¿Cómo se utiliza el mecanizado CNC en la industria electrónica?

La industria electrónica es una de las industrias más grandes y poderosas del mundo, y muchos de sus productos, desde equipos profesionales de alta tecnología hasta productos electrónicos de consumo, se fabrican con piezas mecanizadas por CNC.

Los componentes mecanizados para la industria electrónica incluyen piezas de plástico y metal, y las tecnologías utilizadas para producirlos incluyen fresadoras CNC y tornos CNC. El mecanizado CNC de precisión permite la producción de componentes con detalles finos, como placas de circuitos, y varias tecnologías de mecanizado permiten la producción en masa de componentes a escala.

Este artículo analiza cómo la industria electrónica utiliza el mecanizado CNC y cómo 3ERP puede ayudarlo a completar con éxito sus proyectos de fabricación y creación de prototipos electrónicos.

La industria electrónica

La electrónica es una gran industria global que abarca varios sectores distintos. El mayor de ellos es el comercio electrónico de empresa a empresa, que incluye la tecnología omnipresente de pago y telecomunicaciones utilizada para las transacciones entre empresas. Solo este sector representó $29 billones en ventas en 2017.

Otros sectores importantes de la industria electrónica incluyen la industria tecnológica, la electrónica de consumo, la industria de semiconductores y la electrónica de potencia.

En estos sectores de la industria electrónica, algunos de los componentes más fabricados incluyen transistores, condensadores, semiconductores, diodos y circuitos integrados. Los productos populares, que constan de muchos componentes electrónicos, incluyen computadoras, televisores, radios y teléfonos inteligentes.

¿Cómo se utiliza el mecanizado CNC en la industria electrónica?

La precisión y versatilidad del mecanizado CNC lo convierte en una valiosa tecnología de fabricación para la industria electrónica. Las máquinas CNC son capaces de procesar metales conductores y no conductores, así como una amplia gama de plásticos.

Una de las mayores ventajas de la tecnología es la velocidad. El mecanizado CNC se puede utilizar para producir componentes electrónicos en un corto período de tiempo, ya que no hay una etapa de herramientas antes de la producción y la tecnología no sufre las limitaciones de calidad asociadas con la fabricación aditiva. Los diseños también se pueden iterar y modificar rápidamente usando software CAD, con poca operación manual requerida una vez que la computadora y/o el maquinista han definido las trayectorias.

Muchos fabricantes de productos electrónicos requieren tolerancias estrictas para los componentes internos complejos, y el mecanizado CNC suele ser la tecnología más adecuada para cumplir con dichos requisitos.

Ejemplos de piezas electrónicas mecanizadas CNC

Electrónica de consumo

El Apple MacBook y sus diversos modelos (MacBook Pro, MacBook Air) es uno de los productos electrónicos de consumo más reconocibles del mundo, y su cuerpo de aluminio duradero está fabricado con tecnología de fresado CNC.

El cuerpo de una MacBook de Apple está hecho de una sola pieza de aluminio extruido, con orificios para el teclado y otros contornos que luego se fresaron con CNC a partir del bloque de metal.

Cuando la empresa comenzó a usar este proceso por primera vez a fines de la década de 2000, el entonces director ejecutivo Steve Jobs dijo:"Apple ha inventado una forma completamente nueva de construir computadoras portátiles a partir de un solo bloque de aluminio".

Desafortunadamente para sus competidores, Apple sigue siendo la única empresa capaz de mecanizar portátiles con CNC a tal escala.

El gigante informático opera unas 10.000 máquinas CNC, lo que está más allá del alcance financiero de otras empresas en el campo.

Sin embargo, otras empresas pueden utilizar máquinas CNC para fabricar carcasas y carcasas electrónicas a menor escala.

Semiconductores

Podría decirse que la fabricación de semiconductores es la columna vertebral de la industria electrónica, siendo el MOSFET (transistor de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor o transistor MOS) el dispositivo más fabricado en la historia de la humanidad.

Dado que el equipo de mecanizado CNC de precisión es capaz de procesar materiales semiconductores como el silicio y el nitruro de aluminio, los fabricantes de semiconductores lo utilizan con frecuencia. Los componentes de semiconductores mecanizables incluyen mandriles de obleas, placas de distribución de gas, portadores de obleas, plantillas de almohadillas de soldadura y refuerzos de circuitos flexibles.

Por lo general, estas piezas deben fabricarse con tolerancias estrictas, ya que los semiconductores a menudo se reducen a tamaños muy pequeños para adaptarse a los dispositivos electrónicos.

Placas de circuito impreso

Las placas de circuito impreso (PCB) se utilizan en la mayoría de los dispositivos electrónicos y sirven para conectar las diversas partes del dispositivo, con cableado soldado al área apropiada de la PCB. Consisten en pistas conductoras, generalmente hechas de cobre, y una capa base no conductora debajo.

La mayoría de las PCB se fabrican mediante un proceso de grabado químico, en el que el diseñador de la PCB puede cubrir partes del cobre antes de sumergir la placa en una solución de grabado como el cloruro férrico. La solución elimina las áreas descubiertas de cobre, dejando atrás la red de canales deseada.

Para proyectos a pequeña escala, el mecanizado CNC puede funcionar como una alternativa adecuada al grabado, especialmente en entornos donde las soluciones de grabado pueden considerarse peligrosas. Las placas mecanizadas, en las que las secciones del cobre simplemente se fresan, pueden diseñarse con software CAD/CAM y fabricarse con una fresadora CNC estándar.

Disipadores de calor

Los disipadores de calor son dispositivos electrónicos ampliamente utilizados que transfieren calor de una parte electrónica a un refrigerante líquido o al aire. Usados ​​en dispositivos como computadoras, los disipadores de calor sirven para enfriar componentes críticos para mantener su funcionamiento adecuado.

Utilizando metales mecanizables como el aluminio o el cobre, es posible crear disipadores de calor utilizando la tecnología de mecanizado CNC. Las máquinas CNC de precisión son capaces de fabricar incluso disipadores de calor muy pequeños y pueden crear los dispositivos en varias configuraciones según los requisitos.

El mecanizado a menudo se prefiere para pequeñas series de disipadores de calor y se puede utilizar para hacer contornos, recortes y otras características muy complejas. Los disipadores de calor mecanizados también ofrecen una alta conductividad térmica.

Mecanizado CNC de componentes electrónicos con 3ERP

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