Новый антистатический материал помогает производителям масштабировать 3D-печать

Компания Formlabs с радостью представляет полимер ESD Resin, разработанный для производителей, чтобы снизить риски и повысить эффективность производства электроники. Полимер ESD Resin — это экономичное решение для изготовления токорассеивающих компонентов, используемых на производстве. 

Узнайте больше об ESD Resin и как компания по производству климатического оборудования HAVEN использует ESD Resin, чтобы масштабировать производство и предотвращать отказ лазеров с помощью антистатических зажимных и крепежных приспособлений.

Электростатический разряд — это внезапный поток электричества между двумя электрически заряженными объектами. Статическое электричество накапливается при трении нескольких изоляционных компонентов. Когда один из них вступает в контакт с проводником, электричество перемещается в проводник. Это особенно опасно в электронной промышленности, где статический разряд может повредить чувствительные к электростатическому разряду элементы, такие как печатные платы. Даже незначительное трение зажимного приспособления о корпус может вызвать накопление электронов и привести к электростатическому разряду, короткому замыканию и поломке оборудования. Отсутствие контроля над процессами, в которых задействованы чувствительные к электростатическому разряду детали, может снизить объем производства.

Токорассеивающие материалы рассеивают статическое электричество, защищая чувствительные к статическому удару компоненты, например электронику. Они не являются проводниками, при этом электроны могут перемещаться по их поверхности, рассеивая статические удары.

При заземлении токорассеивающие материалы пропускают электрические заряды, позволяя электронам перемещаться по поверхности к точке заземления. Дополнительное преимущество токорассеивающих материалов — антистатические свойства, благодаря которым мелкие частицы, такие как пыль, порошок и пенополистирол, не прилипают к ним. Накопление загрязняющих частиц зачастую приводит к выходу из строя хрупких электрических и механических систем. Использование токорассеивающих материалов в оснастке и сборке сводит к минимуму риск сбоев из-за перегрузки и накопления статического электричества. Производители традиционно защищали оборудование от накопления статического электричества с помощью металлообработки. Однако теперь для этих целей можно использовать 3D-печать. 

3D-печать — более дешевая и быстрая альтернатива механической обработке, но до настоящего момента найти подходящий вариант для 3D-печати высококачественных токорассеивающих материалов было проблематично. Это связано с тем, что подобные материалы обычно либо являются частью дорогостоящей системы, недоступной для многих малых и средних производителей, либо печатаются на оборудовании низкого качества, не отвечающем стандартам производства. 

Стереолитографические принтеры Formlabs и полимер ESD Resin предлагают эффективное решение для применения в широком спектре отраслей. Большинство производимых продуктов содержат электронные компоненты, поэтому для работы с ними требуются антистатические материалы. 

При создании прототипов производственных деталей, тестировании и проверке необходимо обеспечить совместную бесперебойную работу всех компонентов, в том числе электроники. Обработка силами сторонней компании обходится дорого и занимает длительное время, не позволяя производителям быстро перевести продукцию с этапа прототипирования. Благодаря высокой прочности ESD Resin по сравнению с другими антистатическими материалами для 3D-печати инженеры могут создавать прототипы без риска механического или электрического отказа. 

Производство электрических компонентов невозможно без применения антистатических материалов, поэтому зажимные и крепежные приспособления обычно изготавливаются из металлов-проводников. Теперь производители могут использовать ESD Resin для печати зажимных и крепежных приспособлений, чтобы предотвратить накопление статического электричества на поверхности чувствительных электрических деталей. Высокий модуль упругости и твердость полимера ESD Resin делают его идеальным материалом для условий производства, где прочность и долговечность имеют решающее значение.

После сборки электрические компоненты должны оставаться надежно закрытыми на следующих этапах производства или пока не покинут производственный цех. Паллеты зачастую имеют большие размеры и нестандартную форму, что делает их механическую обработку дорогостоящей. С помощью ESD Resin можно быстро изготавливать паллеты и корпуса в соответствии с особенностями продукта и защитить изделия от статического электричества, поступающего из помещения или от контакта с оборудованием, замыкающим деталь. 

Благодаря новому полимеру ESD Resin от компании Formlabs производители могут повысить эффективность процессов производства электроники с помощью экономичного решения для создания нестандартной антистатической оснастки. 

Компания HAVEN, производитель климатического оборудования из Ванкувера, отметила преимущества токорассеивающего материала, разработанного для совместного использования с высококачественными и доступными стереолитографическими принтерами, применяемыми компанией для прототипирования и дизайна.

HAVEN занимается производством оборудования для контроля качества воздуха. Линейка продуктов HAVEN включает анализатор качества воздуха и контроллеры, обеспечивающие рециркуляцию воздуха в помещении. Уже в течение многих лет инженеры HAVEN печатают прототипы деталей на 3D-принтерах Form 3 и Form 3L. Но до настоящего времени компания была вынуждена пользоваться услугами сторонних компаний для обработки элементов токорассеивающих инструментов. 

«Согласно стандартам прототипы токорассеивающих элементов, напечатанные на 3D-принтерах, должны обрабатываться на станке ЧПУ. Если бы не эти ограничения, мы могли бы печатать модели напрямую и создавать детали за два дня, а не две недели», — Фил Цао, ведущий инженер HAVEN. 

Соблюдение стандартов особенно важно для производственной линии HAVEN, так как даже небольшой электростатический разряд может воспламенить их встроенный лазерный элемент. HAVEN столкнулась с этим несколько лет назад после отказа большого количества недавно произведенных устройств. Команда проанализировала причину поломок и выяснила, что несколько вольт электростатического разряда от паяльной станции повредили лазер. С тех пор компания строго следит за защитой электронных устройств от электростатики.

«Мы сделали все возможное, чтобы найти причину внезапного отказа оборудования. После инцидента в компании были установлены более высокие стандарты. Их соблюдение требует постоянного контроля электронных устройств», — Влад Лавровский. 

ESD Resin позволяет HAVEN печатать прототипы своими силами с соблюдением требований по защите электронных устройств. Получив возможность провести бета-тестирование ESD Resin, компания HAVEN обнаружила экономические преимущества перехода от обработки металлов сторонними компаниями к решению для 3D-печати своими силами. 

«Наши предыдущие решения были дорогостоящими и занимали много времени. Обработка одной алюминиевой детали обходилась примерно в 500 долларов США. Мы попробовали напечатать ту же деталь с помощью ESD Resin. Это стоило в десять раз дешевле и заняло один день», — Фил Цао.

Возможность создавать прототипы, тестировать и производить детали с использованием одного материала делает производство более гибким, что важно для таких стартапов по производству оборудования. как HAVEN. Эта гибкость также повышает возможности масштабирования. Влад Лавровский планирует расширить производство, поскольку теперь в их распоряжении не только оригинальная производственная линия с алюминиевыми креплениями, но и новая линия с креплениями из ESD Resin. 

«Наша цель — сделать производственный процесс безупречным. Мы хотим свести неопределенность к минимуму… И ваше решение прекрасно для этого подходит. ESD Resin позволяет существенно снизить риски», — говорит Лавровский.

Полимер ESD Resin доступен в нашем магазине и у ресселеров. Материал совместим с принтерами Form 3/3B, Form 3+/3B+, and Form 3L/3BL. У вас остались вопросы о новом материале? Свяжитесь с отделом продажи узнайте, подходит ли ESD Resin для вашей сферы деятельности.

Хотите самостоятельно оценить достоинства ESD Resin? Запросите бесплатный антистатический держатель мультиметра, изготовленный методом 3D-печати. Проверьте его удельное поверхностное сопротивление, чтобы подтвердить антистатические свойства.