Door de jaren heen zijn traditionele productiemethoden de standaard geweest in de elektronica-industrie. Deze eeuwenoude systemen hebben verfijnde processen, kwaliteitscontrole en hoge productievolumes mogelijk gemaakt bij de productie van printplaten (PCB’s), behuizingen en andere elektronische componenten.

Maar tegenwoordig creëren slimme productiemethoden zoals additive manufacturing een nog flexibeler en productievere industriële basis. Dankzij de opkomst van slimme productie verwachten klanten nu meer maatwerk, snellere levertijden en een nog hogere productkwaliteit.

Om concurrerend te blijven en aan de veranderende eisen van klanten te voldoen, moeten fabrikanten de voordelen en overwegingen van elke methode begrijpen, evenals hun voordelen voor de elektronicaproductie-industrie.

Weet u niet zeker wat de belangrijkste verschillen zijn tussen traditionele en additieve productie? Laten we het uitleggen…

Traditionele subtractieve productieprocessen variëren afhankelijk van het project en het materiaal, maar machinale bewerking met numerieke besturing (CNC) is een van de meest gebruikte methoden voor de productie van PCB’s, halfgeleiders, elektronische componenten en behuizingen.

CNC-bewerking is een geautomatiseerd productieproces waarbij voorgeprogrammeerde software en code de productieapparatuur besturen – en vertellen hoe de noodzakelijke gaten, kanalen en sneden moeten worden gemaakt – en dat al tientallen jaren de elektronica-industrie bedient.

Wat zijn de voor- en nadelen van CNC-bewerking?

Gebruikt voor een breed scala aan materialen. Van koperen PCB’s tot plastic of metalen behuizingen die fungeren als de buitenkant van een elektronisch apparaat: CNC-bewerking werkt met verschillende materialen.

Maakt een hoge mate van precisie mogelijk. Omdat de elektronica-industrie kleinere, preciezere ontwerppakketten eist, vertrouwen fabrikanten op CNC-bewerkingen om te werken met ingewikkelde elektronica – zoals halfgeleiders, PCB’s, connectoren en stopcontacten – met uitzonderlijk nauwe toleranties.

Biedt betrouwbaarheid voor fabrikanten. De processen van CNC-bewerking kunnen keer op keer worden herhaald zonder af te wijken van het oorspronkelijke ontwerp, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd en een snelle doorlooptijd voor componenten wordt gecreëerd.

Draagt ​​bij aan een verlaging van de productiekosten. CNC-bewerkingen creëren prototypes die kunnen worden getest en verfijnd voordat de massaproductie begint, waardoor fouten worden voorkomen voordat ze de productiefase bereiken.

Hoge initiële kosten. Geavanceerde CNC-machines kunnen geschikter zijn voor grote productieruns waarbij efficiëntie en productiviteit de bewerkingskosten aanzienlijk beïnvloeden. Bovendien stijgen de onderhouds- en operationele kosten samen met de complexiteit van de machine.

Vereiste expertise. Het bedienen van een CNC-machine vereist een specialist met kennis van programmeerbare codes en een diepgaand begrip van de machine.

Onvermijdelijke materiaalverspilling. Traditionele productieprocessen, zoals CNC-bewerkingen, genereren doorgaans veel afval in de vorm van chips, dus fabrikanten moeten deze op een verantwoorde manier weggooien (of recyclen!)

Additieve productie (AM) is het proces waarbij materialen worden samengevoegd om onderdelen te maken op basis van 3D-modelgegevens (via 3D-printen), meestal laag over laag, in tegenstelling tot traditionele subtractieve productieprocessen.

De diversiteit aan mogelijke toepassingen voor additieve productie omvat de hele elektronica-industrie, van warmtewisselaars en componentbehuizingen tot driedimensionale printplaten en inductoren.

Maar zoals bij alle processen heeft ook dit zijn voor- en nadelen…

Snelle prototyping. De lage kosten en de hoge snelheid waarmee één enkel artikel met additieve productie wordt geproduceerd, maken het gemakkelijk om een ​​prototype te maken en te zien hoe dit presteert in de beoogde omgeving. Computerondersteund ontwerp (CAD) kan vervolgens alle benodigde wijzigingen of aanpassingen aanbrengen en het proces wordt herhaald voor efficiëntie en betrouwbaarheid.

Snelle productiedoorlooptijd. Traditionele productiemethoden vereisen dat er gereedschappen worden gemaakt om de uiteindelijke artikelen te produceren, wat een vertraging in de tijd en een stijging van de kosten veroorzaakt. Met AM kan, zodra het definitieve prototype is goedgekeurd, dezelfde apparatuur worden gebruikt voor de productie.

Verhoogde ontwerpflexibiliteit. Bij het vervaardigen van PCB’s kunnen ontwerpers complexe vormen en ontwerpen creëren die met traditionele methoden vrijwel onmogelijk te realiseren zijn. Dit zorgt voor meer creativiteit bij het ontwerpen van PCB’s en efficiëntere printplaten.

Beter afvalbeheer. In tegenstelling tot traditionele productiemethoden produceert additive manufacturing relatief weinig afval. Over het algemeen gebruikt AM alleen het materiaal dat nodig is om een ​​onderdeel te bouwen – met grondstoffen die kunnen worden hergebruikt voor volgende productieruns.

Beperkte materialen. Hoewel additieve productie elektronische componenten kan bouwen met kunststoffen en metalen, is het bereik beperkt. Bij het vervaardigen van elektronische behuizingen gebruiken de meeste 3D-printers bijvoorbeeld materialen op basis van plastic die mogelijk niet de gewenste eigenschappen hebben, zoals sterkte, duurzaamheid, hittebestendigheid of elektrische isolatie.

Traag afdrukproces. Hoewel additieve productie de prototyping en de totale productietijd voor kleine volumes kan versnellen, kan het daadwerkelijke proces van het printen van een onderdeel traag zijn vergeleken met traditionele methoden. Dit komt grotendeels doordat AM nog steeds een lage bouwsnelheid heeft en nog geen efficiënte manier kan bieden om activiteiten op te schalen om een ​​groot aantal onderdelen te produceren.

Onderzoeks- en ontwikkelingskosten. Additive manufacturing-methoden zijn nog steeds een relatief nieuwe vorm van productie – wat betekent dat er aanzienlijk kan worden geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling bij het werken met nieuwe processen en materialen.

Hoewel het debat tussen traditionele en additieve productie voortduurt, hoeft de elektronica-industrie niet de ene boven de andere te kiezen. In feite kunnen de twee methoden op samenhangende wijze samenwerken om de taak te volbrengen

Afhankelijk van het project – de specifieke eisen van de toepassing, het productievolume, de complexiteit van de onderdelen en de gewenste eigenschappen van het eindproduct – kan het combineren van additieve en traditionele productie helpen bij het centraliseren van processen, het beheren van hogere eisen en het voldoen aan de behoeften van de klant.

Terwijl de elektronica-industrie zich blijft ontwikkelen, hebben zowel traditionele als ontwikkelde methoden een stevige grip op productieprocessen.

Bij EC Electronics houden we de vinger aan de pols van de elektronica-industrie en streven we ernaar eersteklas productiediensten te bieden ten behoeve van onze klanten. Als u wilt bespreken hoe we u kunnen helpen met uw volgende project, kunt u ons bellen op 01256 461894 of een e-mail sturen sales@ec.local.