v poslednom desaťročí, cena za vykonanie jedného PCB klesol. A predstavoval sme tony hacky s doskami, ktoré sa zaviedli z miest, ako je BOZP, ALEBO VYHĽADOVANÉ STUDIOU. Tento fenomén však nie je izolovaný a všetky druhy jednorazových prototypových služieb sa stávajú lacnejšími a hľadá satites obaja hobby a inžiniera.
Dnes chcem vyhodiť veko z niekoľkých miest, ktoré ponúkajú jednorazové mechanické prototypové služby. Vezmem nás cez nejakú históriu toho, ako sme sa sem dostali, zaviedli niekoľko nových hráčov a konečne zdôraznil niektoré dôležité kompromisy predtým, ako začnete objednať naviazané hliníkové časti rovno k vášmu prahu.
Teraz choďte si svoje ANSI Z87 + Ochranné okuliare a poďme začať.
Náš pôvod PCB
V priebehu predchádzajúcich desiatich rokov bolo objednanie dosiek s plošnými spojmi (PCB) drahé (Nay, príliš drahé) utrpenie pre hobby. Získanie jednej tabule by vás stála niekoľko stoviek amerických dolárov na PCB Fab House. Táto otázka nebola cena za palubu. Bola to up-front výrobné náklady na tlačenie dosky cez továreň. Bohužiaľ, PCB jednoducho nie sú jednorazové. Sú konsolidované s inými kópiami rovnakého PCB na väčší panel, aby ste zjednodušili proces upevňovania pri pohybe dizajnu zo stroja na stroj na výrobu.
Ale čoskoro potom, malá spoločnosť s názvom Osh Park urobil niečo divoko odlišné. Pôsobiaci ako stredný agent, konsolidovali rôzne PCB z rôznych dizajnérov na zdieľaný panel a poslali tento panel dizajn na výrobu namiesto toho. Výsledkom bolo, že hobby by mohli objednať jeden PCB prostredníctvom BOZPOZORNENIE BOZPEČNOSTI PRE ZÁKLADNOSTI NÁKLADNOSTI NA POTREBUJÚCEHO POTREBUJÚCEHO POTREBUJÚCEHO POTRUČNOSTI. A čo bolo kedysi profesionálny proces k dispozícii inžinierom po niekoľkých dolároch a niekoľko týždňov.
Samozrejme, tento proces neprišiel so všetkými výhodami objednávania priameho. Obetovanie bolo, že Dizajnéri PCB museli súhlasiť s niektorými výrobnými nastaveniami, ktoré by boli spoločné pre panel, ako je počet vrstiev, minimálnu veľkosť diery, povrchovú úpravu PCB, a farbu, čo je, ako sme dostali bezmostatovateľný purpurové spájkovanie BOZP. Nakoniec, keďže Osh Park potreboval na agregovať dostatok objednávok na odoslanie panelu, objednávky by trvali približne dva až tri týždne, aby sa vrátili späť k zákazníkovi. Napriek obmedzeniam je dizajnový priestor toho, čo je možné, je obrovský a nízka cena urobila ďalšiu dobu čakania, ktorá je za to, že je to pre hobbyistické projekty.
V rokoch, ktoré nasledovali, iní výrobcovia chytili, najmä v Číne. A zdalo sa, že je to race-to-the-dno, aby ponúkol najlacnejšiu dosku s jedným množstvom. Prvýkrát, elektronika hobby na rozpočte boli schopné používať rovnaké výrobné procesy ako profesionálov. Teraz, mená ako JLCPCB, Dirty PCB, Videl Studio a PCBway sú medzi touto komunitou hackerov celkom bežné.
Prototypovanie ako služba
Mnohí z nás poznáte príbeh vyššie. Sakra; Žili sme to! Ale nezastaví sa tam. V skutočnosti sa v iných doménach deje niečo podobné. Ostatné výrobné služby otvárajú svoje dvere na jednorazové prototypy, ktoré používajú na vyžadujú vyššie minimálne objednávky, a výsledkom je, že váš najbližší hackerspace by mohol byť úplne virtuálny, kde sú časti objednané a doručené do vášho prahu.
Stojí to za to, že sa to deje? Práve teraz vidíme, že tieto možnosti sa objavujú z 2D počítačovo riadených výrobných procesov, ako je laserové rezanie, vodné tryskanie a 2D CNC smerovanie. Spoločná téma? Každý z týchto procesov využíva nástroje, ktoré pracujú na veľkých listoch zásobného materiálu. Holsshot je, že s niektorými predbežnými spracovaním môže byť šarže objednávok konsolidovať na rovnaký list – rovnako ako Osh Park urobil. Teoreticky by sa tento trik mohol rozšíriť na akýkoľvek výrobný proces, kde softvér môže lepiť spoločne agregovať objednávky do dávkového procesu.
Práve teraz, dávkové objednávky na listy zdieľaných zásob materiálu je veľa zmyslu. Ale s nejakou prácou je možné rozšíriť tento koncept na iné procesy. Medzičasom je čas využiť možnosti pridaných procesov, ktoré možno dodať do našej prahu pre zlomok svojej pôvodnej ceny.
Hráči
Poďme si urobiť rýchlu prehliadku toho, kto dodáva výrobu vyrobených singlov priamo do vášho prahu. Myslím, že naši čitatelia budú oboznámení s tvarmi pre SLS 3D tlač a Ponoko pre Laserové rezanie, takže ich odovzdám, aby sme zdôraznili niektoré ďalšie up-and-prichádzajúce ponuky.
Laserové rezanie: Sendcutsend
Laserové frézy na rezanie kovov sú úžasné nástroje, ale samotné nástroje môžu zaberať významnú stopu v domácej garáži – nehovoriac o tom, že sa podarilo robiť podstatné zhotovenie nášho platu! Namiesto inštalácie kovového laserového rezačky a učenie sa, ako ho používať sám, som sa začal prestovať na možnosti v katalógu SencutTusend.
Pre krátke šarže položiek, ktoré som začal objednať z sendutcutsend, mal som časti, ktoré sa mi poslali späť na budúci týždeň. Väčšina kovových dielov z Sendcutsend Arriv predvolenom nastavení s charakteristickým hrubým okrajom, ale ja som zmäkol tie hrany s niekoľkých minútach drôtenku a lakeť tuk. A čo viac, tieto otvory vyrobené z SendCutSend v hliníkovom vedení sú rezané dosť presne, že som bol schopný preniknúť do otvorov M3x0.5 závity. a ak ste hlavne leniví, SendCutSend dokonca robiť výčapné proces pre vás.
A konečne, je potrebné poznamenať, že SendCutSend platí škárou kompenzáciu všetkým svojim laserom rezaných dielov. To znamená, že môžete poslať do súboru DXF, ktorá je presná veľkosť vašej strane a výrobný proces upraví tak, že diely sú rez čo najbližšie k menovitej veľkosti ako je to možné. Ak ste normálne pracovať s laserovými frézy z miestneho obchodu alebo v škole, je to celkom veľká výhoda, pretože sme zvyčajne majú kompenzovať DXF geometrie k účtu pre veľkosť bodu laserového frézy.
Spomeniem: Minimálna cena dielov z SendCutSend je $ 30, ale bol som schopný sa dostať dávku 10 z vyššie uvedených častí vyrobili bez navýšenia ceny.
Carbon Fibre CNC Routing: CNCMadness
Pre Kvadrokoptéra stavitelia tam, diely z uhlíkových vlákien sú tajný recept na to, aby robustné lietanie rámy, ktoré sú ako ľahké a tuhé. Bohužiaľ, laserové rezanie kompozitných uhlíkových vlákien listov je out-of-the-otázku, pretože tieto listy budú chrliť nepríjemné výpary z lepidiel, ktoré sú vyrobené z. Obrábanie týchto listov je nielen ťažké, pretože jedlá z uhlíkových vlákien prostredníctvom bežných rezných nástrojov, ako šmirgľový papier, je to aj nebezpečné, lebo úlomky z rezania týchto listov môžu byť škodlivé pre dýchať. Od rezanie tohto exotického materiálu doma je ťažké v najlepšom prípade, nebolo by to bolo skvelé, keby sme mohli tieto časti jednoducho objednať ako zjednodušené službu?
Vstúpiť CNCMadness. Použil som ich v priebehu rokov pre všetky druhy vlastných dosiek rôznych hrúbok. Za normálnych okolností by som siahnuť po uhlíkových vlákien pri ukladaní váhy je kľúčovým dizajnové uvažovania. ale CNCMadness je cenové rozpätie je tak dobrý, nájdem sám siahol po uhlíkových vlákien, aj keď váha nevadí. Na typické poradí, budem zvyčajne dostanú diely (objednané z USA) v priebehu budúceho týždňa po objednaní.
6 mm Carbon Fibre dosky dať môj staraj laser frézy zostavenie niektoré rámovanie.
A napokon, je to stojí za zmienku: na rozdiel od hliníka, ktorý môže byť prepracovaný s ručnými nástrojmi a dokonca recyklovať na šrot, diely z uhlíkových vlákien sú skôr jednorazové riešenie. Ak mám nájsť konštrukčné chyby, tieto časti sú preč do koša, a tak som sa obvykle snaží udržať túto myšlienku v zadnej časti mojej mysli predtým, než udrie na tlačidlo “kúpiť”.
Ostatné výrobné služby:
Niektoré z týchto ďalších hráčov ponúknuť niečo buď úplne nové alebo úplne medzeru. Avšak pre úplnosť, sú stále stojí za zmienku, pretože sa spomenúť, kde prototypov služby by mohli v budúcnosti rásť.
Živica 3D tlač: PCBWay
PCBWay je odbočovať a teraz ponúkajú rôzne tlačové služby 3D, vrátane šikovný jasné živice ponukami. Aj keď je to ešte skoro, niektoré výsledky sa začínajú objavovať na Twitteri, a prípad je závažný dať im vyskúšať. Pre výrobcov, ktorý dostal svoje meno v spojov fanatikov krajina making, to je pekné vidieť, ako vetviť a zároveň tiež naznačuje, ako náš vzťah k prototyping sa mení.
obrázok Credit: @PCBWayOfficial
obrázok Credit: @PCBWayOfficial
Nízky objem vstrekovaním IGUS
Credit obrázku: Igus
Vstrekovanie všeobecne má obrovskú up-front náklady na výrobu formy. ale 3D IGUS ponuky tlačený formy vyrobené z jedného zo svojich špeciálnych polymérov, ktorá významne znižuje opotrebenie formy a môžu byť použité pre nižších objemoch pri nižšími počiatočnými nákladmi. Kótovanie proces je zapojený, ale táto služba môže byť užitočným zdrojom, aby v zadnom vrecku nohavíc.
Make-to-Quick Kompromisy
Rovnako ako BOZP parku, služby nad vykonať niektoré obete za sľubný tie pôstne obete ekonomickej časti. Ale, samozrejme, vo veľkom množstve prípadov, tieto kompromisy nevadí. Avšak, to stojí za to, že explicitné o troch možnostiach, ktoré sa dostanú obetovali: navrhovanie inšpekcie, špecifikácie a tolerancie.
dizajn Inspection
Po prvé, strácame návrh inšpekcie. Drahými výrobné služby, budú ľudia zvyčajne kontrolovať objednávky, aby sa ubezpečil, čo sa chystáte nechať urobiť, je bez očí bijúce chyby. čoskoro vo svojom inžinierske kariéry som mal svojho zamestnávateľa Choď na PCB fab domu láskavo poukázať na niektoré z tých očí bijúce chyby s mojím dizajn PCB, z ktorých najhoršia bola nájmu nejaký tlačený text pristáť na medené vrstve namiesto sieťotlače vrstvy. Mal oni robili moji dosku tak, ako je, bol by som čakal dva týždne po tisíce-of-dolárovej hodnote zbytočných tácok a možno ľahko naštvaný šéf.
S týmito novými low-cost prototyping služby, to je nepravdepodobné, že by človek zasiahne, aby nám povedali, čo je na našom výkrese zle. Bude to len tak robil tak, ako je. uviedol, že aj keď sme objednali nejaký šrot z hliníka, sú náklady, ako to robí zle prvýkrát, je oveľa lacnejšie. Heck, leT je len povedať, že dostaneme viac dizajnových iterácií.
Špeciálne špecifikácie
Za cenu rýchlosti, tieto služby obetovať špecifikácie. To znamená, že nám nedostávame všetky možnosti, ktoré by sme mali k dispozícii, že by sme sa inak dostali pri citovaní s tradičnejším strojovým obchodom. Z týchto obetí strácame na špeciálnych materiáloch, povrchových úpravách, povlakoch, tepelných procedúrach a iných úloh po spracovaní, ako sú ostré hrany. Ak sme hľadali tieto obchody, pravdepodobne sme o tomto kopcovatele vedeli, ale stojí za to urobiť explicitné. Nakoniec, ak je nejaká špeciálna technika po spracovaní, ktorú potrebujete, ale nevideli sa ponúkané, osloviť im. Môžu byť ochotní urobiť výnimku pre vás za poplatok. A s dostatočným množstvom ľudí by sa mohlo stať ďalšou špecifikáciou, ktorú vyvíjajú.
Tolerancia
Nakoniec máme dimenzionálne tolerancie. Toto je zďaleka najdôležitejším kompromisom. Smutná realita o obrobenných častiach je, že nikdy nebudú presné rozmery, ktoré naše súbory špecifikuje. Ako dizajnéri, musíme navrhnúť pre tento QUIRK, uistite sa, že náš dizajn funguje cez malý rozsah veľkostných odchýlok nazvaných rozmerové tolerancie.
S high-end strojom sú rozmerové tolerancie len špecifikácie. Môžete špecifikovať, ako je potrebné, aby sa rozmery diela musia byť, a obchod sa pokúsi podať časť v rámci týchto tolerancií, zvýšenie ceny za prísnejšie špecifikácie. S týmito lacnými službami sa však nedostaneme za určiť, ako presne budú naše dimenzie diela. Namiesto toho budú buď vyskúšať pomerne hrubé tolerancie hore-front, alebo neuvádzajú žiadne výrobné tolerancie úplne.
Bez rozmerových tolerancií máme dve možnosti. Keďže väčšina procesov je vyrobená z CNC strojov, môžeme pravdepodobne očakávať primerané relatívne tolerancie medzi vlastnosťami, ale mierne hrubšie tolerancie na tých vlastnostiach. Inými slovami, rozstup medzi dvoma otvormi môže byť pomerne tesný, ale veľkosť diery môže byť príliš malý alebo príliš veľký. Jednou z možností je jednoducho žiť s týmito hrubými toleranciami AS-IS a dizajn okolo nich tak, že nezáleží.
Ak je tesné dimenzie dielov, ďalšou možnosťou je urobiť nejaké domáce po spracovaní. Napríklad, ak chceme zabezpečiť tesnú toleranciu na malej diere, môžeme objednať diely s nedostatočnými otvormi a potom ich vyvŕtajte doma sami na oveľa pevnejšie špecifikácie. Táto možnosť však nie je vždy praktická. Aj keď by to mohlo byť nízke náklady a ľahko vyvŕtané otvory z hliníka, po spracovaní materiálov, ako je uhlíkové vlákno, môže byť oveľa nepracuje, pretože to vyžaduje špeciálne karbidové nástroje, aby boli schopné vŕtať cez bez toho, aby sa rýchlo zvážili vrták.
Nakoniec stojí za zmienku, že tolerancie hrúbky a rovinnosti nie sú tiež k dispozícii špecifikácie s týmito nízkymi nákladmi. To je obzvlášť dôležité pre laserové plastové časti, kde proces rezania laserom, môže skutočne spôsobiť, že je mierne osnoviť alebo stočiť nahor. Všetko, čo povedal, akonáhle o týchto obmedzeniach vieme, môžeme ich použiť tak, aby sa používali spôsobom, ktorý dôsledne prináša časti, ktoré spĺňajú naše očakávania.
Odkiaľ sme prišli; Kde ideme
Alas! Moje leptavé zručnosti PCB sa od roku 2013 odložili.
Asi pred desiatimi rokmi, zdalo sa, že je to ako pochopenie špinavý proces leptania PCB vo vašej garáži s škaredými chemikáliami by vás urobili najlepší hacker na bloku. Ale v súčasnosti bola najšpinavšia časť tvorby remesiel z prevádzky obvodov nahradená objednávacím procesom, ktorý je príliš pohodlný na prehliadku. To, čo mohlo byť garážové čarodejníctvo bolo znížené na niekoľko kliknutí. Výsledkom však bol explóziou hardvérových projektov, ktoré sa spoliehajú na to, čo bývalo komerčným alebo butikovým procesom pre tých, ktorí majú peniaze alebo trpezlivosť.
Stojí za to sa pýtať: Ako sa naskytá vzťah k hardvéru design zmení, keď začneme využiť tieto služby pre naše hodiny