Waarom elektronica en 3D-printing goed samengaan
Elektronica verandert snel. Een nieuwe revisie van de printplaat verschuift een connector, een extra sensor heeft een opening nodig, een batterij wordt groter. Bij spuitgieten betekent elke wijziging een aanpassing aan de matrijs. Bij 3D-printing pas je het bestand aan en bestel je opnieuw.
Daarom zie je 3D-geprinte behuizingen vooral bij prototypes, pilootreeksen, meetapparatuur, testopstellingen en producten die in tientallen of honderden stuks verkocht worden. Pas bij grote, stabiele aantallen wordt spuitgieten interessanter.
Hieronder vier typische toepassingen. Elk rekenvoorbeeld is het volume van het onderdeel maal de vanafprijs van het materiaal, excl. btw en nabewerking.
1. Behuizing in een kleine serie
De vraag: je hebt een werkend apparaat en wilt er een paar tientallen tot een paar honderd verkopen of uitrollen. De behuizing moet er afgewerkt uitzien, tegen een stootje kunnen en schroefbaar zijn.
De aanpak: MJF in zwart PA12. Het zwarte materiaal geeft een egaal, mat uiterlijk zonder dat je hoeft te verven. PA12 is taai, zodat clips en schroefbussen niet meteen afbreken, en MJF levert dezelfde maten van stuk tot stuk. Wil je een gladder uiterlijk, dan kan de behuizing achteraf gestraald of geverfd worden.
Rekenvoorbeeld: 55 cm³ × €0,70/cm³ = vanaf €38,50 per stuk, excl. btw. Dat is voor boven- en onderschaal samen. De echte prijs zie je in Quotebase; volume × materiaalprijs is een vertrekpunt.
2. Lichtgeleider of displayvenster
De vraag: de status-led zit op de printplaat, maar het licht moet zichtbaar zijn aan de buitenkant. Of je hebt een klein venster nodig voor een display.
De aanpak: SLA in Clear Resin, in eigen huis geprint. SLA geeft fijne details en een glad oppervlak, wat nodig is om licht door te laten. Helemaal glashelder wordt het pas na schuren en polijsten of een heldere lak; zonder nabewerking is het onderdeel eerder doorschijnend dan transparant. Houd de lichtgeleider kort en recht voor het beste resultaat.
Rekenvoorbeeld: 4 cm³ × €0,50/cm³ = vanaf €2,00 per stuk, excl. btw. Polijsten of lakken komt erbij. De echte prijs zie je in Quotebase; volume × materiaalprijs is een vertrekpunt.
3. Flexibele knoppen en afdichtingen
De vraag: je wilt een drukknopmat die over de tactiele schakelaars van de printplaat valt, of een flexibele rand die de behuizing tegen stof afschermt.
De aanpak: SLS in TPU. TPU is een rubberachtige kunststof die indrukt en terugveert. Met SLS lukken ook dunne scharnierstukjes en kleine details zonder steunstructuren. Hoe dicht een afdichting echt is, hangt af van het ontwerp, de aandrukkracht en de toepassing; voor een gegarandeerde beschermingsgraad test je het eindproduct.
Rekenvoorbeeld: 3 cm³ × €0,85/cm³ = vanaf €2,55 per stuk, excl. btw. Kleine onderdelen zoals deze bestel je meestal samen met de behuizing. De echte prijs zie je in Quotebase; volume × materiaalprijs is een vertrekpunt.
4. Testopstelling of kijkmodel
De vraag: je wilt controleren of de printplaat, de connectoren en de kabels passen voor je een serie bestelt. Of je hebt een model nodig voor een beurs, een klantgesprek of een foto.
De aanpak: SLA in Grey Resin, in eigen huis geprint. Grijze hars toont details en randen goed, wat handig is om pasvormen te beoordelen en mooi oogt op een foto. Standaardhars is wel minder taai dan PA12: gebruik dit model om te passen en te tonen, niet om clips vaak open en dicht te klikken.
Rekenvoorbeeld: 70 cm³ × €0,45/cm³ = vanaf €31,50 per stuk, excl. btw. De echte prijs zie je in Quotebase; volume × materiaalprijs is een vertrekpunt.
Overzicht van de rekenvoorbeelden
| Toepassing | Techniek en materiaal | Volume | Vanaf per stuk, excl. btw |
|---|---|---|---|
| Behuizing, kleine serie | MJF, PA12 zwart | 55 cm³ | €38,50 |
| Lichtgeleider of venster | SLA, Clear Resin | 4 cm³ | €2,00 |
| Knoppenmat of afdichting | SLS, TPU | 3 cm³ | €2,55 |
| Testopstelling of kijkmodel | SLA, Grey Resin | 70 cm³ | €31,50 |
Alle bedragen zijn vanafprijzen per stuk, excl. btw en excl. nabewerking zoals polijsten, verven of inserts plaatsen.
Ontwerptips voor een 3D-geprinte behuizing
Snap-fits
- Maak snap-fits in PA12 (MJF of SLS). Dat materiaal buigt mee; standaard SLA-hars is te bros voor clips die vaak open en dicht gaan.
- Geef de clip een lange arm en een afgeronde voet. Een scherpe hoek aan de voet is de plek waar hij breekt.
- Voorzie speling tussen de twee schalen. Geprinte onderdelen hebben een kleine maattolerantie; zonder speling sluit de behuizing niet of kraakt ze.
Schroefbussen en inserts
- Gaat de behuizing zelden open, dan volstaan zelftappende schroeven voor kunststof in een schroefbus met de juiste boring.
- Gaat ze vaak open, gebruik dan messing inserts die je met warmte in PA12 drukt. Ontwerp de boring volgens de maat die de fabrikant van de insert opgeeft.
- Verstevig schroefbussen met ribben naar de wand. Een losse, dunne bus breekt makkelijk af.
Ventilatie en warmte
- Zet ventilatiesleuven onderaan en bovenaan, zodat warme lucht kan opstijgen en verse lucht van onder binnenkomt.
- Kunststof geleidt warmte slecht. Laat een warme component zijn warmte afgeven aan een metalen koellichaam of via een opening, niet aan de behuizing.
- Een geprinte kunststof behuizing schermt niet af tegen elektromagnetische storing. Heb je dat nodig, bespreek dan vooraf een geleidende coating of een metalen afscherming.
Algemeen
- Houd wanden gelijkmatig dik en vermijd grote massieve delen. Dat beperkt vervorming en houdt het volume, en dus de prijs, laag.
- Teken openingen voor connectoren iets ruimer dan de connector zelf en controleer ze eerst met een kijkmodel.
- Tekst en logo's lees je het best als verhoogde of verdiepte letters van minstens enkele tienden van een millimeter diep.
Kies de techniek op basis van de functie
- Kies MJF in PA12 voor behuizingen die echt gebruikt worden, met clips, schroeven en een egaal uiterlijk.
- Kies SLA voor transparante delen, fijne details en kijkmodellen.
- Kies SLS in TPU voor alles wat moet indrukken of veren.
- Kies spuitgieten pas als het ontwerp vastligt en de aantallen groot genoeg zijn om een matrijs terug te verdienen.
SLA en nabewerking doet Makernaut in eigen huis. MJF en SLS lopen via geselecteerde partners. Voor spuitgieten vraag je een offerte aan in Quotebase, met antwoord binnen één werkdag.