷电路板
印刷电路板 (PCB) 用于大多数电子设备中,用于连接设备的各个部分,并将布线焊接到 PCB 的适当区域。它们由导电轨道(通常由铜制成)和下面的非导电基层组成。
大多数PCB是使用化学蚀刻工艺制造的,其中PCB设计人员可以在将电路板浸入氯化铁等蚀刻溶液之前覆盖部分铜。该解决方案去除了未覆盖的铜区域,留下了所需的通道网络。
对于小型项目,CNC 加工可以作为蚀刻的合适替代品,特别是在蚀刻溶液可能被认为是危险的环境中。可以使用 CAD/CAM 软件设计机加工板,其中铜部分被简单地铣掉,并使用标准 CNC 铣床制造。
散热器
散热器是广泛使用的电子设备,可将热量从电子部件传递到液体冷却剂或空气中。散热器用于计算机等设备,用于冷却关键组件以保持正常功能。
使用铝或铜等可加工金属,可以使用 CNC 加工技术制造散热器。精密数控机床甚至可以制造非常小的散热片,并且可以根据要求制造出各种配置的设备。
机加工通常适用于散热器的小批量生产,可用于制作非常复杂的轮廓、切口和其他特征。机加工散热器还具有高导热性。
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