Fallstudie: Mit einer Kamera ausgestattetes Smart Lock

 

Dienstleistungen

Druckguss, Kunststoffspritzguss, Formpressen, Vernickelung, Handpolieren, CNC- Bearbeitung, EDM- Bearbeitung, Sandstrahlen

Formmaterialien

Pressform: Serie 50 Kohlenstoffstahl
Druckgussform: H13 Werkzeugstahl
Kunstoffspritzgussform: Al-7075

Komponentenmaterial

Tastenfeld: EPDM-Gummi, mehrfache Shore-Härten
Schlossgehäuse Zink, Aluminum
Abdeckung: Nylon
Plattierungsmaterial: Nickel

Quantität

Mehrere Hundert (für Testlauf)

Vorlaufzeit

3 Wochen

Gate Lock

Zum Produkt

Das “Gate-Smart-Lock” ist die erste alles-in-einem Lösung für den Hauszugang.
Es ermöglicht die Türöffnung mit und ohne Schlüssel. Wenn es mit einem Smartphone über die App gleichgeschaltet wird, helfen Das Mikrofon und die Kamera dem Bewohner dabei, jeden zu sehen und mit jeder Person zu sprechen, die die Tür betritt. Dies ermöglicht ebenso Fernzugriff aus unterschiedlichen Gründen, wie zum Beispiel der Annahme von Zulieferungen.

Über den Kunden

Das “Gate-Smart-Lock” wurde von Gate Labs designed, einer Gruppe von Unternehmern, die sich darauf konzentrieren Lösungen für viel-beschäftigte Menschen zu schaffen, die ihr Leben immer mehr durch e-commerce, das Smartphone oder den Computer regeln. Für jene, die es nicht zur Tür schaffen, um Pakete anzunehmen oder Ihre Dienstleistungen zu Hause anbieten, ist das “Gate-Lock” die perfekte Lösung.

Lokale Unterstützung in dern Vereinigten Staaten zu haben war ein großer Vorteil. Zak and Kaelen als Vertriebsingenieure zu haben- daher professionelle die das Ingenieurwesen verstehen- bedeutet, dass wir Ihnen Mails in unserer Zeitzone senden können und schnelle Antworten erhalten. Dieses Feedback wird dann zum Team nach China weitergegeben. Dort hinzugehen und die Fabrik kennen zu lernen hat sehr geholfen. Ich bin das erste mal im Januar nach China gekommen, als ich einen Fabriksbesuch wahrnahm, Star und deren Fähigkeiten persönlich prüfte. Ich war sehr beeindruckt von der Art und Weise wie sie Ihren Service anbieten, die Qualität kontrollieren und von allem Weiteren, was ich dort zu sehen bekam. Dies gab mir großes Vertrauen in Ihre Fähigkeit, qualitative hochwertige Arbeit zu leisten.”

Harvey Ho

COO, Gate Labs

Produktentwicklung

Das “Gate-Smart-Lock” benötigte 3 Monate an Designinterationen, bis der erste Prototyp gefertigt wurde. Von diesem initialen und ursprünglichen ersten Prototyp, wurden mehr als 10 verschiedene Designs ausprobiert und getestet, bevor die Teile für den Druckguss gebildet wurden.

Ein komplexes Produkt wie dieses benötigt nicht nur perfekte Funktionalität, sondern muss auch eine ganze Palette an ästhetischen Herausforderungen und Bedürfnissen befriedigen. Sieht es hochwertig aus und fühlt es sich qualitativ hochwertig an? Ist es sicher und robust? Wird die Funktionalität für unterschiedliche Hausarten, Apartments und Büros gegeben sein? Einer der Gründe, warum Gate sich dafür entschied mit Star Rapid zu arbeiten, ist der, dass Sie davon überzeugt waren,dass wir eine anspruchsvoll passende Form und ein perfektes Endprodukt anbieten können, während die Kosten gering bleiben.

Design für die Produktionsüberprüfung

Ein perfektes Endprodukt zu erreichen beanspruchte zuerst alle Details richtig zu erhalten, bevor der erste Schnitt gemacht wurde. Um dies umzusetzen, komplettierten wir ein Design zur Produktionsüberprüfung (DFM) um zu überprüfen, dass das Design für die Herstellung optimiert wurde und jede potenziellen Problembereiche bereits im Voraus angehen zu können. Als Teil der DFM- Prüfung, betrachteten unsere Ingenieure Gate Lab’s 2D und 3D-Dateien für die acht separierten Komponenten.

In einigen Bereichen schlugen wir eine Änderung des Design- und Ersatzmateriales vor. In anderen Bereichen war es notwendig mit dem Kunden alle Prozessparameter zu besprechen, die das Endprodukt beeinflussen, wie die Lage der Tormarkierungen und die Trennlinien für den Kunststoffspritzguss. Wir befanden, dass die Zeit, die für eine nachsichtige Designüberprüfung aufgewendet wird, ein mehrfaches an Zeit und Geld im späteren Herstellungsverfahren sparen wird. In der DFM-Überprüfung wurde die folgende Rückmeldung wurden folgende Rückmeldungen zur Diskussion mit dem Kunden angeboten:

Druckguss

Die Sperrvorrichtung. Um eine festere Toleranz zu erreichen und gleichzeitig Kosten zu verringern, empfahlen wir Zink anstelle von Aluminium zu nutzen. Zink ist angespannter hat aber einen niedrigeren Schmelzpunkt, was den Druckguss vereinfacht.

Sperrvorrichtung

Die Frontverkleidung. Die engen Schlitze sind für den Sprecher. Im Originaldesign waren diese zu dünn and zu nah zusammen, um den Druckguss auszuüben.

Frontverkleidung

Lautsprechersprosse. Um dieses Problem zu lösen, empfahlen wir die Wandstärke auf ein Minimum von 1mm zu erhöhen und einen Entwurfwinkel hinzuzufügen. Dann platzierten wir die Trennlinie des Formwerkzeuges zwischen Rillen, um es sie zu verstecken; dies bearbeiteten wir später glatt.

Speaker Grill Detail

Batterie. Der Kunde wollte den rot markierten Bereich poliert haben, doch wir wissen, dass Sandstrahlen schneller, effizienter und billiger sind. Später vernickelten wir jene Komponente für Korrosionsschutz und um einen saubere, einheitliche Erscheinung zu sicher.

Batterie

Kunststoffspritzguss

Kunststoffhülle. Der rote Bereich auf der linken Seite zeigt die Lage der Tormarkierung, die anzeigt, wo das geschmolzene Kunststoff in den Hohlraum der Werkzeugform eintritt. Dies wurde später abgeschliffen, was dabei half, dass die Abdeckung am richtigen Platz festschnappt.

Kunststoffhülle

Nachbearbeitung

Nach dem Druckguss benötigen viele Bereiche der Schale und der internen Komponente Nachbearbeitung, um die finale Spezifikation zu erreichen. Wir identifizierten einige Bereiche, die spezielle Aufmerksamkeit benötigen.

Hintere Grundplatte. Der rote Bereich stellt einen Gleitkontakt dar, sodass wir diesen, nach dem Druckpressen, flach bearbeitet haben um eine glatte Rotation zu erreichen.

Hintere Grundplatte

Vordere Grundplatte.  Es ist unmöglich, Fäden durch alleine Druckguss zu erschaffen: deshalb bohrten und fädelten wir alle Löcher, die rot markiert waren, bis Sie die richtige Dimension erreichten.

Vordere Grundplatte

Frontgehäuse und Rückansicht. Die zirkuläre Öffnung, rot markiert, wurde abgeschrägt und geglättet, um ein präzises Loch für die Kamera Linse zu kreieren.

Kameralinsenmontageloch

Hintere Schale. Die roten Bereiche wurden anfänglich designed mit Entwurfwinkeln für den Druckgussprozess. Danach haben wir diese am richtigen Winkel bearbeitet, was uns einen strikteren Anpassung der verschiedenen Teile ermöglicht.

Hintere Schale

Eine hintere Schale, Rückansicht. Achten Sie auf die versenkten Gewindebohrungen, welche den Befestigungsschäuben ermöglichen bündig in die Hinterseite einzupassen.

Heckschalensenker

Herstellung der Formwerkzeuge

Wir haben sechs Formwerkzeuge für acht Komponenten hergestellt: Eine für die Formpresse der Membrankautschuk-Tastatur, eine für den Kunststoffspritzguss der Kunststoffhülle und vier Druckgupswerkzeuge. Achten sie darauf, dass ein komplettes Werkzeugteil aus einer separaten Hohlraumseite und Kernseite besteht.

Werkzeug Nummer eins- Formpressen

Die Kernseite des Formpresswerkzeuges

Die Hohlraumseite des Formpresswerkzeuges

Formpresswerkzeuge. Die männliche und weibliche hälfte waren CNC-bearbeitet mit dem Nutzen von #50 Kohlenstofffederstahl. Viele verschiedene Uferhärten von EPDM- Gummi wurden ausprobiert, zwischen Härte 30 bis zu 90, sodass der Kunde ausprobieren konnte, welche die beste Konzipierung vom Markt hat.

Werkzeug Nummer zwei- Kunststoffspritzguss

EDM-Bearbeitung. Wir bearbeiteten die Tasche von einem leeren Standard. Diese leere ist eine Moduleinheit, die dazu designed wurde, um in unsere Druckguss- Mastereinheit zu passen, welches wiederum jedes Formwerkzeug in unsere Kunststoffspritzguss Apparate passen lässt, ganz egal welches Bauteildesign oder welche Größe gefragt ist.

Funkenerosion, die ein Loch entstehen lässt

Einführung. Vorsichtige Einführung lässt das Forminnere glatt in und aus dem Hohlraum gleiten. Dies ist ein hand geladener Einsatz, daher ist er für größere Volumen automatisiert.

Hand geladener Werkzeugeinsatz

Passendmachung. Wir haben vorsichtig den in rot gekennzeichneten Bereich abgelegt, um sicher zu gehen, dass die Kern- und Hohlraumseite perfekt zueinander passen. Dieser perfekte Übereinstimmung ist nötig, um den Druck während dem Kunststoffspritzguss aufrecht zu erhalten.

Markierungspunkte

Werkzeug Nummer drei- Druckguss

Kernwerkzeug für die hintere Schale und die Batterie

Werkzeug für die Bearbeitung des Hohlraumes in der hinteren Schale und der Batterie

Sowohl die Batterie als auch die hintere Schale wurden druckgepresst in einer Aluminum-Legierungsunter dem Nutzen eines einzigen Formwerkzeuges hergestellt. Achten Sie darauf, dass flüssiges Metall in das Werkzeug von unten, nahe dem Anguss, eintritt. Es bewegt sich durch den Läufer, füllt den Hohlraum und überflüssiges Material wird daraufhin aus den Überläufen ausgetreten.

Werkzeug Nummer 4 – Druckguss

Kernseite der hinteren Druckplatte des Druckgusswerkzeuges

Kernseite der vorderen Druckplatte des Druckgusswerkzeuges

Vordere und hintere Grundplatte der Kernseite des Werkzeuges. Diese beiden Komponenten wurden in Zink von einer einzigen Form gedruckt. Achten Sie auf die Lage der Auswerferstifte, die genutzt werden, um das Teil nach dem Druckguss aus dem Kern zu stoßen.

Vordere Grundplatte des Hohlraumes

Druckgusswerkzeug für die Hohlräume Grundplatte

Vordere und hintere Grundplatte der Hohlraumseite des Werkzuges. Beachten Sie, dass auf der rechten Seite, dass raue Bearbeitungsmarkierungen zurückgeblieben sind. Diese haben keinen Effekt auf die Qualität des fertigen Gusses. Ebenso sollten Sie beachten, dass Läufer und Überläufer sich an der Kernseite des Werkzeuges befinden und nicht an der Seite des Hohlraumes.

Teil Nummer Fünf – Druckguss

Seite des Hohlraums der Frontverkleidung

Kernseite der Frontverkleidung

Hohlraum und Kern der Frontverkleidung. Der Anguss ist der kegelförmige Vorsprung, der darstellt, wo das geschmolzene Metall ins Werkzeug eintritt. Der Anguss wird auch einen Griff erzeugen, der sich gut dafür eignet, die Komponente vom Werkzeug nach der Einspritzung zu entfernen.

Wie es gemacht wurde- Druckguss

Die Kernseite der Frontverkleidung der Werkzeugform, in die Druckguss-Maschine montiert.

Durckgusswerkzeug für die Frontverkleidung

Auswerferstifte  drücken das gefertigte Teil aus dem Kern heraus. Deshalb sind Entwurfwinkel so wichtig, da ohne diese die Komponente zu fest am Kern stecken würde und nicht entfernt werden könnte, ohne diesen zu beschädigen.

Auswerferstifte werden genutzt, um die Komponente vom Werkzeug wegzudrücken.

Ein Trennmittel wie Mineralöl wird in Zyklen auf das Werkzeug gesprüht, um dazu beizutragen, dass die nächste Komponente leichter abgleitet.

Mineralöl, das auf die Komponente gesprayt wurde

Überschüssiges Metal wird aus den Überflüssen herausgedrückt. Wir brechen diese Teile ab und recyceln sie. Hier hält der Bediener das Teil am Anguss.

Nach dem Druckguss

Bandschliff wird genutzt, um die rauen Ecken des Druckgusses nach der Entfernung des überschüssigen Metalles abzuschleifen.

Frontverkleidung nach dem Bandschliff

Komponente, die auf die Überprüfung und das Schiffen warten

Komplettes Gate-Smart-Lock-Bauteil, mit hinzugefügten Komponenten

Das Zusammenspiel aller Komponente

Nun wird es Zeit alle einzelnen Teile zu betrachten und zu sehen, wie diese Zusammenpassen, um das fertige Produkt zu schaffen. Der Schlüssel zum Erfolg ist die Detailgenauigkeit bei jedem Schritt!

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Das Gate-Smart-Lock befindet sich nun in der Testphase und wir freuen uns darauf, dieses Produkt aktiv genutzt zu sehen und so eine großartige Menschen für beschäftige, überall verbundene Menschen zu liefern. Haben Sie eine großartige Produktidee, die Sie so schnell wie möglich auf den Markt bringen wollen? Laden Sie Ihre CAD-Datei hoch, um ein unverbindliches Angebot zu erhalten und lassen Sie uns Ihnen helfen, die Zukunft zu verändern!

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