Flipper Zero — предфинальные детали для пресс-форм, готовимся к запуску производства

Flipper Zero — проект карманного мультитула для хакеров в формфакторе тамагочи, который мы разрабатываем. Предыдущие посты [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8]

Корпус Флиппера состоит из 11 (sic!) пластиковых деталей, которые будут изготавливаться методом литья под давлением в пресс-формах. Это наиболее эффективный способ получить качественные детали при серийном производстве. Для этого сперва изготавливаются пресс-формы под каждую деталь (или группу деталей). Как правило, каждая пресс-форма состоит из двух основных образующих и множества вспомогательных деталей и механизмов. В пустоты в пресс-форме под высоким давлением будет подаваться пластик по каналам внутри формы.

Сейчас мы прорабатываем проект с литьевой фабрикой, которая будет производить корпуса серийно. В статье покажем как мы специфицируем детали, на основе этой информации производитель разрабатывает формы и строит технологические процессы для производства каждой из деталей.

Пресс-формы (молды)

^{Пример пресс-формы, фото с сайта tleda.ru}

Есть множество способов изготовить корпус устройства: фрезеровка, 3д печать, литье в силиконовые формы и т.д. Но все они не оптимальны для серийного производства, когда нужно изготовить десятки и сотни тысяч деталей. В нашем случае единственный приемлемый вариант — литье под давлением. Этот метод позволяет максимально быстро произвести большое количество деталей при общей низкой себестоимости и высокой повторяемости.

Процесс разбивается на две основных фазы: изготовление оснасток для литья и процесс литья партии. Оснастки изготавливают на электроэрозионных станках, потом полируют и/или текстурируют травлением или лазером. Стоимость изготовления одной такой пресс-формы составляет тысячи долларов, и цена ошибки высока: как по деньгам, так и по времени. Поэтому мы тщательно проверяем детали корпуса, прежде чем запустить производство пресс-форм.

Верхняя крышка

^{Верхняя крышка Флиппера}

Не обращайте внимание на цвета, здесь разным цветом показаны разные текстуры поверхностей. Салатовым показана шагрень — слегка шероховатая поверхность. Маркировка CN-V0030 означает зерно этой самой шагрени, то есть насколько поверхность будет шершавой. Темно-красный — гладкие поверхности.



Логотип на верхней крышке будет наноситься с помощью шелкографии.


^{Маркировка внешнего GPIO методом лазерной гравировки}

Подписи для гребенки GPIO будут гравироваться лазером. Из-за маленьких символов шелкография в этом случае дает меньший контраст и читаемость.


^{Маркировка SD-карты}

Чтобы понимать какой стороной вставлять SD-карту (в каком направлении уголок), мы решили добавить пиктограмму. Ее будут также наносить лазером.

Защитное окно экрана

^{Окно экранчика защищает от прямого контакта со стеклом экрана}

Это «стеклышко» вставляется между дисплеем и верхней крышкой. Оно будет защищать от прямого контакта с дисплеем. Поверхность его должна быть идеально гладкой.

Световод для статусного светодиода

^{Световод выводит свет SMD светодиода на плате на поверхность корпуса}

Статусный RGB светодиод находится глубоко в корпусе — на плате. Чтобы свет от него был виден на поверхности, в него упирается пластиковая трубочка — световод, по которому свет выходит наверх. Он также «смешивает» разные цвета RGB для однородных промежуточных цветов, вроде белого или желтого.


^{Расположение световода в корпусе}

Окошко ИК-порта

^{Черное окошко ИК-порта пропускает только инфракрасный спектр}

Инфракрасный порт закрывается темно-красным окошком, материал которого отсекает видимый свет, но прозрачен для ИК-спектра. Кроме декоративной функции этот фильтр улучшает качество приема ИК-сигнала. Такие же заглушки стоят на ваших пультах от телевизора.


^{Расположение инфракрасного порта}

Кнопки

^{Деталь 5-позиционного джойстика}

Деталей кнопок всего три: круг джойстика, центральная вставка и кнопка назад. Они собираются в оснастку и упираются пружиной, для более упругого хода.

Усиливающая вставка для ремешка

^{Вставка принимает нагрузку ремешка}

На боку Флиппера есть отверстие под ремешок. Чтобы всю нагрузку ремешка не принимала тонкая перегородка внешней крышки, сделана отдельная вставка. Это повышает выдерживаемую нагрузку на отрыв в несколько раз. Конкретные цифры выдерживаемой нагрузки приведем позже, когда будет готова отливка в финальном материале.


^{Отверстие для ремешка}

Каркас кнопок и экрана

^{Оснастка фиксирует экран и кнопки}

Эта деталь позиционирует экран, распределяет нагрузку на верхнюю крышку и окошко экрана, и работает как ложемент для кнопок с пружинами.

Вставка между батареей и RFID

<sup>Вставка поддерживает батарею, позиционирует плату с iButton и ИК-портом

Расположение вставки в устройстве</sup>

Эта деталь вставляется в нижнюю часть корпуса между батарейкой и RFID платой и выполняет множество функций: позиционирует батарейку, фиксирует шлейфы RFID и iButton платы, на ней фиксируется iButton+IR плата.

Нижняя крышка

^{На нижней крышке расположена контактная площадка iButton и отверстия винтов.}



Маркировка на дне показана для примера. К сожалению, избавиться от нее нельзя и сделать меньше тоже, сертификация требует строго определенный размер. Забавно, что некоторые компании в угоду эстетики прячут эти пиктограммы в самые странные места. Например, в наушниках Apple AirPods эти пиктограммы спрятаны внутри откидной крышки. У нас таких скрытых поверхностей нет, поэтому придется наносить на нижнюю крышку. Какие остроумные надписи посоветуете нанести рядом с Assembled in China?