Thương hiệu US Telecom × HONSCN: Trụ lục giác SUS303 gia công CNC

Bộ phụ kiện lắp ráp tùy chỉnh gồm các trụ đỡ hình lục giác nhiều tầng bằng thép không gỉ SUS303, được mạ niken sáng bóng.

Tổng quan về khách hàng và dự án

Khi một nhà sản xuất phần cứng viễn thông của Mỹ gặp phải vấn đề nghiêng khi xếp chồng và kẹt ren mạ trên các trụ đỡ PCB nhiều tầng, dây chuyền lắp ráp của họ đã bị đình trệ. Đó là lúc họ hợp tác với HONSCN Precision ở Thâm Quyến, Trung Quốc để gia công các cụm trụ đỡ lục giác bằng thép không gỉ SUS303 tùy chỉnh với ren đồng bộ và vòng đệm cố định được lắp sẵn.

Khách hàng này sản xuất bộ thu phát 5G và các thiết bị mạng quang. Bên trong khung RF gắn trên giá đỡ mới nhất của họ, nhiều bảng mạch in (PCB) mật độ cao phải được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc với khoảng cách chính xác.

Do các loại trụ đỡ tiêu chuẩn trong danh mục không đáp ứng được độ cứng cần thiết, chiều cao vai chính xác và khả năng chống rung, khách hàng đã thiết kế một bộ phần cứng mô-đun bốn chi tiết tùy chỉnh:
1. Các trụ đỡ hình lục giác có ren đực-cái
2. Đinh tán ren tâm hai đầu với vòng cổ lục giác liền khối
3. Trụ lục giác cái bậc thang
4. Vòng đệm khóa lò xo cố định lắp sẵn và vòng đệm phẳng chính xác

Họ lựa chọn thép không gỉ SUS303 (AISI 303) vì khả năng chống ăn mòn, độ bền cơ học và tính chất không nhiễm từ của nó.

Tuy nhiên, nhà cung cấp trước đây của họ đã giao các linh kiện có ren lệch trục. Khi xếp chồng ba hoặc bốn tầng, độ nghiêng góc tích lũy đã đẩy các bo mạch chủ ở trên cùng bị lệch khỏi vị trí thẳng hàng . Tệ hơn nữa, lớp mạ niken không đều khiến ren bị kẹt và bó cứng trong quá trình gia công bằng dụng cụ điện tự động.

Họ cần một đối tác có thể sản xuất các bộ phận với dung sai chặt chẽ và cung cấp chúng dưới dạng bộ phận lắp ráp sẵn để lắp ráp ngay tại nhà máy.

Tổng quan sản phẩm

Vì sao thành phần này lại quan trọng đối với sản phẩm của khách hàng:
Trong các giá đỡ máy chủ viễn thông, sự căn chỉnh cơ học ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất điện. Nếu một chồng chân đế thẳng đứng bị nghiêng, các đầu nối tốc độ cao nhiều chân giữa các bo mạch xếp chồng lên nhau sẽ bị căng, dẫn đến nguy cơ nứt các mối hàn trong quá trình giãn nở nhiệt.
Thép không gỉ SUS303 cung cấp độ bền xoắn cần thiết để chịu được mô-men xoắn của máy vặn vít điện tự động mà không làm gãy các đinh vít. Ngoài ra, lớp mạ niken sáng bóng đảm bảo điện trở tiếp xúc thấp, cho phép các trụ đỡ đóng vai trò như các đường dẫn nối đất trở kháng thấp giữa các mặt phẳng che chắn của mạch in .

Những thách thức chính trong sản xuất

Thành thật mà nói, hầu hết các xưởng đều coi các trụ đỡ ren chỉ là những phụ kiện đơn giản có sẵn trong catalog. Nhưng khi bạn bắt vít bốn chi tiết ren tùy chỉnh nối tiếp nhau và yêu cầu toàn bộ chồng vít phải thẳng tắp trên nhiều tầng , một số thách thức thực tế tại xưởng sẽ xuất hiện:

Thử thách 1: Độ lệch góc tích lũy trên nhiều tầng xếp chồng

Cấu trúc lắp ráp dạng mô-đun dựa trên việc vặn nhiều bộ phận đực và cái lại với nhau theo kiểu nối tiếp. Nếu ren bị nghiêng dù chỉ một phần nhỏ của độ, sai số đó sẽ nhân lên theo từng tầng xếp chồng. Đến trụ đỡ thứ ba, chốt trên cùng sẽ bị lung lay rõ rệt , ngăn cản các bo mạch chủ đặt khít vào các chốt định vị trên khung máy.
Chúng tôi chuyển công việc sang máy tiện tự động CNC kiểu Thụy Sĩ độ chính xác cao, được trang bị bạc dẫn hướng và trục phụ . Cả ren ngoài đực và lỗ ren trong cái đều được gia công trong cùng một chu kỳ tiện. Bằng cách đồng bộ hóa trục chính và trục phụ trong quá trình chuyển phôi, chúng tôi duy trì độ lệch tâm đồng trục giữa ren và lục giác gần bằng không [ví dụ: kiểm soát độ đồng tâm chặt chẽ] , đảm bảo thanh sau khi lắp ráp luôn thẳng tắp.

Thử thách 2: Hiện tượng kẹt ren và sự tích tụ lớp mạ

Thép không gỉ SUS303 kết hợp với lớp mạ niken sáng bóng dễ bị mài mòn do ma sát (hàn nguội) dưới các dụng cụ lắp ráp tốc độ cao. Lớp mạ niken làm tăng độ dày kim loại [ví dụ: 3–5 μm mỗi bề mặt] , làm tăng gấp đôi đường kính ren. Nếu cắt theo dung sai danh nghĩa trước khi mạ, ren sẽ bị quá cỡ và kẹt trong quá trình lắp ráp dây chuyền.
Đội gia công của chúng tôi đã tiện ren ngoài và tạo ren trong với dung sai mạ trước được tính toán [ví dụ: dung sai lắp ghép loại 6g/6H được tính toán cho sự giãn nở của lớp mạ] . Chúng tôi cũng đã thêm các rãnh cắt giảm áp chính xác phía sau mỗi vai ren, đảm bảo các chi tiết khớp khít với mặt lục giác mà không bị vướng vào chân ren.

Thử thách 3: Vòng đệm cố định lắp sẵn

Khách hàng muốn các vòng đệm lò xo phẳng và chia đôi được lắp sẵn dưới các vai lục giác để loại bỏ việc xử lý các chi tiết rời rạc trên dây chuyền sản xuất của họ. Phần cổ phải giữ chặt các vòng đệm trong quá trình vận chuyển quốc tế đồng thời cho phép chúng quay tự do trong quá trình siết chặt bằng mô-men xoắn.
Chúng tôi đã thiết kế một vai chuyển tiếp được tối ưu hóa với một gờ giữ tinh tế. Sau khi gia công, đội lắp ráp của chúng tôi đã sử dụng các thiết bị kẹp khí nén tùy chỉnh để đặt các vòng đệm vào đúng vị trí, loại bỏ hàng nghìn bước lắp ráp thủ công tại nhà máy của khách hàng ở Mỹ.

Giải pháp sản xuất của chúng tôi

Đây là cách đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi tại Thâm Quyến đã giải quyết vấn đề về bộ linh kiện phần cứng:

1. Chiến lược đa nhiệm CNC kiểu Thụy Sĩ

• Hỗ trợ bằng ống dẫn hướng: Gia công các chi tiết ren dài, mảnh với ống dẫn hướng đồng bộ giúp loại bỏ hiện tượng lệch hướng do áp lực của dụng cụ cắt.
• Gia công ren bằng phương pháp tiện một điểm: Các mảnh dao tiện ren một điểm bằng cacbua hạt siêu mịn đảm bảo đỉnh ren sắc bén như dao cạo, bán kính chân ren trơn tru và không có bavia.
• Gia công đồng thời bằng trục phụ: Trong khi trục chính quay thân lục giác và bu lông đực, trục phụ sẽ nâng phần đuôi lên để khoét rộng và tạo ren trong cho phần ren cái trong một chu trình liên tục.

Gia công chính xác bằng máy tiện tự động CNC kiểu Thụy Sĩ, chế tạo các chi tiết trụ lục giác bằng thép không gỉ SUS303 theo yêu cầu, có phun dầu bôi trơn khi cắt.

2. Xử lý bề mặt và kiểm soát mạ

• Tẩy dầu mỡ bằng sóng siêu âm: Các chi tiết được rửa sạch kỹ lưỡng trong bể siêu âm đa tầng tự động để loại bỏ dầu cắt gọt khỏi các ren sâu bên trong.
• Keo mạ niken Wood's Nickel Strike: Đảm bảo độ bám dính mạnh mẽ của lớp mạ niken sáng bóng lên bề mặt thép không gỉ, ngăn ngừa hiện tượng bong tróc dưới tác động của lực xoắn.
• Giảm thiểu hiện tượng giòn hydro: Các chi tiết lắp ghép được nung trong lò sau khi mạ để giảm thiểu mọi nguy cơ giòn hydro.

Quy trình gia công phần cứng từng bước một

Quy trình làm việc:
Thanh lục giác SUS303 kéo nguội ➔ Gia công tiện và ren trục chính CNC Thụy Sĩ ➔ Lắp ráp và taro ngược trục phụ ➔ Tẩy dầu mỡ bằng sóng siêu âm ➔ Kiểm tra đạt/không đạt trước khi mạ ➔ Mạ niken sáng bóng ➔ Lắp ráp vòng đệm cố định ➔ Phân loại quang học 100%

1. Chuẩn bị nguyên liệu: Cấp phôi thanh lục giác SUS303 kéo nguội đạt tiêu chuẩn vào máy cấp phôi tự động.
2. Gia công trục chính: Tiện đường kính vai ngoài, cắt ren ngoài bằng phương pháp tiện một điểm, tiện cổ giảm áp của vòng đệm và vát cạnh các góc lục giác.
3. Gắp phôi và tạo ren bằng trục phụ: Trục chính kẹp chặt đường kính phôi đã tiện, tách phôi một cách gọn gàng và tạo ren cứng cho ren trong từ phía sau.
4. Tẩy dầu mỡ & Làm sạch bằng sóng siêu âm: Loại bỏ các mảnh vụn nhỏ và dầu mỡ khỏi các hốc ren kín.
5. Mạ và xử lý nhiệt: Mạ niken sáng bóng đồng đều với độ dày được kiểm soát chặt chẽ, tiếp theo là nung khử giòn.
6. Lắp ráp phụ và đóng gói: Lắp đặt vòng đệm lò xo và vòng đệm phẳng trên các trạm lắp ráp khí nén chuyên dụng và đóng gói các bộ phận vào các khay ngăn chứa được sắp xếp gọn gàng.

Kiểm soát và xác minh chất lượng

Tại phòng thí nghiệm kiểm tra chất lượng ở Thâm Quyến, các thanh tra viên của chúng tôi đã kiểm tra kỹ lưỡng từng lô sản phẩm:

Máy so sánh quang học đo bước ren, góc sườn và độ đồng tâm của vít trụ SUS303 trên tấm đá granit.

• Kiểm tra độ vừa vặn ren 100%: Mỗi lô hàng đều được kiểm tra trước và sau khi mạ bằng các dụng cụ đo ren dạng nút và vòng đã hiệu chuẩn [ví dụ: kiểm tra độ vừa vặn ren tiêu chuẩn 6g/6H] .
• Kiểm tra biên dạng bằng máy so sánh quang học: Xác minh bán kính đỉnh ren, góc bước ren và hình dạng rãnh cắt trên máy chiếu biên dạng quang học ở độ phóng đại 20x.
• Kiểm tra độ lệch tâm khi xếp chồng toàn bộ: Các kỹ thuật viên đã bắt vít bốn trụ đỡ ngẫu nhiên vào nhau trên một tấm đá granit chính xác và xoay cụm lắp ráp dưới một đồng hồ đo độ lệch kỹ thuật số để xác nhận độ lệch tâm tích lũy vẫn nằm trong dung sai xếp chồng nghiêm ngặt .
• Kiểm tra độ dày và độ bám dính lớp mạ: Độ dày lớp mạ niken được xác minh bằng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) và độ bám dính được kiểm tra bằng thử nghiệm sốc nhiệt.
• Kiểm tra mô-men xoắn khi lắp ráp: Siết chặt các mẫu vượt quá giới hạn mô-men xoắn định mức để xác nhận rằng cổ ren sẽ không bị xoắn hoặc gãy.

Ứng dụng trong các thiết bị RF viễn thông

Các trụ đỡ lục giác mạ niken nhiều tầng tùy chỉnh được lắp đặt bên trong khung chắn sóng RF viễn thông, hỗ trợ các bảng mạch in xếp chồng lên nhau.

Trong thiết bị hoàn chỉnh của khách hàng, các cụm chân đế tùy chỉnh này cung cấp sự phân tách thẳng đứng, rõ ràng giữa các bảng phân phối điện và các mô-đun thu phát RF nhạy cảm. Các vòng đệm cố định được lắp sẵn duy trì lực căng khóa ổn định dưới sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt và rung động trong quá trình vận chuyển đường bộ , trong khi lớp mạ niken sáng bóng duy trì điện trở thấp trên các mặt phẳng nối đất của khung máy.

Kết quả dự án và phản hồi của khách hàng

• Lắp ráp không bị kẹt ren: Hơn 20.000 cụm chi tiết lắp ghép đã được lắp đặt trên dây chuyền sản xuất tự động của khách hàng mà không xảy ra bất kỳ sự cố kẹt ren hay bó cứng nào .
• Giảm 30% thời gian lắp ráp: Bằng cách lắp đặt sẵn các vòng đệm cố định và cung cấp các bộ phận trong bao bì đóng gói tùy chỉnh, khách hàng đã giảm khoảng 30% thời gian lắp ráp khung gầm cơ khí tại nhà máy của họ .
• Xếp chồng nhiều tầng hoàn hảo: Hiện tượng nghiêng tích lũy đã được loại bỏ hoàn toàn; các bo mạch nhiều lớp giờ đây dễ dàng đặt vào vị trí trên các chốt dẫn hướng của khung máy.
• Hợp đồng sản xuất dài hạn: Khách hàng đã trao cho HONSCN hợp đồng cung cấp dài hạn cho tất cả các phần cứng lắp đặt khung gầm tùy chỉnh trên toàn bộ dòng sản phẩm của doanh nghiệp họ.

Phản hồi của khách hàng:
Khách hàng xác nhận rằng các cụm chân đế nhiều tầng được xếp chồng lên nhau với độ đồng tâm vượt trội, đã loại bỏ tất cả các vấn đề kẹt ren trước đây trên dây chuyền lắp ráp tự động của họ và giúp tăng tốc đáng kể quá trình tích hợp khung gầm.

Lý do khách hàng chọn HONSCN

1. Độ chính xác tiện kiểu Thụy Sĩ: Gia công liên tục bằng hai trục chính đảm bảo các ren đực và ren cái luôn đồng tâm với thân lục giác, loại bỏ hiện tượng nghiêng khi xếp chồng nhiều lớp.
2. Kinh nghiệm về dung sai mạ: Chúng tôi đã tính toán trước độ dày lớp mạ điện, tránh tình trạng kẹt ren sau khi mạ.
3. Lắp ráp và đóng gói trọn bộ: Chúng tôi không chỉ vận chuyển các ốc vít rời rạc—chúng tôi đã lắp ráp sẵn các vòng đệm cố định, thực hiện kiểm tra ren 100% và đóng gói các phụ kiện sẵn sàng để sử dụng ngay lập tức trên dây chuyền sản xuất.
4. Tính linh hoạt của chuỗi cung ứng Thâm Quyến: Nguyên liệu thanh lục giác SUS303, gia công CNC chính xác, làm sạch siêu âm tự động và mạ thùng chất lượng cao được phối hợp nhịp nhàng trong hành lang sản xuất chính xác tiên tiến của Thâm Quyến.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Câu 1: Tại sao nên sử dụng thép không gỉ SUS303 cho các trụ ren tùy chỉnh?
Thép không gỉ SUS303 chứa các chất phụ gia lưu huỳnh, giúp nó trở thành loại thép không gỉ austenit dễ gia công. Nó mang lại bề mặt hoàn thiện tuyệt vời, khả năng cắt ren sạch trên máy tiện Thụy Sĩ và khả năng chống ăn mòn tốt, đồng thời hầu như không nhiễm từ, phù hợp với các thiết bị điện tử nhạy cảm với tần số vô tuyến.

Q2: Làm thế nào HONSCN ngăn chặn hiện tượng kẹt ren sau khi mạ niken?
Mạ điện niken làm tăng độ dày cho các mặt ren. Chúng tôi cắt ren ngoài nhỏ hơn kích thước tiêu chuẩn và ren trong lớn hơn kích thước tiêu chuẩn bằng cách tính toán chính xác lượng lớp mạ cần thiết [ví dụ: dung sai đường kính bước ren trước khi mạ] . Sau khi mạ, ren được kiểm tra chính xác theo tiêu chuẩn dung sai Class 6g/6H.

Q3: HONSCN có thể cung cấp vòng đệm cố định đã lắp ráp sẵn trên phần cứng tùy chỉnh không?
Vâng. Chúng tôi thiết kế các rãnh giảm áp vai cổ tùy chỉnh và sử dụng dụng cụ tự động trên bàn làm việc để giữ chặt các vòng đệm phẳng, vòng đệm Belleville hoặc vòng đệm khóa lò xo tách rời bên dưới đầu ốc vít trước khi đóng gói.

Câu 4: Thời gian hoàn thành sản xuất điển hình từ HONSCN tại Thâm Quyến là bao lâu?
Các mẫu thử nghiệm đầu tiên được gia công, mạ và kiểm tra trong vòng 7 đến 10 ngày làm việc . Sản xuất hàng loạt (từ 10.000 đến hơn 100.000 chiếc) được giao trong vòng 2 đến 3 tuần , với dịch vụ chuyển phát nhanh bằng đường hàng không trực tiếp đến các nhà máy sản xuất tại Mỹ và châu Âu.

Bạn cần các trụ đỡ CNC chính xác hoặc các phụ kiện lắp ráp tùy chỉnh?

Nếu bạn đang thiết kế vỏ thiết bị điện tử mật độ cao, các chi tiết ren tùy chỉnh hoặc các linh kiện tiện chính xác của Thụy Sĩ, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi tại Thâm Quyến sẵn sàng hỗ trợ. Hãy gửi cho chúng tôi bản vẽ linh kiện (PDF) và mô hình CAD 3D (STEP, IGES), và chúng tôi sẽ cung cấp giải pháp toàn diện. Đánh giá phản hồi DFM và báo giá cạnh tranh trong vòng 24 giờ .

• Dịch vụ gia công CNC (Liên kết: Dịch vụ gia công CNC)
• Gia công CNC kiểu Thụy Sĩ (Anchor: Tiện CNC kiểu Thụy Sĩ)
• Gia công chính xác thép không gỉ (Anchor: Gia công CNC thép không gỉ SUS303)
• Bộ ốc vít và phụ kiện lắp ráp tùy chỉnh (Neo: bộ trụ lục giác CNC tùy chỉnh)