注塑成型是有用生产方法,赋予制造商以一致质量特性大批量制造同类零件能力。生产中,加压喷嘴将熔融塑料注入设计为让零件快速冷却脱模的耐用金属模具。零件脱模后合模重复操作。许多日常塑料制品——从梳子瓶盖到汽车零件齿轮——通过注塑生产。 历史上,注塑零件须大量制造以摊销高启动成本。硬化钢模具成本数万美元且需数周或数月制模,但随时间推移,其耐用性允许制造商收回投资同时降低单件成本。 然而,随市场演变——如持续向定制小批量产品转变——制造商调整运营利用新、更高效方法。低容量注塑成型便是其中之一。 低容量注塑成型关键优势 低容量注塑成型摒弃硬化钢模具和嵌件,改用更软铝模具,通常更易制造更便宜。这些模具显然
原型制作是制造生命周期关键阶段,通常连接设计阶段结束与生产开始。该过程使设计师工程师能优化零件设计、收集反馈、获得利益相关者认可。 原型可多种方式创建。快速3D原型制作,用增材制造方法生产零件,因允许工程师生产前快速高性价比识别设计问题,成越来越流行的原型选择。这有助避免潜在昂贵耗时工装修改,提升产品质量,确保生产按预期时间线推进。 然而,某些零件应用和材料不适配3D原型制作。熔积建模(FDM)等工艺产出非各向同性零件,可能更脆弱、反应不同于生产弹性体零件,而其他增材法可能受成本或材料选项限制。 这给快速原型制作弹性体模塑、密封件及其他低硬度高弹性零件带来挑战,因柔性是期望材料特性。虽增材制造
许多汽车应用零件关乎使命关键,因此需用耐用、可靠、常耐腐蚀耐热塑料制造。汽车制造商还须满足严格行业法规,制造用材料须经材料认证流程确保耐用合规。 考虑到某些材料能带来显著能源成本节约,选材更重要。例如应用轻量材料可降低车辆整体重量,从而提升燃油效率。反之,错误材料会大幅增加成本和能耗。 基于所有这些原因,产品团队为汽车零件选材时做出正确选择至关重要。通常,该材料是塑料。 汽车制造常用塑料 因塑料轻量廉价,对当今汽车制造商极具吸引力。随燃油效率成消费者日益关注,任何减重直接转化为销量提升。此外,塑料耐腐蚀、持久、可塑,提供比金属更大设计自由度。 以下塑料最可能用于汽车制造,其中聚丙烯、聚氨酯、
注塑成型是简单可重复工艺,非常适合大批量生产复杂形状零件。此工艺用高热高压将熔融材料注入注塑模具再冷却材料。冷却后打开模具即可看到成品零件。 精心制作的模具/工装是生产功能注塑零件的关键。随着3D打印技术发展,3D打印注塑模具已成为传统钢制工装的高性价比替代方案。3D打印模具是您下个生产批次最佳选择吗?您需要知道这些。 3D打印注塑模具如何制造 3D打印注塑模具需创建最终设计反向数字文件。打印机读取文件按需逐层沉积材料,添加支撑防止变形。打印完成后,模具可插入铝框架支撑模具抵抗注塑喷嘴热压防止翘曲。 设计模具时,在设计中加入排气孔以改善熔体流入模具、最小化压力、加速注塑、降低飞边风险。也可
随着驾驶员安全和燃油经济关注日益突出,汽车制造商寻求使车辆生产全生命周期各环节更高效。这持续优化过程包括深入考虑汽车应用中最有效/有益材料性能,并尝试融入更多提供这些期望特性的材料。此领域关键突破之一是先进高强度钢(AHSS)发展。 先进高强度钢是新世代钢级,提供耐用性、制造易行性、高强重比的独特组合,确保钢零部件以高性价比满足关键安全效率法规。 汽车制造商多年使用先进高强度钢,随制造工艺改进,每后续钢世代也随之改进。利用精准加热冷却工艺和不同强化机制,工程师可实现最优力学性能——如高延展性或抗拉强度——同时满足碰撞性能、延展性、疲劳、刚度等特性要求。 各类先进高强度薄钢板提供不同性能,允许制
按需制造是种运营模式,基于实际需求而非预测计算生产量。此法利用制造技术近期发展,使小批量定制生产成为产品团队和工程师的高性价比选项。 20世纪传统制造允许同类零件大批量生产。昂贵耗时工装意味着定制零件和短批次生产往往成本高得惊人,部分因制造商基于预期需求预测材料和工装需求以维持利润率。 然而,数字制造进步(即增材制造工艺涌现)使经济按需创建零件成为可能,让定制化和小批量生产可行。采纳这些技术和服务的制造商将能战略性增长业务。 按需制造还有其他益处。对制造商,此法消除过度/不足生产可能性,避免建厂资本支出,允许外包需求给专业专家。 以下是按需制造模式如何强化企业底线。 降低库存成本 如前所述,
历史上,小批量制造是项成本高昂的事。为大批量工艺如注塑制造耐用模具昂贵且能给生产时间线增数周或数月。制造商靠大批量订单摊销高昂前期资本支出,降低单件成本、提高利润率。这虽易于大量生产同类零件,但极大限制经济制造专用或高度定制零件的能力。 然而,包括聚氨酯铸造和CNC加工在内的多种制造方法,提高了经济小规模生产可行性。更有甚者,增材制造近年进步使工程师能在许多方面不制模具即创建复杂几何和独特设计特征零件,从根本上使小批量生产经济化。 小批量生产界限跨行业不同,但通常指产出50至数万件。高度定制零件和原型、复杂几何零件、桥接工装是典型小批量生产应用类别。 小批量生产方法通常更快,使企业能快速推向市
3D打印由Charles W. “Chuck” Hull开创,他构想用计算机辅助设计软件创建三维物体。Hull制造机器用UV激光蚀刻丙烯酸层成形再堆叠层构建物体。1984年他专利“用立体光刻生产三维物体的装置”,标志3D诞生。 三十年来,3D打印跨行业应用,含医疗。随着3D打印技术进步和经济普及,医疗应用持续拓宽。3D打印甚至促成医学近年最令人印象深刻的进展,含3D打印血管组织、假肢、骨骼,及一系列医疗器械如手术导板、起搏器等。 3D打印如何助力医疗变革 医疗行业是3D打印技术最早采用者之一。早在90年代末和2000年代初,3D打印已用于生产牙种植体和定制假肢,甚至让Charles Hull
激光切割是利用高功率光束切割、切片或钻孔材料的工艺。1960年代在英国焊接研究所开发,日益普及。事实上,金属激光切割机现占全球金属切割市场最大产品细分,需求预计2025年增至近98亿美元。 激光切割如何工作?有多种激光切割工艺,但大体分两类:熔化切割和烧蚀切割。最简单形式下,激光熔化切割用激光熔化工件局部材料区域,再用高压惰性气体射流(通常氮气,不与切割材料放热反应)吹走熔融材料。CNC控制可移动激光或工件实现连续切割。 烧蚀激光切割用高强度激光快速脉冲逐层去除材料。此工艺实为汽化而非熔化,故无需加压气体去除多余材料。通常较慢,用于不贯穿工件的部分切割(如激光雕刻即烧蚀工艺例)。相反,熔化切割
日常生活中遇到的许多物品采用传统制造工艺制造。从五金、汽车零件到电子产品、塑料包装等,周围许多事物都经过深思熟虑的设计和制造,以优先功能性。 当今两种最常见制造方法是聚氨酯铸造和注塑成型。两者都将熔融塑料注入模具制造零件,但针对不同应用和生产批量,二者各有优劣。我们将讨论两种工艺原理、差异及各自最适合的零件类型。 聚氨酯铸造 聚氨酯铸造是种通用塑料工艺。有时称真空铸造,聚氨酯铸造始于制作母模,即最终零件1:1复制品,可3D打印或CNC加工。母模置于密封盒中,覆液态硅胶并固化。定型后,硅胶块对半切开释放母模。此时模具即可使用。 制造零件时,聚氨酯铸造树脂——通常为聚氨酯材料,模仿注塑用生产级塑
每种增材制造技术都有独特能力和优势组合。为帮您更好理解各技术及其最适合的产品/零件类型,我们借助工程师专业知识创建了这些全面、易读的图表。 浏览图表时,您将找到关于光固化技术能力的信息,含立体光刻(SLA)和Carbon®数字光合成™;粉末床熔融技术,含选择性激光烧结(SLS)和HP多喷嘴熔融(MJF);材料挤出;材料喷射;粘结剂喷射。 点击此处下载完整聚合物增材技术图表PDF。 想了解特定增材技术更多细节?继续往下阅读。 光固化:立体光刻(SLA)和Carbon®数字光合成™(DLS) 点击此处下载光固化技术图表。 粉末床熔融:选择性激光烧结(SLS)和HP多喷嘴熔融(MJF) 点击
过去几年,全球企业经历供应链问题,显示全球大流行对大大小小企业均有冲击。除消费需求激增外,还面临集装箱和码头工人短缺、空运运力下降、卡车司机不足导致港口拥堵。船舶在近海滞留数天甚至数周——问题持续。2021年底至2022年初,集装箱船在美港口平均停留七天。 供应链中断也导致制造延迟。2021年10月所有行业原材料交货前置时间创纪录,此后未大幅改善。例如芯片制造商需等待18个月才能获得电子模块、透镜、阀门、泵等关键设备。 增材制造可为供应链问题提供急需缓解。在小批量生产、质量控制、材料成本方面具多重优势,使其成为传统供应链的可行替代,在动荡时期成为更可预测的资产。 为什么选择增材制造? 增材制
注塑成型是种流行且通用的制造工艺,使企业能以相对低的单件成本进行大批量生产,且不牺牲质量。其高度可重复,能生产满足严格力学和尺寸要求的坚固部件。 当企业需要生产薄壁塑料零件(如某些汽车零件、手机壳)时,可采用薄壁注塑成型。但设计薄壁产品时需格外小心,因薄壁注塑引入新挑战。本文将概述薄壁注塑成型基础、常见应用及设计贴士,助您起步顺利。 什么是薄壁注塑成型? 薄壁注塑成型是注塑成型的专门形式,使制造商能在不牺牲结构完整性前提下制造更薄、更轻零件。选择薄壁注塑而非传统注塑,企业可节省材料、提高生产率、实现更低单件成本、减少运输相关燃料使用和碳排放。 因薄壁塑料零件冷却材料少,循环时间大幅缩短,缩短
市场上热塑性塑料琳琅满目,从丙烯酸到聚醚酰亚胺。聚丙烯和尼龙是制造业常用的两种热塑性塑料,在为下个项目考虑这些材料前,了解各自特性至关重要。 聚丙烯是种性能良好、低成本的结晶热塑性塑料,常用于医疗设备、食品容器、包装和水管。最常配合注塑或CNC加工,也可3D打印。但需注意:3D打印聚丙烯时其翘曲倾向比许多其他材料大,视制品而定可能有更合适选项。 尼龙同样兼容3D打印、注塑和CNC加工,跨行业用于制造从绳索到发动机部件的各类产品。可成型为片材、纤维、丝材、薄膜等多种形式,常替代低强度金属。 可见尼龙和聚丙烯均为多功能塑料,优势多多。但户外用零件设计需选用合适的抗UV或UV稳定塑料,故须考量各材料
2021年全球计算机数控(CNC)机床市场规模达564亿美元。鉴于该制造技术的高速、高精度和高自动化,全球机床市场未来几年预计将持续增长。随着CNC加工需求增长,作为CNC加工整体范畴下的一种制造工艺——瑞士型加工的需求也将随之上升。 与传统CNC加工一样,瑞士型加工适用于金属和塑料,生产周期快,能以严格公差生产复杂零件。这是一种极高效、精密且可重复的制造工艺,但与传统CNC车削在多方面有所不同。 本CNC瑞士型加工指南将介绍决策所需的关键知识,帮助您判断瑞士型加工是否最适合您的项目。 什么是瑞士型加工? 瑞士型加工最初为19世纪末瑞士钟表业生产精密钟表零件而开发,早期瑞士自动车床需要熟练操
电子元件在汽车中扮演日益重要角色。当前高端车型搭载超200个电子控制单元(ECU),涵盖座舱传感器、处理器等。汽车电子价值主要集中在动力系统、车身底盘,多与数字动力相关。 汽车电子系统应用旨在提升整车性能,涵盖三方面: a. 环保提升:节油、减排、燃料从汽油/天然气/生物燃料向混动/纯电转型,电动车成战略方向。 b. 安全强化:从安全气囊、雷达监测、立体摄像头、红外监测、自动避障到自动驾驶,降低交通事故。自动驾驶当前最受关注与投资。 c. 舒适便利:音视频娱乐、空调、车载电脑、移动通信、互联网、导航、电子收费等人性化配置。 作为电子设备骨干,车规级PCB须同步满足上述要求。 汽车PCB基
为适应小型化、数字化、高频化、多功能化发展需求,PCB上作为电子设备互连器件的金属导线,不仅决定电流通断,更承担信号传输线角色。即:针对传输高频信号与高速数字信号的PCB,电气测试既要验证通断短路,又要确保特性阻抗在规范范围内。唯有双重达标,电路板才算合格。 PCB电路性能须确保信号传输无反射、信号完整、传输损耗最小化并实现阻抗匹配,从而实现完整、可靠、准确的无干扰无噪声信号传输。本文聚焦微带结构多层板特性阻抗控制。 表层微带线与特性阻抗 表层微带线因特性阻抗较高,广泛应用于PCB制造。信号层设为外层控制阻抗,绝缘材料将其与相邻基准层隔离(如下图)。 特性阻抗计算公式:。 其中:Z₀为
作为PCB制造前的预备步骤,PCB布局是设计中最关键的阶段之一,其质量本质决定布线质量,进而影响PCB最终可靠性与功能性。合理布局为高质量板卡铺路;不合理布局则引发功能与可靠性问题。优秀布局不仅节省板面空间,更能保障电路性能。 PCB布局主要分交互式与自动布局。通常自动布局建立框架,交互式布局微调。布局中可根据布线情况重新分配门电路,交换两门电路可获得最利于布线的最优布局。 布局完成后,可在设计文件或原理图标注信息,保持PCB与原理图数据一致,实现轮廓修改同步更新;同时更新仿真数据,实施板级电气性能与功能验证。 PCB布局两大基本原则 确保高质量。 外观整洁清晰,元件均匀分布。 同时满
作为电子产品的核心部件,PCB(印制电路板)承担着实现产品功能的关键角色,因此PCB设计至关重要——设计质量直接决定电子产品的功能与成本。优秀的PCB设计能规避诸多问题,确保产品顺利制造并满足实际应用需求。 在所有设计要素中,可制造性设计(DFM)必不可少,它连接PCB设计与制造,使问题在产品全生命周期中早期暴露并解决。业界常误认为考虑可制造性会增加设计复杂度。实际上,DFM不仅能让电子产品顺利导入自动化生产、节省制造人工成本,还能有效缩短生产周期,保证按时交付。 PCB可制造性设计 DFM是实现高效制造、高质量、低成本的关键,将可制造性与PCB设计融合。PCB可制造性研究范围广泛,概括为
QFN封装概述 近年来,QFN(四方扁平无引脚)封装凭借卓越的电气/热性能、轻量化与小尺寸优势得到广泛应用。作为无引脚封装,QFN引脚间电感极低,备受行业关注。QFN封装呈方形或矩形,外形类似BGA(球栅阵列),但底部无锡球,通过回流焊前在PCB焊盘印刷锡膏,熔化冷却后形成焊点实现电气与机械连接。 锡膏印刷是PCBA(印制电路板组装)关键工序,直接决定最终贴装质量与性能。唯有设计并使用合适的钢网,才能实现平滑、精准的锡膏印刷,这正是本文撰写目的。 钢网设计核心要素 锡膏印刷在表面贴装(SMA)与电子组装中至关重要,钢网印刷质量直接关联表面贴装元件焊接首次通过率(FTY)。统计显示60%–7
工业技术