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快速驱动连接器行业创新创造之高精密3D打印

发布时间:2022-06-22      点击次数:192


5G通讯和新能源汽车等高.端市场领域的快速发展,对于作为信号传输和互联关键元器件的连接器,提出了比以往更大的技术挑战,要满足大容量数据传输和高速高密度连接,微型化、精密化和集成化的连接器创新势在必行,对微型精密加工的需求也越来越迫切。

 



行业背景

连接器是系统或整机电路单元之间电气连接或信号传输必.不.可.少的关键元器件,也是许多设备中*的基础电子元件和电子电路中沟通的桥梁,通过对电信号快速、稳定、低损耗、高保真的传输以保证设备完整功能的正常发挥,目前已广泛应用于通讯、汽车、消费电子、工业等领域。

 

随着世界制造业向中国大陆的转移,全球连接器的生产重心也同步向中国大陆转移,中国已经成为大的连接器生产基地。中国连接器制造整体水平得到迅速提高,连接器市场规模逐年扩大,中国成为全球连接器市场最有发展潜力、增长最快的地区。

 

由于我国连接器行业起步较晚,连接器市场集中度较低,行业技术水平与先进国家技术水平相比仍有一定差距。目前,连接器高.端技术和高.端产品基本由泰科,安费诺和莫仕等行业国际巨.头垄断,少数国内企业虽然也生产高.端连接器产品,但相对于国际巨.头而言规模仍较小,国内大多数中小规模的连接器生产企业不具备自主开发设计能力。国内整体技术水平仍与国际水平有一定差距,在国际竞争中技术上处于相对劣势。随着以5G通讯技术、汽车和消费电子为代表的各个应用领域对连接器功能性要求不断提高,微型和精密以及集成化的连接器创新势在必行,对应的微型精密加工的需求也迫在眉睫。

 

 



市场概况

连接器作为电路系统电气连接必需的基础元件之一,是终端应用产品的一个组件,因此,终端应用的发展是推动连接器市场快速增长和技术发展的主要因素,连接器行业发展趋势与下游终端应用行业发展保持着非常明显的一致性。据统计,2018年全球连接器市场将达665亿美元,2018年中国地区连接器市场规模为209亿美元,较上年同比增长9.42%,占据了全球31.4%的市场**,是大的连接器市场。随着5G通信、新能源汽车、消费电子等领域的发展,未来全球连接器市场规模将不断增长。

 

下游应用领域对连接器的要求不断提高,具有较强研发实力的企业更容易获得竞争优势,市场**不断向龙.头.企业集中。从1980年到2016年间,全.球.前.十.大连接器厂商市场**有38%上升至59%,2017年前.十.大厂商市场**达到61%,其中泰科、安费诺、莫仕三家厂商市场**超过30%,几乎垄断了高.端连接器市场。国内巨.头立讯精密,中航光电,航天电器和得润电子等都在布局高.端连接器市场,为了抢占5G通讯和新能源汽车等高.端市场先机,将视加大产品快速创新为一种常态和战略,从而来缩小和国外连接器巨.头的技术差距。

 



高精密3D打印在连接器行业的应用

随着5G技术和新能源汽车以及消费电子行业的快速发展,对于具有大容量数据传输和高速高密度连接等功能性要求的连接器要求越来越多,相应的精密加工技术需求也越来越急迫。尤其对于一些复杂精密微型化的连接器开发,传统CNC和开模注塑等传统加工方式都存在着加工周期长和成本高等问题。从下面摩方高精密3D打印和CNC以及注塑成型对比图中可以用看出,高精密3D打印技术在加工精密连接器方面具有精度高、成本低、和周期短等明显优势。

 

 

下图是深圳摩方公司3D打印设备加工的微型精密连接器,产品大小为5.65mm*2mm*2.8mm,其中最小pin间距是0.14mm,最小壁厚为0.1mm,公差要求±10~25μm。CNC和开模很难低成本快速加工成型,深圳摩方公司的nanoArch S140和nanoArch P140精密3D打印设备不到1小时就可以加工出高质量合格的产品,最快一天内实现交付。

 

连接器巨.头行业客户的一段访谈通讯技术从2G发展到现在的5G,对应的基站数量呈几何级数的上升。目前我国的4G基站数量是339.3万座,根据一些消息各大运营商在这次5G的升级中大约需要5倍的5G基站,大约是1500万座。相应的传输速率也是需要几何级数的提高,这就对基站的小型化提出了越来越高的要求。随着基站体积的不断减小,更多的塑胶和金属结构设计也越来越逼近机械加工的极限,这就给传统的快速模开发方式带来了挑战,不但需要考虑结构的可行性,同时还要考虑在加工中会遇到的不可知的困难。有了摩方精密3D打印技术,加工类问题可以放到最后一并解决,而且在确认投入是有效的前提下,公司会愿意投入更多的资金攻克加工上的难题,而不是在初始开发阶段患得患失。从客户访谈中可以看出,摩方的高精密3D打印技术,可以满足精密连接器加工的设计验证需求,且已经在早期结构设计验证阶段,起到关键作用。

 

3D打印的精密塑料零件,60μm薄壁、230μm圆孔,达微注塑零件水准

 

深圳摩方提供的高精密3D打印加工技术非常契合连接器行业微型化、精密化和集成化的研发需求,目前已和欧美日以及国内连接器行业巨.头进行了深入广泛合作。