La creación rápida de prototipos de nuevos diseños de conectores ahorra tiempo y dinero

Jun 04, 2023

En asociación con Omnitics Connector Corporation

Los dispositivos electrónicos de última generación deben comercializarse lo antes posible y, para ello, sus componentes deben desarrollarse rápidamente.

Este es un momento de rápido avance tecnológico, ya que los ingenieros de diseño y aplicaciones fabrican componentes para dispositivos electrónicos con circuitos ultrarrápidos que funcionan más rápido, duran más y realizan tareas innovadoras en el lugar de trabajo y el hogar.

Como resultado, existe un aumento exponencial de la necesidad de nuevos tipos de conectores y cables, así como de versiones actualizadas de los sistemas de conexión existentes. Se están imponiendo nuevos diseños y estándares de rendimiento a los dispositivos electrónicos portátiles debido a la expansión de su uso en aplicaciones novedosas y difíciles (a menudo en entornos difíciles).

Para enfrentar el desafío, los diseños de conectores y cables están avanzando significativamente. Las conexiones estándar comerciales siguen siendo una fuente fantástica para la creación rápida de prototipos y diseños de referencia. Muchas de las necesidades de las aplicaciones actuales se satisfacen con ellos; sin embargo, a medida que avanza la tecnología, es posible que los conectores estándar más antiguos no siempre cumplan con las especificaciones de diseño.

La información de los sitios web de los proveedores de conectores y las conversaciones con sus vendedores pueden proporcionar al diseñador del sistema una gran cantidad de alternativas; sitios web para los diseños comerciales estándar (COTS) disponibles, mientras que el ingeniero busca en el mercado el especialista en prototipos de conectores adecuado para ayudar a crear los modelos 3D físicos.

La comunicación temprana con una instalación de diseño proporciona información sobre las diversas características y alternativas para los materiales de los conectores, los formatos de cable y las formas de diseño que están disponibles de inmediato. Durante el mismo período, las conversaciones adicionales con los ingenieros de diseño y creación de prototipos de conexión pueden asegurar un resultado positivo mediante una planificación previa cuidadosa para un diseño personalizado según sea necesario.

La aplicación es el factor principal que influye en el diseño de un cable y un conector. Dependiendo del contexto, los diferentes diseños de conectores pueden incorporar cableado coaxial, señal digital y señal mixta con alimentación.

Los nuevos tamaños y formas son fácilmente accesibles. Se presta mucha atención al nuevo sistema y cómo soportarlo completamente utilizando solo una o unas pocas conexiones y juegos de cables.

Cuando se diseñan nuevos productos y aplicaciones eléctricos que salen al mercado, se ha demostrado que trabajar con un diseñador de prototipos de conexión experto desde el principio resolverá muchos problemas pronto.

En consecuencia, un departamento de prototipos de alta calidad requiere equipos de ingeniería creativos que estén listos para presentar una lista de posibles soluciones que incluyan una variedad de procesos, así como experiencia actualizada en materiales. Se recomienda que los diseñadores de sistemas ubiquen y colaboren con equipos de fabricación que tengan una amplia gama de habilidades.

En primer lugar, si un diseño de cable/conector estándar se ajusta a los requisitos de una aplicación y cumple con los estándares militares o civiles requeridos, debe utilizarse. También puede haber casos en los que un elemento estándar se pueda ajustar de forma menor para adaptarse a las necesidades de la aplicación para ahorrar tiempo y dinero.

Anteriormente, el diseño personalizado de micro y nano conectores en miniatura era costoso y requería mucho tiempo. Ahora, Omnetics tiene equipos de fabricación, impresión y modelado de sólidos en 3D, con maquinaria CNC de enlace directo que acelera las cosas significativamente.

Una vez que se han seleccionado los elementos pin-to-socket que necesita la aplicación, un diálogo en línea entre el diseñador del sistema y el equipo de fabricación del conector puede decidir muy rápidamente sobre un modelo sólido del tamaño, forma y formato de pin para señal mixta con cableado de señal digital, coaxial y de alimentación según sea necesario. Los ajustes necesarios se pueden realizar rápidamente, antes de cortar carcasas de metal o desarrollar moldes de aisladores.

Con el uso de esta técnica, los nuevos diseños y ensamblajes pueden completarse de manera mucho más rápida y económica. Para aprovechar estas nuevas capacidades y abordar estas nuevas dificultades de conexión, los fabricantes de conectores están empleando laboratorios de investigación y desarrollo de prototipos de giro rápido con expertos técnicos.

Puede ser un desafío para los ingenieros de diseño elegir cables y conectores. También es esencial una comprensión profunda de los requisitos de entrega del dispositivo que tengan en cuenta factores como el tiempo de comercialización, el costo y la funcionalidad del producto.

Con esta información, los ingenieros pueden crear una lista básica de requisitos de rendimiento y los entornos en los que podría funcionar el dispositivo. En segundo lugar, ciertos componentes se pueden preestablecer usando una lista de cada segmento de las señales electrónicas, su voltaje y niveles de corriente.

Por ejemplo, los diseños para la robótica controlada a distancia, la electrónica de satélites pequeños y las interfaces electrónicas usadas por soldados para los sistemas de Internet de las cosas militares (IoMT) tienen una hoja de cálculo electrónica para cada cable. La velocidad de la señal y la distancia de transmisión sustentan el diseño de cables y alambres.

Los sistemas eléctricos que usan los humanos son un área de aplicación relativamente nueva y sofisticada que desafía a los diseñadores a crear diseños de conectores únicos, ya sea para fines militares o médicos. Estos pequeños dispositivos requieren conectores que ocupen menos espacio y peso al tiempo que mejoran la funcionalidad, la movilidad y la dureza del instrumento.

La creación rápida de prototipos es necesaria para la creación de productos en el futuro. Omnitics utiliza varios métodos para crear rápidamente un modelo a escala de una pieza real. Como se indicó anteriormente, los ingenieros de diseño de Omnetics utilizan procesos de diseño asistidos por computadora para el modelado 3D, la impresión 3D y la fabricación que se pueden aplicar a cualquier diseño de dispositivo sin necesidad de herramientas costosas.

Los prototipos resultantes están finamente detallados e imitan fielmente el rendimiento del diseño final. Para complementar casi todos los elementos de diseño visual que tendrá la pieza terminada, incluso se pueden pintar, pulir o galvanizar.

El principal atractivo de la creación rápida de prototipos es su capacidad para verificar las hipótesis de propiedades mecánicas en una etapa temprana del proceso de diseño antes de que los recursos se destinen a la fabricación a gran escala.

El desarrollo de productos desde la idea hasta el mercado se puede lograr sin la fricción típica de los procedimientos convencionales al probar, identificar defectos e iterar elementos de diseño, incluidos el tamaño, la forma y las características de ensamblaje. También hay más libertad para explorar conceptos, desarrollar ideas y diferentes diseños para la fabricación.