3D-Technologie in der Elektronik:
Vom 3D-Modell zur Baugruppe

3D CAD-Modell einer elektronischen Baugruppe (miniPCIe)
Die additive Fertigung und der Einsatz von 3D-Modellen haben in den letzten Jahren die Elektronikindustrie nachhaltig beeinflusst. Auch bei HEINEN Elektronik setzen wir auf diese innovative Technologie, um den Entwicklungsprozess unserer Elektronik zu optimieren. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie wir die 3D-Technologie im Rahmen unserer EMS-Dienstleistungen einsetzen und welche Vorteile daraus für unsere Kunden entstehen.

Inhaltsverzeichnis

Einsatz von 3D-CAD-Modellen in der Elektronikentwicklung

Die Nutzung von 3D-Modellen in der Elektronikentwicklung spielt eine immer größere Rolle, vor allem wenn es um beengte Bauräume und Miniaturisierung geht. In kundenspezifischen Projekten ist es unerlässlich, sich in die Maschine des Kunden hineinzuversetzen, um die Anforderungen optimal erfüllen zu können. Bei HEINEN Elektronik nutzen wir dafür die Möglichkeit, mechanische CAD-Dateien unserer Kunden zu verarbeiten, um die Maschinenkonstruktionen besser zu verstehen.

Übrigens: Wir stellen die 3D-Modelle in unterschiedlichen Formaten zur Verfügung. Für Kunden ohne eigenes CAD-System versenden wir eine PDF-Datei. Systemübergreifende CAD-Formate sind .x_t, .step bzw. .stp. Wenn möglich, erstellen wir auch CAD-spezifische Exporte.

Die Verwendung von 3D-CAD-Modellen unterstützt den Entwicklungsprozess durch eine verbesserte visuelle Darstellung der Bauteile und des Platinen-Layouts. Dadurch können Komponenten präzise platziert, mechanische Eigenschaften berücksichtigt und eine effiziente Kollisionskontrolle durchgeführt werden. Dies ermöglicht eine frühzeitige Identifizierung etwaiger Konflikte zwischen den elektronischen Bauteilen und der mechanischen Struktur des Endgeräts, insbesondere bei beengtem Bauraum und komplexen, miniaturisierten Anordnungen.

Rapid Prototyping: 3D-Druck zur Vorerprobung von Prototypen

Der 3D-Druck im Rahmen von Rapid Prototyping ist ein weiterer wichtiger Aspekt in unserer Elektronikentwicklung und -fertigung. Diese Technologie ermöglicht es, den Bauraum und die Bauteil-Platzierung in der Vorerprobung von Prototypen zu testen, bevor die tatsächliche Produktion beginnt.

Vorerprobung der Platzverfügbarkeit eines 3D-Bauteils
Zur Vorerprobung der Platzverfügbarkeit wird die Platine mit dem 3D-gedrucktem Bauteil bestückt

Dafür drucken wir die elektronischen Baugruppen oder auch das Gehäuse in 3D, um den zur Verfügung stehenden Bauraum praktisch zu testen. Gerne stellen wir unseren Kunden die 3D-gedruckten Modelle für die Vorerprobung zur Verfügung. Durch diese Möglichkeit können unsere Kunden selbstständig die Passgenauigkeit und Integration der Baugruppe in ihr Endgerät überprüfen. So lässt sich die Bauform der Platine anpassen, bevor die endgültige Fertigung der elektronischen Komponenten beginnt.

Prozess: Schritt für Schritt vom 3D-CAD-Modell zur elektronischen Baugruppe

In dieser Bildergalerie zeigen wir Ihnen einen typischen Ablauf vom ersten CAD-Entwurf über den 3D-Druck hin zur tatsächlichen Baugruppe. Als Beispiel dient die Entwicklung eines Mini-PCIe.

3D-CAD Modell eines Mini-PCIes
Schritt 1: Erstellung des 3D-CAD-Modells
3D-gedruckter Prototyp
Schritt 2: 3D-Druck der Baugruppe
Fertiges elektronisches Bauteil
Schritt 3: Fertig bestückte Platine

3D-Druck mechanischer Bauteile für die Endmontage

Neben der Anwendung im Rapid Prototyping setzen wir bei HEINEN Elektronik die additive Fertigung auch in der Elektronikproduktion ein. Insbesondere bei mechanischen Bauteilen, die eine präzise Passform erfordern oder individuell an die Anforderungen unserer Kunden angepasst werden müssen, bietet die additive Fertigung entscheidende Vorteile.

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Komplexe mechanische Bauteile realisieren wir kosteneffizient mit unserem 3D-Drucker

Dadurch können wir kundenspezifische Lösungen schneller und kosteneffizienter anbieten. Darüber hinaus eröffnet der 3D-Druck Möglichkeiten zur Herstellung von Bauteilen mit optimierten mechanischen Eigenschaften, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden schwer oder gar nicht realisierbar wären. So lassen sich präzise und langlebige Bauteile herstellen, die den hohen Anforderungen unserer Kunden gerecht werden.

Video: 3D-Drucker im Einsatz

Sehen Sie unseren 3D-Drucker in Action

Welche Vorteile hat der Einsatz von 3D-Technologie für unsere Kunden?

Die Nutzung von 3D-Technologien wie additive Fertigung und Rapid Prototyping bei HEINEN Elektronik bringt unseren Kunden eine Vielzahl von Vorteilen:

  • Kürzere Entwicklungszeiten: 3D-Modelle unterstützen unsere Entwickler dabei, die optimalen Platzierungen und Ausrichtungen der elektronischen Komponenten zu bestimmen. Außerdem können Prototypen schneller erstellt und getestet werden.
  • Kosteneinsparungen: Durch frühzeitiges Erkennen und Beheben von Problemen während der Entwicklungsphase können kostspielige Änderungen und Verzögerungen im späteren Fertigungsprozess vermieden werden.
  • Verbesserte Kommunikation: Die visuelle Darstellung der 3D-Modelle erleichtert die Kommunikation zwischen den verschiedenen Fachabteilungen. So werden Kundenanforderungen besser verstanden und in den Entwicklungsprozess integriert.
  • Höhere Qualität und Präzision: Die Verwendung von 3D-Technologie ermöglicht es, Bauteile und Komponenten genauer zu platzieren und anzupassen, was zu einer höheren Qualität des Endprodukts führt.
  • Flexible und individuelle Entwicklung: 3D-Modelle und additive Fertigungstechniken erlauben eine größere Flexibilität bei der Anpassung von Komponenten und Baugruppen an die individuellen Kundenanforderungen. Dies ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen, die perfekt auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt sind.
3D-gedrucktes Gehäuse zum Testen der Bauraum-Verfügbarkeit
Beispiel eines 3D-gedruckten Gehäuses: Darin lassen sich testweise die elektronischen Elemente einbauen

Tipp: Sie sind noch auf der Suche nach professioneller Unterstützung in der Elektronikentwicklung und Produktion? Dann helfen wir Ihnen auf die Sprünge mit 5 Gründen, warum wir der richtige EMS-Dienstleister für Sie sind.

Zusammengefasst eröffnet die Nutzung von 3D-Technologien neue Möglichkeiten in der Elektronikproduktion für EMS-Dienstleister wie uns und trägt dazu bei, den hohen Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden.

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Franziska Heinen

Als Online Marketing Managerin ist sie für immer frischen Content in unserem Blog zuständig - stets mit Rückenwind aus den Fachabteilungen.

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