传统上,使用螺钉,电线或其他紧固件安装在金属板或托盘上的医疗设备,计算机和其他电子产品的内部部件。然后使用额外的一组螺钉,电线或紧固件将这些板或托盘安装到产品的外壳上。因此,最终产品的组装可以成为一种物流和制造噩梦,不仅是劳动密集型的噩梦,而且通常将产品设计师与负责采购组件和制造产品的团队的团队。还必须购买,清点和跟踪每一个螺钉和紧固件,这通常会对已经强调的系统额外的压力和要求。


如果你不需要它们怎么办?
对于能够使用模塑扩张的聚丙烯(EPP)的应用,大多数如果不是所有的螺钉和紧固件就可以消除。EPP是一种闭孔塑料泡沫珠,通过在高压釜中将聚丙烯树脂与热,压力和CO 2组合而成。结果是具有聚丙烯表面的空心珠,具有出色的缓冲性能和高强度重量比。

EPP作为内饰底盘的使用大约从20世纪80年代开始,基于电子封装组装概念(E-PAC),该概念是由惠普开发的,后来剥离给德国公司DMT进行许可和进一步开发。

泡沫可以使用蒸汽热和压力模塑成复杂的形状。将珠子在压力下引入铝模具中,并使用过热的蒸汽加热至它们的熔点。热量导致每个珠子内的气体膨胀,这允许珠子的表面彼此熔化。然后将成品部分冷却并从模具中喷射。工具价格依赖于部分的大小和复杂性,但通常为10,000美元到50,000美元,这使得该过程具有中等或高产量应用的应用。

材料的弹性允许使用摩擦配合保持在适当位置的印刷电路板,风扇和电源的部件,从而较少螺钉和紧固件。这些部件简单地滑动或捕获到位,然后通过泡沫保持到位。

电流应用利用夹层方法,顶部和底部泡沫件锁定它们之间的组件。通过螺钉将冷却风扇固定到墙壁或底盘上,而是用于将泡沫夹在泡沫并将其固定到位。泡沫的弹性性质也将抑制风扇产生的任何振动或噪音。

还可以通过将部件压入内部底盘中来简化组件。压力拟合使得更容易拆卸,以便在其生命结束时为产品的全部可回收性进行全面的任何服务或维护。


设计和原型设计
使用泡沫创建产品的内底盘,使产品设计人员在其设计中更具灵活性,因为它们可以将内底盘和外壳的功能分离。由泡沫底盘提供的刚性和强度降低了外壳所需的强度,并允许使用较薄的仪表。在某些情况下,它还允许制造具有不同内部配置的产品,而无需改变外壳。EPP具有出色的缓冲性能,并在下降和跌落时保护内部部件。各种纹理可以模塑成泡沫,并在某些应用中,如太阳能热水器控制面板;EPP泡沫也用作外壳。

使用EPP创建内部机箱的另一个好处是能够将不同类型的通道塑造成泡沫。通道可以模制到泡沫中,以提供用于布线,电缆和管道的延伸。模制在这些运行的侧面中的肋允许电线,电缆和管道在组装期间简单地卡入到位,而无需进一步需要附着物。通道可以模制到泡沫中以在产品中管理气流,并提供所需的精确冷却。通过将机箱内的气流引导精确地,可以使用较小的风扇,可能允许更安静和更节能的设计。此功能对便携式设备特别有益。

一旦设计了一个设计,可以使用CNC铣床制造初始原型以切割EPP材料的坯料。创建原型不需要特殊的工具。可以将部件组装在原型上,可以使用剃刀刀和/或热线切割器直接切割到泡沫上的修改。然后将改进添加到CAD模型中,并且可以快速制造原型的下一次迭代。产品设计师并不罕见,因为它们对材料变得更加舒适,使用剃刀刀和热胶枪从泡沫块中嘲笑概念的证据。


学习一个新的范式
而先进的软件已经从2 d到3 d的转变更简单,在许多情况下,它是最强的倡导者的制造和采购团队的过程,因为它提高了产品的可制造性和缩短了比尔的材料。

对于设计师来说,这种激进的转变就像学习重新骑自行车一样,或者也许更像教学的武装武装骑哈利。使用EPP泡沫的最大挑战通常让产品设计人员对如何进行不同的方式思考,了解如何设计和制造产品。大多数产品设计人员始终使用紧固件作为给定,因此与他们有很多经验和舒适。泡沫概念需要设计师对如何设计产品的方式思考。他们必须将他们的思想从2D视图转移到3D视图,以便利用泡沫提供减少零件数量的机会。

设计工程师之间的专业封印有助于抓住技术的相对缓慢。然而,近来模塑过程和工具技术的改进允许模制更加复杂的形状并且改善表面光洁度以提供额外的保护或更大的化妆品值。这些复杂的形状进一步提高了EPP在不需要额外的螺钉或紧固件的情况下保持部件的能力,并简化了组装最终产品的过程。也许最近的改进将使更多的设计工程师说明泡沫。