TL;DR

Szenzorház fém sajtolás egy nagy pontosságú gyártási folyamat, amely elsősorban mélyhúzásos technikákat alkalmaz, hogy hézagmentes, tartós védőházakat készítsen érzékeny elektronikus alkatrészek számára. A megmunkáláshoz vagy műanyag öntéshez képest ez a módszer kiváló elektromágneses interferencia (EMI) védelmet, erős rezgéskimaradást és költséghatékony méretezhetőséget kínál nagy sorozatgyártáshoz. Mérnökök és beszerzési menedzserek előnyben részesítik a mélyhúzott fém házakat, mivel képesek szűk tűréshatárokat (gyakran ±0,025 mm-en belül) tartani, miközben hermetikus integritást biztosítanak a nehéz körülmények között működő járműipari, orvosi és ipari környezetekben.

Mélyhúzásos sajtolás: A szenzorházak ipari sztenderd

Hengeres vagy doboz alakú szenzorházak esetén, mélyhúzásos sajtolás a hagyományos gépészeti eljárások hatékonyságában és szerkezeti integritásában is felülmúlva a domináns gyártási módszerként jelent meg. Ez a folyamat magában foglalja a fémes üres anyag radiálisan történő rajzolását egy formáló formába egy ütő mechanikai hatásával. A "mély" rajz meghatározása általában akkor alkalmazandó, ha a rajzolt rész mélysége meghaladja annak átmérőjét.

A mélyvázlás elsődleges mérnöki előnye, hogy egy zárt, egy darabból álló alkatrészt hoznak létre. A hegesztett csőkkel vagy többrészes szerkezetekkel ellentétben a mélyre húzott házban nincsenek olyan varratok, amelyek a nedvesség vagy a gáz potenciális szivárgási útjait szolgálhatják. Ez kritikus a nyomás alatt vagy víz alatt működő érzékelők esetében. A Standard Die megjegyzi, hogy a mélyre húzott bélyegző ideális a tömeggyártáshoz, mivel jelentősen csökkenti az anyaghulladékot, és megszünteti a másodlagos összeszerelési lépéseket, ami alacsonyabb egységköltséghez vezet a forgácsoláshoz vagy a CNC-munkához képest.

A folyamat mechanikusan megkeményíti az anyagot, gyakran növelve a végleges alkatrész szerkezeti merevségét. Ez lehetővé teszi a gyártók számára, hogy vékonyabb méretű készletet használjanak, anélkül, hogy a tartósságot áldoznák, optimalizálva a súly-szilárdság arányáta repüléstechnikai és autóipari érzékelő alkalmazásokhoz szükséges kulcsfontosságú szempont.

Az anyagválasztás: a védelmet és a formálhatóságot kiegyensúlyozó módszer

A megfelelő ötvözet kiválasztása az első lépés a szenzor teljesítményének biztosításában. A szerszámnak egyensúlyban kell tartania a formálhatóságot (hogy a mélyhúzási folyamatban megússza a szakadást) és a környezetvédelmi tulajdonságokat.

Hiszállási és szállítási költségek

A szenzorházakhoz a leggyakoribb rozsdamentes acél a magas keménységének és deformációálló képességének köszönhetően. A CN-bélyegző a rozsdamentes acél korróziós ellenállóságát mutatja a fémek nem-vasfémekhez képest alacsonyabb hőkibocsátást mutatnak. A 304 minőségi termék az általános ipari felhasználásra szolgáló iparági szabvány, kiváló formálhatóságot kínál. A tengeri vagy orvosi alkalmazásokhoz a 316L osztályt előnyben részesítik a kloridok és a gödrök ellenálló képességének köszönhetően, biztosítva, hogy a háztartás ne romoljon meg sós környezetben.

Nemvasos termékek: Alumínium és réz

A hőszennyezés vagy a speciális mágneses tulajdonságok igénylő alkalmazásokhoz nem-vasfémeket használnak:

• Alumínium: Kiváló hővezetőséggel rendelkezik, és könnyű, így alkalmas a légitér-érzékelőkre. A korróziós ellenállás érdekében azonban gondos anódizálást igényel.
• Ón és sárgaréz Gyakran választják ki elektromos vezetőképességük és természetes EMI védő tulajdonságaik miatt, bár oxidáció megakadályozásához leplezésre (nikkel vagy arany) is szükség lehet.

Miért metal? A műanyag házak elleni ügy

Bár a műanyag injekcióval történő formázás olcsó, gyakran nem képes megfelelni a kritikus érzékelő alkalmazások szigorú követelményeinek. A fém és a műanyag között való választás gyakran három tényezőre alapszik: a pajzsolás, a megrázkódtatás ellenállás és a hőállóság.

Elektromágneses interferencia (EMI) védőjel: Az elektronikus érzékelőket egyre inkább a vezeték nélküli jelek és az elektromos áramok által sújtott "zajos" környezetben alkalmazzák. Henli hangsúlyozza, hogy a fémházak a belső alkatrészeket védve a külső elektromágneses zavaroktól, amelyek torzíthatják az adatok olvasását. A műanyag burkolatoknak hasonló eredmények eléréséhez drága vezetős bevonatokra van szükségük.

Fizikai tartóssága: A fém házak kiváló ütközésállóságot nyújtanak. Az autóiparban, illetve ipari gépekben a szenzorok állandó rezgésekkel és a törmelék potenciális ütközésével szembesülnek. A nyomtatott fémházak ezek alatt az erőkkel is megőrzik szerkezeti sértetlenségüket és méretpontosságukat, míg a műanyag idővel törhet, eltorzulhat vagy törékennyé válhat, különösen, ha UV sugárzásnak vagy szélsőséges hőmérséklet-ciklusoknak van kitéve

A gyárthatóság kritikus tervezési irányelvei

Ahhoz, hogy a fémtömpítés maximális hasznot érjen, a mérnököknek a gyártási folyamatot szem előtt tartva kell tervezniük (Design for Manufacturability, vagy DFM). Ha ezeket a szabályokat követjük, elkerülhetjük a szokásos hibákat, mint a ráncok vagy a szakadások a sorsolás során.

• Sarkok lekerekítése: Kerülje a hegyes sarkokat. A poharak és a flánc alja körüli sugárnak legalább a szerszám vastagságának 4-8-szeresének kell lennie. A nagy sugárzás csökkenti a feszültség koncentrációját, és lehetővé teszi a fém zökkenőmentes áramlását.
• A falvastagság egységessége: A mély rajz természetesen vékonyabbá teszi a falakat. A tervezésnek figyelembe kell vennie ezt a változást, általában lehetővé téve a vastagság 10-15%-os csökkentését a kritikus nyújtási pontokon.
• Kihajlási szögek: Bár nem minden nyomtatott alkatrészre szigorúan szükség van, egy enyhe nyomásszög biztosítja a alkatrész könnyebb kivetését a formából, meghosszabbítja az eszköz élettartamát és csökkenti a nyomásjelzést.
• Másodlagos műveletek: Ahogy azt a Előrész a komplex érzékelőházak gyakran másodlagos befejezést igényelnek. Ez magában foglalhatja a passzíválást a rozsdamentes acél felszíni vasának eltávolítása érdekében, vagy a drága fémekkel történő bevonást a hegesztőképesség és a érintkezési ellenállás fokozása érdekében.

Minőségbiztosítás és nagy mennyiségű méretezés

Az autonóm vezetés és az IoT által vezérelt érzékelőpiac nullás hibátlan gyártást igényel. A pontosság nem tárgyalható; a házak gyakran ± 0,001 hüvelykesűrűséget igényelnek a párzási csatlakozók és tömítések tökéletes illeszkedésének biztosítása érdekében.

A méret szerinti következetesség eléréséhez fejlett szerszámok és szigorú minőségellenőrzés szükséges. A gyártók a méretellenőrzés valós idejű ellenőrzése érdekében a festésen belüli érzékelő és optikai ellenőrző rendszereket használják. Az olyan kritikus ágazatokban, mint az autóipar, a beszállítóknak gyakran be kell tartaniuk az IATF 16949 szabványokat, amelyek szabályozzák az autóipari ellátási lánc minőségirányítását.

A prototípusgyártás és a tömeggyártás közötti szakadékot áthidaló gyártók számára elengedhetetlen egy alkalmas beszállítóval való együttműködés. A Shaoyi Metal Technology komplex bélyegzési megoldásai a Bizottság a következőket állapítja meg:

Végül is, egy érzékelő megbízhatósága csak annyira jó, mint a ház. A mélyhúzó fémnyomtatás segítségével a mérnökök biztosítják, hogy a készülékeiket egy szilárd, szeletlen és védett burkolat védje, amely képes ellenállni a legkeményebb működési környezeteknek.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. A Milyen előnye van a mélyhúzású nyomtatásnak a szenzorházak megmunkálása mellett?

A mélyvonónyomtatás jelentős mértékben költséghatékonyabb a nagy mennyiségű gyártás esetén, mivel a gépeléshez képest minimális anyaghulladékot termel, amely elvágja az anyagot a szilárd blokkból. Ezenkívül a mélyvonás egy szeletlen, folyamatos szemszerkezetű alkatrészt hoz létre, amely kiváló szilárdságot kínál, és megszünteti a hegesztett vagy összeszerelt házakhoz kapcsolódó potenciális szivárgásútokat.

2. A székhely. A nyomtatott érzékelőházak beépítéssel személyre szabhatók?

Igen, a nyomtatott fémburkolókat gyakran bevonták, hogy fokozzák a teljesítményt. A szokásos kezelések közé tartozik a korrózióálló nikkelezés, az elektromos vezetőképesség érdekében az aranybeburkolás és a hegesztőképesség érdekében az ezüstbeburkolás. Ezek a felületkezelések lehetővé teszik a réz vagy rézhez hasonló standard alapszármazékok hatékony működését kémiailag agresszív vagy elektromos érzékenységű környezetben.

3. A szülői család. Melyik fém a legjobb a víz alatti érzékelő házakhoz?

A 316L rozsdamentes acél jellemzően a víz alatti vagy tengeri érzékelőházhoz való előnyben részesített anyag. A molybdén tartalma kivételesen ellenálló a klorid környezetben (sósvízben) keletkező gödrök és repedések korróziójának, így biztosítva a hermetikus tömítés hosszú távú integritását.