Formlabs全新物树脂物料 ESD帮助制造商利用 3D打印持续发展
日期:2022-05-13 15:36:10 来源: 浏览次数:

Formlabs 很高兴宣布推出全新 ESD 树脂,这是一种专为制造商设计的材料,旨在降低其电子生产线的风险并提高产量。 ESD Resin 是一种经济高效的解决方案,用于生产设计用于厂车厂的静电耗散部件。

继续阅读以了解 ESD 树脂的工作原理,以及室内空气质量公司 HAVEN 如何使用 ESD 树脂来扩大制造规模并通过使用 ESD 安全夹具和固定装置防止激光故障。

 

什么是静电放电?

当两个带电物体之间突然出现电流时,就会发生静电放电 (ESD)。 当多个绝缘组件之间摩擦时,静电会累积。 当这些组件之一与导体接触时,电流会释放到导体中。 这在电子行业中尤其危险,因为不受管制的静电放电可能会损坏电路板等 ESD 敏感部件。 像夹具接触外壳所产生的摩擦一样小的东西会导致电子积聚并导致静电放电,从而使电气元件短路并导致产品无法正常工作。 对涉及 ESD 敏感部件的工艺缺乏控制会降低整体生产率。

 

什么是防静电材料?
ESD 材料会消散静电,以保护可能对静电衝击敏感的组件,例如电子设备。 ESD 材料不是真正的“导体”,但如果发生静电衝击,电子能够流过它们的表面以消散静电衝击。

接地后,ESD 材料为电荷提供了一个去处,允许电子无害地流过其表面并进入接地点。 另一个好处是 ESD 材料在接地时具有抗静电性,这意味著灰尘、粉末和聚苯乙烯泡沫塑料等小颗粒不会粘在它们上面。 在许多电子制造设施中,这些颗粒会导致精密的电气和机械系统堆积并最终出现故障。 用于工具和组装程序的 ESD 材料可最大限度地降低电荷过载和静电积聚情况下的故障风险。 制造商传统上依赖机加工金属制造这些材料,但现在有 3D 打印解决方案。

 

用于电子制造中 3D 打印部件的 ESD 树脂
在许多应用中,3D 打印是一种成本更低、速度更快的机械加工替代方案,但之前 3D 打印高质量 ESD 材料的选择很少。 它们要么是许多中小型制造商无法企及的高价系统的一部分,要么是在质量较低的机器上打印的,在工业环境中不可靠。

採用 ESD 树脂的 Formlabs SLA 打印机现在提供的解决方案对于广泛行业的特定应用和工作流程至关重要。 许多制成品都有电子元件,因此需要防静电材料来处理它们。

 

在对制造零件进行原型设计时,测试和验证需要所有组件一起发挥作用,并且电子组件需要平稳运行。 加工外包成本高昂,交货时间长,这使制造商无法将其产品从原型制作阶段推出。 由于 ESD Resin 的韧性高于许多其他 3D 打印的 ESD 安全材料,工程师可以在没有机械或电气故障风险的情况下进行原型制作。

 

Fuse Sift 内的粉末处理管原型,用 ESD 树脂印刷。 它的抗静电特性允许粉末自由流动而不是粘在管内。
在涉及电气元件的生产线上,所有接触点都需要 ESD 安全材料,因此夹具和固定装置通常由金属加工而成,这些金属本质上是导体。 现在,制造商可以在 ESD 树脂中打印夹具和固定装置,以安全地将静电从敏感的电气部件中转移出去。 ESD 树脂的高模量和韧性使其成为强度和耐用性至关重要的生产环境的理想选择。

 

ESD Resin 样品部件是在使用期间支撑万用表探头的夹具,可减少静电荷积聚的可能性,同时允许工程师免提读数。
组装后,电气元件需要在流程的不同阶段或离开车厂之前安全地封闭和固定。 托盘很大,而且通常具有定制的几何形状,因此加工成本很高。 使用 ESD 树脂,可以快速制造保持托盘和外壳,以定制适合产品规格,并安全地保持产品,而不会从房间产生静电,也不会接触到使部件短路的处理程序。

 

这种由 ESD 树脂制成的组件托盘可容纳集成电路板,以便在制造设施中安全存储和运输。

电子制造商 HAVEN 如何将 ESD 安全部件的成本和交货时间降低多达 90%
借助 Formlabs 的新型 ESD 树脂,各种规模的制造商都可以通过具有成本效益的解决方案来创建定制的 ESD 安全生产工具,从而提高其电子生产线的运营效率。
总部位于温哥华的室内空气质量公司 HAVEN 立即认识到,在他们已经依赖于原型设计和设计同样高质量且价格合理的 SLA 打印机上使用 ESD 材料的好处。

“每个人都认识到 3D 打印在产品设计和快速原型制作中的实用性。 我们开始看到它在制造业中的价值——建立生产线。”- Vlad Lavrovsky,HAVEN 首席技术经理

HAVEN 创造了一系列室内空气质量产品。 HAVEN 产品线由空气质量监测器和空气控制器组成,为室内空气质量提供完整的闭环解决方案。 HAVEN 工程师多年来一直使用 Form 3 和 Form 3L 打印机制作 HAVEN 组件的原型,但不得不将金属加工外包给 ESD 工具组件。

 

“由于 ESD 要求,过去我们首先使用打印机进行原型制作,然后是 CNC 机床。当我们没有 ESD 限制时,我们会直接打印并在两天而不是两週内获得零件,”HAVEN 首席工程师 Phil Tsao 说。

ESD 卫生对于 HAVEN 的生产线尤为重要——即使是少量的静电放电也可能烧毁其集成的激光组件。几年前,当大量早期设备出现潜在故障或过早故障时,HAVEN 以艰难的方式了解到这一点。团队最终将故障原因追溯到他们的焊接站,那裡有几伏的静电放电损坏了激光器。从那时起,ESD 协议就一直处于他们操作的最前沿。
“这是一个全员,工具,找到根本原因的情况。它真的使我们永远拥有更高标准的护理。当涉及到与 ESD 相关的任何事情时,它迫使人们永远保持警惕,”Lavrovsky 说。
使用 ESD Resin 使 HAVEN 能够利用内部 3D 打印的速度,而不会牺牲 ESD 合规性。当有机会对 ESD Resin 进行 beta 测试时,HAVEN 看到了将其外包金属加工工作流程转换为内部 3D 打印解决方案的商业案例。

“过去肯定有处理 ESD 的解决方案,但它们速度慢且成本高。 我们的一个小型铝制零件大约是 500 美元。 我们用 ESD Resin 打印出来,第二天就以 10 分之一甚至更低的成本拿到了它,”Tsao 说。
能够使用单一材料在一个工作流程中进行原型设计、测试和制造,使 HAVEN 的流程更加灵活,这对他们作为硬件初创公司来说非常重要。 这种敏捷性也代表著扩大机会。 Lavrovsky 计划扩大生产规模,因为他既可以使用带有传统铝夹具的原始生产线,又可以增加一条带有 3D 打印 ESD 树脂夹具的新生产线。
“我们的目标是使我们的制造工作流程完美无缺。 我们希望将不确定性降至最低……您採取一切可能的措施。 ESD 树脂让我们有机会进一步降低风险,”