견고하고 혹독한 애플리케이션을 위한 강력한 HMI

견고하고 혹독한 애플리케이션을 위한 강력한 HMI 구축

중장비 산업 및 장비는 사물 인터넷(IoT) 및 인공 지능(AI)을 최대한 활용하기 위해 스마트한 네트워크 기술로 점점 더 선회하고 있습니다. 스마트 기술의 통합으로 인해 HMI(휴먼 머신 인터페이스)는 사용자 친화적인 디스플레이에서 물리적 및 디지털 데이터를 제어하고 병합할 수 있는 기능 덕분에 수많은 제품 및 응용 분야에서 필수 구성 요소가 되었습니다.

엔지니어는 열악한 지역을 대상으로 하는 HMI의 설계 및 제조에서 다양한 재료 문제에 직면해 있습니다. 이는 필름, 폼, 테이프 및 접착제에서 가장 주목할 만하며, 각 HMI의 기본 프로세서 및 소프트웨어만큼 중요합니다. Boyd는 복원력이 뛰어난 소재를 거의 끝없는 모양, 크기 및 폼 팩터로 변환할 수 있는 전문 지식과 능력 덕분에 HMI를 견고하게 만든 솔루션의 최전선에 서 있습니다.

견고한 디스플레이

열악한 환경에서 HMI를 살펴보세요

HMI는 제조업체, 애플리케이션 및 사용자 시장마다 상당히 다를 수 있습니다. 입력은 정전 용량 또는 저항성 디지털 버튼에서 물리적 버튼 및 음성 제어에 이르기까지 다양합니다. 디스플레이는 고화질, 고해상도 TFT LCD 또는 고성능 OLED일 수 있습니다. 응용 분야는 인포테인먼트용 차세대 자동차, GPS 위치를 모니터링하는 하이테크 트랙터 또는 장비를 모니터링하는 건설 차량과 다릅니다.

현장 수확기, 크레인, 스키드 스티어, 굴삭기 또는 모든 유형의 농업 또는 임업 장비 등 이러한 응용 분야의 HMI는 응용 분야별 설계 문제뿐만 아니라 반복적입니다.

HMI는 모든 환경이나 시간에서 가독성을 위해 높은 밝기, 명암비, 눈부심 또는 반사 제어 기능이 있어야 합니다. 극한의 온도로 인해 재료가 팽창, 수축, 건조, 팽창 또는 가스 배출됩니다. 이 모든 것이 HMI 수명에 영향을 미칩니다. 먼지, 먼지 및 물과 같은 침투 오염 물질을 혼합하면 HMI 접착제 및 밀봉재에 대한 수많은 내후성 문제가 있음이 분명합니다.

HMI 내의 다양한 전자 및 전기 부품에는 두 가지 고유한 작동 문제가 있습니다. 첫째, 일상적인 작업을 통해 도로 조건과 진동을 견뎌야합니다. 이러한 환경 요인은 중장비의 경우 상당합니다. 또한 내부 전자 장치 및 디스플레이 모듈에서 열을 배출해야 하므로 성능이 저하될 수 있습니다. 소비자가 휴대폰 및 태블릿 디스플레이에서 기대하는 미학과 사용자 경험을 제공하기 위해 HMI는 얇고 가벼우며 몰입감이 있어야 하며, 이는 대시보드, 미러 또는 컨트롤 패널에 맞는 특이한 크기와 윤곽이 있는 화면을 의미합니다.

전자기 간섭 (EMI), 무선 주파수 간섭 (RFI) 및 전자기 호환성 (EMC)의 문제도 있습니다. 중공업에 네트워크로 연결된 새롭고 더 많은 전자 장치는 신호 간섭 또는 전자 누화의 가능성을 높입니다. 올바른 데이터를 수신하고 처리하도록 보장하는 것이 당면한 작업의 핵심입니다.

이것은 고성능 압축 및 전기적 특성을 가진 거품, 테이프 및 기타 재료가 중요한 역할을하는 곳입니다. 이러한 재료는 열 및 전기 접점이 일관되게 연결되고, 과열로 인한 잠재적 손상을 방지하며, HMI가 단락, 오염 물질 침투 또는 진동으로 인한 기계적 고장으로부터 보호되도록 할 수 있습니다.

견고한 디스플레이

견고화를 위한 재료 솔루션

현대 HMI의 경우 본딩이 점점 더 복잡해지고 있습니다. HMI 어셈블리는 함께 결합된 다양한 층을 특징으로 합니다. 이러한 결합은 유틸리티와 기능을 표시하는 데 중요합니다. 다른 표면은 특성과 표면 에너지에 따라 접착 접착제와 상호 작용합니다.

디스플레이층 본드는 적절한 박리 접착력, 전단 강도 및 내충격성을 가져야 한다. 내충격성은 진동이나 충격으로 인해 결합이 실패하는 것을 방지합니다. 디스플레이 본드가 최소한의 고장으로 장기적인 성능을 제공하려면 표면 에너지 호환성, 온도 범위, 적합성, 접착력 등에 대한 이해가 필요합니다.

주요 엔지니어링 과제에는 극한의 온도 사이클링과 가혹한 진동이 포함되지만 본드의 품질은 중요합니다. 매력적인 "프레임없는"미학을 만들려면 본드 라인이 정확하고 좁아야합니다.

표준 디스플레이 패널이 있는 구형 모델은 비교적 접착하기 쉬운 직선 디자인 라인을 따랐습니다. 열악한 환경 응용 분야의 차세대 HMI는 다중 디스플레이, 비정상적인 모양 또는 대형 곡선 디스플레이를 특징으로 합니다.

진동 및 충격 댐퍼, 개스킷 및 씰은 HMI 인클로저 설계에 고유한 구성 요소입니다. 얇고 가벼운 폼은 진동과 충격을 흡수하는 데 매우 효과적이며, 미리 정의된 인클로저 치수에 적합하고 온도 사이클 팽창 및 수축을 수용할 수 있을 만큼 유연합니다. 다양한 개방 또는 폐쇄 셀 폼은 넓은 작동 온도에서 낮은 압축 세트, 높은 내구성, 방수, 내유성, 방진 및 기계적 복원력을 나타낼 수 있습니다. 보호 코팅은 스크래치, 마모 및 내화학성이 내장된 고터치 표면에 대한 추가적인 보호 기능을 추가합니다. 3M™ VHB™ 테이프는 IPx8 등급 씰에서 강력한 유지력과 낙하 충격 성능을 제공하는 우수한 에너지 흡수 기능을 갖춘 점탄성 폼 코어 및 접착 피부를 통해 내충격성 결합을 가능하게 하여 물 침입을 방지합니다.

HMI의 열 관리

열 관리는 HMI 내구성을 향상시키는 데 중요한 측면입니다. 최신 디스플레이는 더 얇은 인클로저에서 전력 밀도가 증가하여 열 밀도가 향상됩니다. 기존의 공랭식 방열판 기술은 낮은 프로파일 설계 구성과 열 부하로 인해 더 이상 실현 가능하지 않습니다.

열을 발산하기 위해 더 넓은 표면적에 걸쳐 열 에너지를 전도하고 확산시키는 능력은 종종 이미 따뜻한 기후에있는 견고한 중장비 응용 분야에서 특히 중요합니다. 과도한 열이 축적되면 디스플레이가 과열되어 응답 시간이 느려지거나 오작동이 발생하거나 완전히 종료될 수 있습니다. 열에 지속적으로 노출되면 마모가 증가하고 디스플레이 수명이 단축됩니다.

특수 열 분산기 및 열 인터페이스 재료(TIM)를 배치하는 것은 HMI에서 열을 전달하는 신뢰할 수 있는 방법입니다. 가장 일반적으로 열은 중요한 구성 요소에서 디스플레이 인클로저로 방출되어 열이 주변 환경으로 전달됩니다. 예를 들어, 센서 또는 임베디드 프로세서로부터 열을 발산하기 위해, 특정 열 전도성 접착제, 흑연 필름, 증기 챔버 또는 TIM은 매우 효과적인 솔루션이 될 수 있다. 실리콘 및 아크릴 열 갭 패드와 테이프에는 열 전도성 필러 재료가 들어 있어 열 관리에 유용한 솔루션입니다. 이를 프리컷 형태로 HMI 통합업체에 공급하면 중요한 제조 시간과 번거로움을 줄일 수 있습니다.

HMI에 대한 EMI 주소 지정

임베디드 컴퓨팅 모듈, 센서 및 스마트 및 자율 기술 내의 다양한 전자 제어는 전기 및 신호 잡음을 유발하여 제대로 관리되지 않으면 민감한 전자 장치를 방해 할 수 있습니다. 신호 누화로 인해 디스플레이 성능 오류, 느린 응답 시간, 수신되지 않은 원격 명령 및 데이터 전송 속도가 느려질 수 있습니다. 관리되지 않는 EMI는 운영자가 정확한 정보를 수신하지 못하거나 성능 저하 또는 장비 가동 중지 시간으로 이어질 수 있으며, 이 모든 것은 대형 건설, 광업, 산업 및 농업 기업에 심각한 위험입니다. EMI는 무선 연결 및 고속 디지털 인터페이스를 활용하여 차량 내의 서브시스템 간에 통신할 때마다 심각한 HMI 설계 과제입니다.

EMC 표준을 충족하고 디스플레이가 높은 수준의 신호 무결성을 갖출 수 있도록 하려면 신중한 설계뿐만 아니라 민감한 부품을 보호하고 신호 무결성을 보호하는 재료도 필요합니다. 접지 및 차폐 테이프, 폼, 폴리머 및 직물로 EMI를 차단하고 흡수하는 것이 일반적인 솔루션입니다. 전도성 테이프는 니켈/구리 코팅 전도성 직물과 같은 전도성 매트릭스 캐리어로 구성되며 전도성 감압 접착제로 뒷받침됩니다. 이 테이프는 PCB의 접지 신호와 디스플레이 패널 사이에 전기적 연결을 만들어 EMI로부터 내부 부품을 차폐하고 보호하는 접지 영역을 생성합니다. 전기 전도성 접착제 전사 테이프(ECATT)는 EMI 성능을 극대화하는 데 도움이 되는 전도성 입자로 채워져 있습니다.

반면에 AB5000HF, AB6000HF 및 AB7000HF와 같은 EMI 흡수제는 고주파 신호를 흡수하기 위해 높은 투자율을 가진 자기 시트를 사용합니다. 이러한 기능은 페라이트 코어와 비슷하지만 회로에 직렬/병렬로 배치되는 대신 EMI 흡수기를 특정 모양으로 절단하고 전도성 테이프와 같은 EMI 반사 차폐 솔루션과 조립하여 EMI 잡음 누출을 최소화하면서 로우 프로파일 HMI 설계에 적합할 수 있습니다. 차폐 및 흡수 EMI 재료의 조합은 중요한 부품으로부터 전기 소음을 멀리하는 동시에 밀폐 된 차폐 공간 내에서 근거리 EMI를 흡수합니다.

EMI 테이프의 경우, 설치자는 기판 사이에 전도성 입자를 연결하여 전기적 연결을 만드는 최적의 접착력을 보장하기 위해 조립 후 본드 라인에 적절한 압력을 가해야 합니다. 적절한 표면 접촉 및 전도성이 없으면 접착력, 접지 저항 및 차폐 성능이 빠르게 저하될 수 있습니다. Boyd의 포괄적인 EMI 및 RFI 차폐 솔루션은 설계자가 비용 효율적이고 효율적인 방법으로 EMI 문제를 해결할 수 있도록 보장합니다. 예를 들어, Boyd는 EMI 테이프를 개스킷 또는 씰과 같은 다른 재료와 결합하여 EMI 성능과 함께 일대일 소음, 진동 및 가혹성 솔루션을 만들어 조립 시간과 비용을 절감 할 수 있습니다.

사용자 경험을 위한 디자인

HMI가 다양한 조명 시나리오에서 쉽게 보고 읽을 수 없는 경우 사용자에게 서비스를 제공하지 않습니다. HMI 디스플레이 밝기, 선명도 및 가시성을 향상시키기 위해 특수 필름 및 접착제를 사용하여 눈부심과 반사를 최소화하고 생생하고 고대비 화면을 만들고 일반적인 가독성을 향상시킵니다. 백라이트 스위치, 브랜딩 및 명판은 풍부하고 안전한 사용자 환경을 제공하는 열쇠입니다. 또한 인쇄된 정전 용량 스위치는 백라이트 기술과 통합하여 HMI에 백라이트 터치 감지를 제공할 수 있습니다.

광학 투명 접착제(OCA)는 공극을 메우고 커버 렌즈와 디스플레이 패널 사이의 굴절률을 최적화하여 가독성과 대비를 개선하여 광 투과를 극대화합니다. 고급 조명 제어 필름은 HMI 및 기타 잠재적 광원에서 나오는 빛을 제한하여 앞 유리나 측면 창과 같은 디스플레이 주변 표면의 반사를 최소화합니다. BEF 및 DBEF 필름은 장치에 표시되는 빛의 양을 증가시켜 장치 가독성을 높일 수 있습니다.

Boyd는 디스플레이 향상 필름, 균열 방지 및 보강 재료, 조명 제어 가이드, OCA 및 디스플레이 보호 필름을 활용하여 HMI 제조업체가 가혹한 농업 및 건설 응용 분야에 가능한 가장 우수하고 밝고 가장 견고한 HMI를 구축할 수 있도록 지원합니다.

배깅 및 브랜딩

HMI를 위한 맞춤형 및 응용 분야별 재료는 또 다른 측면인 배깅 및 브랜딩을 위한 중요한 원동력입니다. 제조업체는 종종 오늘날의 진보적 인 기술에 대한 특정 모양과 촉각적 느낌을 모방하려고합니다. 또한 내부 및 외부 명판, 로고, 금속 트림 및 액센트는 지속적인 브랜드 정체성을 창출하는 데 많은 도움이되며 함께 독특한 브랜드 스타일을 만듭니다. Boyd는 광범위한 재료, 인쇄 기술 및 맞춤형 장식 마감재를 제공하여 브랜드가 몰입 형 HMI 브랜드 경험을 완전히 통합하여보다 맞춤화 된 모양과 느낌을 차별화 할 수 있도록 도와줍니다.

왜 보이드?

Boyd는 이십 년 이상의 정밀 변환 경험을 보유하고 있으며 HMI 설계자가 첨단 소재로 중요한 엔지니어링 문제를 해결하는 데 도움을 주었습니다. 그들은 전 세계적으로 수십억 개 이상의 디스플레이 구성 요소를 출하했습니다. 사내 전문가와 운영 부서는 장비 설계자가 브랜드와 사용자 경험을 차별화할 수 있도록 오염물질이 없고 광학적으로 순수한 디스플레이 및 HMI 부품을 위한 클래스 100 클린룸에서 고급 재료 솔루션을 설계 및 제작할 수 있습니다.

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