Estetica vs. Funzionalità nella progettazione di circuiti? L'elettronica In-Mold elimina il compromesso

17 ore fa p Jake Hertz Quando si progettano progetti elettronici, una delle principali considerazioni da tenere in considerazione è la custodia desiderata. Tutti i designer vogliono creare qualcosa con un'interfaccia utente esteticamente piacevole. I progettisti del prodotto progetteranno questa interfaccia e quindi forniranno una specifica EE: devono adattarsi al loro design - circuiti, fili, batterie e tutto - in una determinata area.
Ciò spesso rappresenta un compromesso tra estetica e funzionalità. Una tecnologia emergente chiamata in-mold electronics (IME) cerca di alleviare questo problema, offrendo agli ingegneri soluzioni più leggere, economiche e compatte per la produzione. L'elettronica In-Mold è un processo di fabbricazione che incorpora elettronica stampata, formatura 3D e stampaggio per creare oggetti 3D con elettronica incorporata.
Questa tecnologia si ottiene stampando per primi strati multipli di inchiostri dielettrici decorativi elettricamente conduttivi su sottili pellicole di plastica. Dopo essere stati montati e termoformati, questi film vengono caricati in strumenti di stampaggio ad iniezione di plastica. Viene quindi sovrastampato, incapsulando tutti i circuiti e la grafica.
Più tardi, più superfici dei circuiti di stampa introducono il design con controlli touch, illuminazione e altre funzionalità desiderate. Il risultato di questo processo è una plastica rigida con l'elettronica sottilmente incastonata sulla sua superficie. Questa tecnologia può offrire numerosi vantaggi sia a progettisti che a produttori.
Il problema originale di un compromesso di funzionalità spaziale è stato risolto. I circuiti che si modellano sull'involucro forniscono agli EE livelli di libertà più elevati e meno restrizioni spaziali nei loro progetti. Secondo Design HMI, questa tecnica può anche rendere i progetti fino al 70% più leggeri, eliminando la necessità di PCB e interfacce uomo-macchina (HMI) come interruttori meccanici e sensori.
Inoltre, gli IME possono aiutare i progettisti a risparmiare anche sui costi, perché richiede meno fili, componenti e altre materie prime; ha anche un processo di assemblaggio semplificato. Rispetto alle tecniche di produzione tradizionali, gli IME avvantaggiano anche i progettisti con una maggiore affidabilità. Meno parti in movimento, meno fasi di produzione e involucro totale dei circuiti significano meno possibilità di usura ed eventuali guasti.
Nonostante tutti i vantaggi, ci sono ancora sfide da affrontare quando si utilizza l'IME. Per i principianti, l'elettronica strutturalmente integrata è altamente irreparabile, come sottolinea un rapporto IDTechEx. Rispetto alle tecniche di produzione tradizionali che consentono di riparare l'elettronica in caso di danni, gli IME devono essere sostituiti in caso di danni.
Inoltre, ci sono molti pericoli nel processo di produzione. Innanzitutto, il materiale d'argento convenzionale usato come conduttore è anche molto suscettibile alle crepe durante il processo di termoformatura a causa dell'immenso calore. Ci sono stati sviluppi nella scienza dei materiali per aiutare a risolvere questo problema, ma rimane comunque un problema.
Inoltre, l'alta pressione utilizzata durante il processo di stampaggio può comprimere qualsiasi gas intrappolato all'interno di imballaggi elettronici, portando a deformazione o distacco dei dispositivi montati in superficie. La stessa deformazione o distacco può essere causata dal calore del processo di stampaggio ad iniezione. In conclusione, l'elettronica in-mold offre alcuni seri vantaggi quando si tratta di progettare elettronica spazialmente efficiente.
La tecnica può aiutare a risparmiare denaro per i progettisti, fornire la massima affidabilità e aiutare a eliminare il compromesso tra funzionalità ed estetica. Questi vantaggi, tuttavia, non arrivano senza i loro svantaggi. Molti ostacoli tecnologici e relativi alla scienza dei materiali devono ancora essere superati prima che questa tecnologia possa diventare mainstream.
Quando queste sfide vengono risolte, molte industrie dovrebbero trarne vantaggio. Hai mai pensato che l'estetica e la funzionalità del design siano un atto di bilanciamento? O ti concentri principalmente sulla funzionalità? Condividi i tuoi pensieri nei commenti qui sotto ..