în ultimul deceniu, prețul pentru a face un singur PCB a scăzut. Și am prezentat tone de hack-uri cu panouri care au venit din locuri precum Parcul Osh sau au văzut studio. Dar acest fenomen nu este izolat și tot felul de servicii de prototipare unice devin mai ieftine și caută să se satureze atât de pasionat cât și de inginer.
Astăzi, vreau să suflam capacul de pe câteva locuri care oferă servicii de prototip mecanice unice. Ne duc prin istoria despre cum am ajuns aici, introduceți câțiva jucători noi și, în cele din urmă, evidențiați câteva compromisuri importante înainte de a începe să comandați părțile din aluminiu cu ușurință la ușă.
Acum du-te la ANSI Z87 + ochelari de siguranță și să începem.
Originea PCB.
Doar peste un deceniu în urmă, comandarea plăcilor de circuite imprimate (PCBS) a fost o încercare scumpă (Nay, prea scumpă) pentru hobbyistul. Obținerea unei singure bord realizate vă va costa câteva sute de dolari la Casa PCB Fab. Problema nu a fost prețul pe bord. A fost costul de fabricație în sus pentru a împinge placa prin fabrică. Din păcate, PCB-urile nu sunt făcute doar la un moment dat. Sunt consolidate cu alte copii ale aceluiași PCB pe un panou mai mare pentru a simplifica procesul de fixare atunci când deplasați designul de la mașină la mașină în fabricație.
Dar, imediat după aceea, o mică companie numită Osh Park a făcut ceva sălbatic diferit. Acționând ca agent mijlociu, au consolidat diferite PCB de la diverși designeri pe un panou partajat și au trimis designul panoului pentru fabricație. Rezultatul a fost că pasionaturile ar putea comanda un singur PCB prin parcul OSH pentru o fracțiune din costul de a avea nevoie direct de a plasa o comandă lot. Și ceea ce a fost odată ce un proces profesional a devenit disponibil pentru inginerul după ore pentru câțiva dolari și câteva săptămâni de timp de plumb.
Desigur, acest proces nu a venit cu toate avantajele de comandă directă. Sacrificiul a fost că designerii PCB aveau nevoie să convină asupra unor setări de fabricație care ar fi comune panoului, cum ar fi numărul de straturi, dimensiunea minimă a găurii, finisajul suprafeței PCB și culoarea, cum am obținut soldermask-ul violet inconfundabil din Parcul Osh. În cele din urmă, din moment ce Parcul Osh a trebuit să agreeze comenzi suficiente pentru a trimite un panou, comenzile ar dura aproximativ două până la trei săptămâni pentru a reveni la client. Dar, în ciuda constrângerilor, spațiul de design al ceea ce este posibil este extraordinar, iar prețul scăzut a făcut timpul suplimentar de așteptare în valoare pentru proiectele de hobbyist.
În anii care au urmat, alți producători prinși, în special în China. Și părea ca o cursă-the-to-partea de jos pentru a oferi cel mai ieftin placă de circuite cu o singură cantitate. Pentru prima dată, hobbyistii electronicii dintr-un buget au reușit să utilizeze aceleași procese de fabricație ca și profesioniștii. Acum, nume precum JLCPCB, PCB-uri murdare, Studio, și PCBWay sunt destul de frecvente printre această comunitate de hackeri.
Prototyping ca serviciu
Mulți dintre noi cunosc povestea de mai sus. Naiba; Am trăit prin ea! Dar nu se oprește acolo. De fapt, ceva similar se întâmplă în alte domenii. Alte servicii de fabricație își deschid ușile la prototipurile unice care au nevoie de comenzi minime mai mari, iar rezultatul este că cel mai apropiat spațiu de hackeri ar putea fi în întregime virtual unde părțile sunt comandate și livrate la ușă.
Merită să se întrebe: Unde se întâmplă acest lucru? Chiar acum, vedem că aceste opțiuni apar din procese de fabricație controlate de calculator 2D cum ar fi tăierea laserului, jeturile de apă și rutarea CNC 2D. Tema comună? Fiecare dintre aceste procese utilizează instrumente care funcționează pe foile mari de material stoc. Rezultatul este că, cu unele pre-procesare în amonte, loturile de comenzi pot fi consolidate pe aceeași foaie – la fel ca și Parcul Osh. În teorie, acest truc ar putea extinde la orice proces de fabricație în care software-ul poate lipi împreună comenzi agregate într-un proces lot.
Chiar acum, comenzile de dozare pe foi de material stoc partajat are o mulțime de sens. Dar, cu unele lucrări, este posibil să se extindă acest concept la alte procese. Între timp, este timpul să profitați de capacitățile de proces adăugate care pot fi livrate la ușă pentru o fracțiune din prețul lor inițial.
Jucatorii
Să luăm un tur rapid despre care livrează single-uri fabricate direct la ușă. Mă gândesc că cititorii noștri vor fi familiarizați cu Shapeways pentru imprimarea 3D SLS și Ponoko pentru tăierea laserului, așa că le voi împărți să evidențieze alte oferte up-and-viitoare.
Laser-Cutting: SendCutSend
Cutters cu laser pentru tăierea metalelor sunt unelte uimitoare, dar instrumentele în sine pot prelua o amprentă semnificativă într-un garaj de acasă – să nu mai vorbim de a face o dentare substanțială în salariul nostru! În loc să instalați un tăietor cu laser metalic și învățați cum să-l folosim eu, am început să opresc pentru opțiuni în catalogul lui Sendcutsend.
Pentru loturile scurte ale elementelor pe care le-am pornit de la SendcutSend, am avut părți trimise înapoi la începutul săptămânii viitoare. Cele mai multe piese metalice de la Sendcutsend Arrive în mod implicit, cu o margine aspră caracteristică, dar am înmuiat aceste margini, cu câteva minute de lână de oțel și de grăsime cot. Mai mult decât atât, găurile făcute din linia de aluminiu SendCutSend sunt tăiate destul de precis că am fost în stare să atingeți găurile cu filet M3x0.5. și dacă sunteți în special leneș, SendCutSend va face chiar procesul de transvazare pentru tine.
În cele din urmă, merită de remarcat faptul că SendCutSend se aplică de compensare tăieturii la toate părțile lor tăiate cu laser. Aceasta înseamnă că puteți trimite într-un fișier DXF care este dimensiunea exactă a partea dvs. și procesul de fabricație va ajusta astfel încât piesele sunt tăiate cât mai aproape de dimensiunea nominală posibil. Dacă în mod normal de lucru cu dispozitive de tăiere cu laser din magazinul local sau la școală, acest lucru este o destul de mare comoditate, deoarece trebuie, în general, pentru a compensa geometria DXF la cont pentru dimensiunea la fața locului de tăiere cu laser.
Voi menționa: prețul minim pentru piese de la SendCutSend este de 30 $, dar am fost capabil de a obține un lot de 10 de piese de mai sus făcute fără nici o creștere a prețurilor.
Fibra de carbon CNC: CNCMadness
Pentru constructorii quadcopter acolo, piese din fibra de carbon sunt sosul secret pentru a face robuste care zboară cadre care sunt atât de ușoară și rigidă. Din păcate, cu laser de tăiere foi de fibra de carbon compozit este out-of-the-problema, deoarece aceste foi vor împrăștia fum urât de cleiurile acestea sunt realizate din. Prelucrare aceste foi nu este, de asemenea, doar dificil, deoarece mănâncă din fibra de carbon prin instrumente de tăiere normale, cum ar fi șmirghel, este de asemenea periculos, deoarece resturile făcute din aceste foi de tăiere pot fi dăunătoare pentru a respira. deoarece tăierea acest material exotice la domiciliu este dificil cel mai bun caz, nu ar fi grozav dacă am putea comanda pur si simplu aceste piese ca un serviciu simplificat?
Intră CNCMadness. Le-am folosit de-a lungul anilor pentru tot felul de plăci personalizate de diferite grosimi. În mod normal, aș ajunge pentru fibra de carbon, atunci când reducerea greutății este un aspect cheie de design. dar gama de prețuri CNCMadness este atât de bun, voi găsi eu pentru a ajunge din fibra de carbon chiar și atunci când greutatea nu contează. Pe un ordin tipic, voi primi, de obicei, piese (comandate din SUA), în cursul săptămânii viitoare, după ordonare.
Placi 6mm Carbon Fiber da ol meu“laser cutter construi unele încadrare.
În cele din urmă, merită menționat este: aluminiu, spre deosebire, care poate fi refăcut cu scule de mana si chiar reciclate pentru fier vechi, piese din fibra de carbon sunt mai mult de un eveniment unic. Dacă aș găsi greșeli de proiectare, aceste piese sunt oprite la coșul de gunoi, așa că încerc de obicei să păstreze acest gând în partea din spate a mintea mea înainte de a apăsa butonul „cumpara“.
Alte servicii de fabricație:
Unii dintre acești jucători următoare oferă ceva, fie de brand nou sau destul de nișă. Cu toate acestea, pentru caracterul complet, ele sunt încă o mențiune în valoare, deoarece acestea fac aluzie la cazul în care serviciile de prototipuri ar putea crește în viitor.
Rasina 3D imprimare: PCBWay
PCBWay este ramificare afară și acum, oferind diverse servicii de imprimare 3D, inclusiv o ofertă puturos rășină limpede. Deși este încă devreme, unele dintre rezultatele încep să apară pe Twitter, iar cazul este convingătoare pentru a le da un try. Pentru un producător care a primit numele său în plăcile de circuit de fabricare peisaj colecționar, de frumos a le vedea ramifica în timp ce, de asemenea, indicii de la modul în care relația noastră cu serviciile de prototipuri se schimbă.
Imagine de credit: @PCBWayOfficial
Imagine de credit: @PCBWayOfficial
Volumul injecției scăzut Molding din IGUS
Imagine de credit: Igus
turnare prin injecție, în general, are un cost imens-up față pentru fabricarea matriței. dar ofertele igus 3D imprimate matrițe realizate dintr-unul din polimeri lor de specialitate care reduce semnificativ uzura de pe matriță și pot fi utilizate pentru volume mai mici, la costuri mai mici up-front. Procesul citând este implicat, dar acest serviciu poate fi o resursă utilă pentru a păstra în buzunarul de la spate.
Asigurați-it-Quick Tradeoffs
La fel ca SSM Park, serviciile de mai sus face unele sacrificii pentru promițătoare aceste oferte rapide partea economică. Dar, desigur, în numeroase cazuri, aceste compromisurile nu contează. Cu toate acestea, merită a fi explicite despre cele trei opțiuni care se sacrificau: inspecția de proiectare, specificațiile și toleranțele.
Inspecția de proiectare
În primul rând, vom pierde de inspecție de proiectare. Cu servicii de producție scumpe, oamenii vor inspecta în mod tipic, pentru a vă asigura că ceea ce sunteți pe cale să le facă este liber de glaring erori. devreme în cariera mea de inginerie, am avut angajatorul meu-du-te la PCB casa fab punct cu amabilitate unele dintre aceste frapante erorile cu designul meu PCB, dintre care cele mai rele lăsam un teren de text imprimat pe stratul de cupru în locul stratului silkscreen. a avut au făcut bord mea ca-este, m-aș fi așteptat două săptămâni pentru a fi consumat mii-de-dolari de montagne inutile și, probabil, un sef, ușor iritat.
Cu aceste noi servicii low-cost cu o schimbare de prototipuri, este puțin probabil ca orice om va interveni pentru a ne spune ce e în neregulă cu fișierul nostru de design. O să fie făcut doar așa cum este. Acestea fiind spuse, chiar dacă vom comanda unele deșeuri de aluminiu, costul de a face greșit prima dată este mult mai ieftin. Heck, leT doar spun că ajungem să facem mai multe iterații de proiectare.
Specificații de specialitate
La prețul vitezei, aceste servicii sacrifică specificațiile. Adică, nu avem toate opțiunile disponibile pentru noi, că altfel, ne-am fi citing cu un magazin mai tradițional de mașini. Printre aceste sacrificii, pierdem pe materiale de specialitate, finisaje de suprafață, acoperiri, tratamente de căldură și alte sarcini post-procesare, cum ar fi deburarea marginilor ascuțite. Dacă căutăm aceste magazine, probabil știam despre acest compromis în prealabil, dar merită să faceți explicit. În cele din urmă, dacă există o tehnică specială de post-procesare pe care aveți nevoie, dar nu vedeți oferită, ajungeți la ele. S-ar putea să fie dispuși să facă o excepție pentru tine pentru o taxă. Și cu suficienți oameni care întreabă, ar putea deveni următoarea specificație pe care o rostogolesc.
Toleranțe
În cele din urmă, avem compromisuri în toleranțe dimensionale. Acesta este de departe cel mai important compromis de luat în considerare. Realitatea tristă despre piesele prelucrate este că nu vor fi niciodată dimensiunile exacte pe care dosarul nostru le specifică. Ca designeri, trebuie să proiectăm pentru acest Quirc, asigurându-vă că designul nostru funcționează pe o gamă mică de abateri de dimensiuni numite toleranțe dimensionale.
Cu un magazin de mașini de înaltă calitate, toleranțele dimensionale sunt doar specificații. Puteți specifica cât de exact trebuie să fie dimensiunile piesei, iar magazinul va încerca să facă parte din aceste toleranțe, mărind prețul pentru specificații mai stricte. Dar, cu aceste servicii low-cost, nu ajungem să specificăm cât de exacte vor fi dimensiunile piesei noastre. În schimb, ei vor lista fie toleranțe destul de grosiere în față, fie vor lista cu totul toleranțe de fabricație.
Fără toleranțe dimensionale, avem două opțiuni. Deoarece majoritatea proceselor sunt fabricate din mașinile CNC, se putem aștepta, probabil, la toleranțe relative rezonabile între caracteristici, dar toleranțe ușor mai stricte asupra acestor caracteristici. Cu alte cuvinte, distanța dintre două găuri ar putea fi destul de strâns, dar dimensiunea găurii poate fi un pic prea mică sau prea mare. O opțiune aici este de a trăi pur și simplu cu aceste toleranțe grosiere ca-este și design în jurul lor, astfel încât acestea nu contează.
Dacă dimensiunile părții strânse fac contează, următoarea opțiune este de a face o post-procesare la domiciliu. De exemplu, dacă dorim să asigurăm o toleranță strânsă pe o gaură mică, putem comanda piese cu găuri de desfacere și apoi să le forați la domiciliu într-o specificație mult mai strânsă. Această opțiune nu este întotdeauna practică, totuși. Deși ar putea fi low-cost și găuri ușor de foraj din aluminiu, materiale de procesare, cum ar fi fibra de carbon, pot fi mult mai impractic, deoarece necesită unelte de carbură de specialitate pentru a fi în măsură să se antreneze, fără a plânge rapid burghiul.
În cele din urmă, merită remarcat faptul că toleranțele de grosime și flatitate nu sunt, de asemenea, disponibile specificații cu aceste servicii low-cost. Acest lucru este deosebit de important pentru părțile din plastic tăiate cu laser, unde procesul de tăiere laser a piesei poate determina de fapt să se răstoarne sau să se încurce ușor. Tot ceea ce a spus, odată ce știm despre aceste limitări, le putem pune pentru a le folosi într-un mod care produce în mod constant părți care să răspundă așteptărilor noastre.
De unde am venit; Unde mergem
Vai! Abilitățile mele de gravare a PCB au fost supuse restului din 2013.
Aproximativ un deceniu în urmă, se părea că înțelegerea procesului murdar al PCB-urilor de gravare în garajul dvs. cu substanțe chimice urâte vă vor face cel mai tare hacker pe bloc. Dar în zilele noastre cea mai murdară parte a ambarcațiunii de producție a plăcii de circuite a fost înlocuită cu un proces de comandă care este prea convenabil pentru a trece cu vederea. Ceea ce ar fi putut fi vrăjitorul de garaj a fost redus la câteva clicuri distanță. Dar rezultatul a fost o explozie a proiectelor hardware care se bazează pe ceea ce era folosit pentru a fi un proces comercial sau de tip boutique pentru cei cu bani sau răbdare.
Merită să se întrebe: Cum se va schimba relația noastră de design hardware pe măsură ce începem să stimulați aceste servicii pentru orele noastre după orele noastre