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3 Gründe, warum der 3D-Druck die Steckverbinderindustrie verändern wird

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3D-Druck für Push-Pull-Steckverbinder

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Technische Innovationen machen regelmäßig Schlagzeilen auf der ganzen Welt, und das aus gutem Grund. Mit zunehmendem Druck auf die Länder, ihr Wachstum aufrechtzuerhalten, und mit begrenzten Ressourcen, die zur Verfügung stehen, scheint die Technologie das Geschenk zu sein, das immer wieder gibt. Allerdings gab es in den letzten Jahren einen großen Teil der Schlagworte - künstliche Intelligenz, Blockchain, Augmented und Virtual Reality -, die alle versprechen, der Katalysator für die nächste industrielle Revolution zu sein. Wir warten immer noch geduldig darauf, dass diese spannenden Techniker von den frühen Anwendern in die Mehrheit umkippen, was sie zweifellos eines Tages tun werden.

Einer von ihnen ist jedoch ständig in den Mainstream eingetreten und beginnt, konkrete Beweise dafür zu liefern, wie er die Welt um uns herum verändern kann. Natürlich wissen Sie bereits, dass es sich um den 3D-Druck handelt, der auch als additive Fertigung bezeichnet oder in diese einbezogen wird (je nachdem, wie Sie ihn betrachten).

Der 3D-Druck ist eine wirklich bahnbrechende Technologie in dem Sinne, dass er die Grundregeln der modernen Fertigungsindustrie verändert, und die Verbindungstechnik ist nicht anders. Werfen wir einen Blick auf drei der wichtigsten Änderungen, die es bringen kann.

Beschleunigte Durchlaufzeiten

Die Produktionsstätten werden den Druck nur allzu gut kennen. Da die Kunden immer schnellere Lieferzeiten und ein ständiges Streben nach Effizienz vom Management erwarten, haben kurze Lieferzeiten für alle höchste Priorität. Wenn wir einen herkömmlichen Steckverbinder verwenden, der aus einem metallischen oder zusammengesetzten Gehäuse, einem Polymereinsatz und metallischen Kontakten besteht, wird die Produktionszeit für jede dieser Komponenten in der Regel in Wochen berechnet. Die Metallteile werden bearbeitet und gefräst, das Polymer eingeschmolzen und in die Form gespritzt, und die Endmontage erfolgt manuell, um eine strenge Qualitätskontrolle zu gewährleisten. Jeder dieser Prozesse ist komplex, mit dem Risiko menschlichen Versagens in jeder Phase, das unweigerlich zu Ausschuss und Ausschuss führt.

Schritt für Schritt zum 3D-Druck. Nachdem der Ingenieur sein Teil modelliert und das CAD in den Drucker hochgeladen hat, dauert das Drucken bei großen, komplexen Objekten in der Regel nicht länger als ein paar Stunden. Darüber hinaus kann der Drucker das gesamte Polymerteil in einem Stück herstellen, was die Montage der Komponenten reduziert und erhebliche Zeiteinsparungen ermöglicht. All dies kann fast völlig autonom erfolgen, wobei ein Bediener die Teile nur in Intervallen inspizieren muss, um die Qualitätskonformität sicherzustellen.

Für einige Steckverbinder, die eine Vorlaufzeit von 16 Wochen oder mehr haben, wird diese Art von Technologie sicherlich von Interesse sein.

Massenproduzierte Personalisierung

Eine Grundlage der modernen Mikroökonomie, auf die jeder Hersteller schwören sollte: Je mehr man produziert, desto geringer sind die Stückkosten pro Einheit. Stimmt's? Falsch sagt 3D-Druck. Und hier ist es wirklich störend.

Die moderne Fertigung basiert auf Produktionslinien, die sorgfältig geplant sind, um Prozesse zu optimieren. Die Rüstkosten der Linie, ganz zu schweigen von der Kalibrierung jeder Maschine, stellen hohe Fixkosten dar, die durch große Stückzahlen ausgeglichen werden müssen.

Während man argumentieren könnte, dass die Konstruktionskosten ins Spiel kommen, was richtig ist, ändern sich die Produktionskosten für den 3D-Druck insgesamt nicht wesentlich, je nachdem, welche Mengen produziert werden.

Wenn der Hersteller polymere Rohstoffe in großen Mengen kauft und mehrere CAD-Modelle bereithält, kann er theoretisch 1 Einheit oder 1000 Einheiten zu den gleichen Kosten pro Einheit drucken. Genau deshalb begann der 3D-Druck im Bereich des Prototyping, für das er besonders geeignet ist. Der Hersteller benötigt lediglich ein 3D-Modell und das Rohmaterial für die Zuführung in den Drucker.

Diese Eigenschaft des 3D-Drucks eröffnet Herstellern neue Geschäftsmöglichkeiten, die bisher aufgrund hoher Fixkosten als unmöglich galten. Funktionsprototypen und Kleinserien werden zu einer kostengünstigen Möglichkeit, einen Markt zu testen, ohne massive Ressourcen einsetzen zu müssen. Wartung und Austausch von abgekündigten Serien ermöglichen es Kundenunternehmen, (vorübergehend) kostspielige Upgrades und Überholungen ihrer Systeme zu vermeiden. Auch die Kosten für kundenspezifische Steckverbinder für hochspezifische Anwendungen können deutlich reduziert werden, da 3D-Drucker eine neue Ära der massenproduzierten Personalisierung einläuten.

Innovation bei den Materialien

Obwohl es den Anschein hat, dass der 3D-Druck die Welt der Fertigung übernehmen wird, wäre er, wenn er so einfach wäre, bereits geschehen. Wenn nicht, dann wegen der Einschränkungen, die den Eintritt in den Mainstream verlangsamt haben.

Bei Steckverbindern für raue Umgebungen liegen die physikalischen Eigenschaften der verwendeten Materialien nahe. Harte Umgebungen setzen Materialien per Definition Umgebungseinflüssen wie extremen Temperaturen, Vibrationen, UV-Strahlung, Salznebel, korrosiven Elementen und so weiter aus. Aus diesem Grund verwenden die Steckverbinderhersteller eine breite Palette von Materialien und Schutzbeschichtungen, um die mechanischen und elektrischen Eigenschaften ihrer Produkte zu verbessern.

Diese Hochleistungsanforderungen bilden derzeit zwar ein Hindernis für die Verbreitung des 3D-Drucks, aber Innovationen und Entwicklungen in der Technologie zeigen vielversprechende Zeichen. Der 3D-Metalldruck beginnt auf dem Markt aufzutauchen und bietet die Möglichkeit, Aluminium, Edelstahl, Titan, Kobalt-Chrom, Nickellegierungen und mehr zu verwenden. Polymere, die häufig im 3D-Druck eingesetzt werden, stellen auch Hochleistungsentwicklungen mit Polycarbonat dar, das Temperaturen von bis zu 120°C widersteht und eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist, oder PETG, das eine hohe Beständigkeit gegen Wasserlagerung und aggressive Chemikalien bietet.

Esterline Connection Technologies - SOURIAU testet derzeit 3D-Druckeinsätze, die in funktionale Steckverbinder integriert werden können, und hat Prototypen aus Polycarbonat entwickelt, die extremen Bedingungen standhalten. Erfahren Sie mehr darüber und engagieren Sie sich für dieses bahnbrechende Projekt, indem Sie unsere Seite mit den 3D-Druckbeilagen besuchen.

Der 3D-Druck hat sicherlich noch eine Reihe anderer Einschränkungen und Nachteile, die wir in diesem Artikel nicht näher erläutern werden. Die Kosten für 3D-Drucker und Rohstoffe sind derzeit noch hoch und werden nicht in absehbarer Zeit alle Fertigungsprozesse ersetzen. Es bietet jedoch eine Reihe von Vorteilen, und wenn man bedenkt, dass der erste 3D-Drucker erstmals in den 80er Jahren auf den Markt kam und in den 2010er Jahren wirklich an Bedeutung gewann, ist es immer noch eine sehr neue Technologie, die bereit ist, unsere Industrien zu revolutionieren.

Über den Fall der Steckverbinder hinaus sind die Vorteile seiner Entwicklung nicht nur auf die industrielle Umgebung beschränkt. Der Zugang zum Hauptmarkt für 3D-Drucke, sei es in Schulen, Universitäten, Unternehmen oder sogar zu Hause, gibt jedem die Möglichkeit, innovativ zu sein und neue technische Durchbrüche zu bewirken, da die Möglichkeit, absolut jedes von Grund auf neu erfundene Objekt zu schaffen, es den Nutzern ermöglicht, Ideen mit einem Klick in Produkte umzusetzen und so die Träume jedes Erfinders wahr werden zu lassen.