Czas porzucić szkło, plastik i PCB?
Kiedy ostatnio ktoś z Twojego zespołu R&D powiedział: „nie da się”? Bo za duże, bo za twarde, bo bateria nie zmieści się w obudowie, bo PCB nie wytrzyma zginania, bo wszystko się rozjeżdża przy wilgotności powyżej 70%? Dla wielu prezesów firm produkcyjnych moment, w którym innowacja zatrzymuje się na barierze technologicznej, to nie tylko frustracja – to zagrożenie dla konkurencyjności.
A co jeśli da się inaczej? Co jeśli można stworzyć funkcjonalny, lekki, elastyczny układ elektroniczny – bez szkła, bez twardych plastikowych elementów, bez klasycznego PCB? Właśnie to robi drukowana elektronika w IoT. To nie gadżet z laboratorium. To realna technologia, z której dziś korzystają już największe firmy automotive, producenci wearables i pionierzy smart packaging.
Drukowana elektronika (Printed Electronics – PE) polega na nanoszeniu funkcjonalnych warstw tuszów przewodzących, izolujących i czujnikowych na elastyczne podłoża: folie PET, TPU, papier techniczny, tkaniny. Zamiast klasycznego układu scalonego na płytce – dostajemy cienką, lekką, zintegrowaną warstwę, którą można wkleić w but, tapicerkę, opakowanie czy plaster medyczny. Rewolucja? Zdecydowanie. Zwłaszcza gdy Twoje urządzenia IoT muszą być cieńsze, lżejsze, tańsze i bardziej „smart”.
Przypadek: Polyend i elastyczne interfejsy muzyczne – elektronika drukowana w IoT
Polyend to polska firma, która projektuje i produkuje nowatorskie instrumenty muzyczne i kontrolery dla najbardziej wymagających twórców dźwięku na świecie. W jednym ze swoich flagowych produktów zastosowali drukowaną elektronikę w postaci elastycznych mat z czujnikami o zmiennej rezystancji oraz dedykowanych klawiatur silikonowych, opracowanych i dostarczonych we współpracy z LC Elektronik.
Zamiast stosować klasyczne płytki PCB i przewody, które ograniczałyby swobodę projektowania i komfort gry, Polyend postawił na drukowaną matę o zróżnicowanej czułości dotykowej, precyzyjnie dopasowaną do kształtu urządzenia IoT. Każda mata została spersonalizowana – zarówno pod kątem warstwy przewodzącej, jak i silikonowych nakładek funkcyjnych. Dzięki temu powstał ultracienki i lekki interfejs, który reaguje na siłę nacisku i dynamikę dotyku z wyjątkową precyzją.
Projekt wymagał również precyzyjnego dostosowania parametrów druku do zastosowanych materiałów:
- różna grubość warstw,
- zmienna rezystancja,
- kontrola elastyczności w obszarach nacisku
- i minimalizacja efektu histerezy.
Dodatkowo zastosowanie drukowanych czujników umożliwiło znaczne uproszczenie montażu urządzenia IoT, eliminując potrzebę stosowania klasycznych komponentów lutowanych i oszczędzając miejsce wewnątrz kompaktowej obudowy.
Cała struktura została zoptymalizowana pod kątem montażu w niewielkich seriach – a czas od akceptacji pliku do wykonania prototypów wyniósł zaledwie kilka tygodni. To szczególnie istotne w przypadku firm, które łączą wysoką innowacyjność z krótkimi cyklami wdrożeniowymi i produkcją kontraktową w UE.
Współpraca z LC Elektronik pozwoliła nie tylko przyspieszyć czas wdrożenia, ale też zwiększyć kontrolę nad jakością komponentów. Dzięki produkcji w Polsce i bieżącemu kontaktowi z zespołem inżynierskim. To realna alternatywa dla długiego, kosztownego i nieprzewidywalnego procesu importu komponentów z Azji.
To przykład, jak technologia elektroniki drukowanej pozwala tworzyć urządzenia, które wcześniej były nieosiągalne ze względu na ograniczenia klasycznych komponentów, a dziś są już wdrażane seryjnie przez innowatorów z Polski.
Dlaczego firmy produkcyjne wybierają druk zamiast lutowania?
Mniej komponentów w konstrukcji IoT = mniejszy koszt montażu
Drukowana elektronika pozwala zredukować liczbę fizycznych elementów potrzebnych do budowy układu urządzeń IoT. Nie ma potrzeby stosowania klasycznych płytek PCB, przewodów, złączek ani dodatkowych warstw kleju czy izolatorów – całość może zostać nadrukowana w jednej lub kilku warstwach na elastycznym podłożu takim jak PET, TPU lub laminat tekstylny. Technologia ta znacząco zmniejsza złożoność układu i eliminuje wiele potencjalnych punktów awarii.
Dla firm produkcyjnych oznacza to nie tylko uproszczenie montażu końcowego, ale również skrócenie łańcucha dostaw. Zamiast zamawiać osobno PCB, komponenty SMD i wiązki kablowe, można zlecić produkcję całej funkcjonalnej warstwy w jednej fabryce. To podejście przekłada się na realne oszczędności – zarówno czasowe, jak i kosztowe. W niektórych wdrożeniach nasi klienci zaobserwowali obniżenie kosztu produkcji jednostkowej nawet o 25–30% już od pierwszych 1000 sztuk.
Dodatkowo drukowane komponenty lepiej sprawdzają się w warunkach zewnętrznych lub intensywnego użytkowania – brak lutów i przewodów to mniejsze ryzyko mikropęknięć, korozji czy luzów kontaktowych. W projektach, gdzie liczy się niezawodność przy dużej liczbie cykli – np. w sensorach naciskowych, sterownikach dotykowych czy elastycznych interfejsach – drukowane rozwiązania oferują przewidywalność i stabilność parametrów.
Brak twardych PCB = większa elastyczność projektowania urządzeń IoT
Elastyczne folie PET, TPU czy kompozyty tekstylne pozwalają dopasować elektronikę do nieregularnych kształtów i ruchomych powierzchni. Dzięki temu projektanci i konstruktorzy urządzeń IoT zyskują zupełnie nowy zakres swobody – mogą integrować układy elektroniczne tam, gdzie wcześniej było to niemożliwe: na zakrzywionych panelach, w przestrzeniach o ograniczonej głębokości, a nawet w elementach, które zginają się lub rozciągają podczas użytkowania.
Dla CEO oznacza to możliwość tworzenia produktów wyprzedzających rynek – smart labeli, które nie tylko identyfikują, ale i reagują na warunki otoczenia:
- foteli samochodowych z czujnikami obecności,
- odzieży roboczej z nadrukowaną elektroniką do lokalizacji i monitorowania parametrów pracy.
To nie jest futurystyka – takie rozwiązania już istnieją, a liderzy rynku testują je z myślą o seryjnych wdrożeniach.
Oczywiście, pojawiają się także pytania i obawy:
- jak z trwałością takich rozwiązań?
- co z odpornością na wilgoć, UV, temperaturę?
- jak z certyfikacją?
Odpowiedź: drukowana elektronika przeszła już tę drogę. W LC Elektronik testujemy wszystkie nasze komponenty w warunkach kontrolowanych – prowadzimy pomiary trwałości warstw na zginanie (cykle do 10 tys.), odporności na temperaturę (do 85°C) i wilgotność względną (do 95%). Dlatego możemy zagwarantować, że elastyczne podłoża PE nie tylko otwierają nowe możliwości, ale także spełniają przemysłowe standardy niezawodności.
Szybszy prototyp = szybsze wejście na rynek
Prototyp z drukowanej elektroniki w urządzeniach IoT można przygotować w ciągu kilku tygodni – bez konieczności zamawiania form, prowadzenia długich testów montażowych czy uzależnienia od dalekowschodnich dostawców. To ogromna przewaga, szczególnie dla firm, które chcą szybko przetestować rynek lub wdrożyć innowację w odpowiedzi na nowe potrzeby klientów. W porównaniu do tradycyjnych metod czas skrócenia cyklu rozwoju produktu może wynieść nawet 30–50%, a koszty rozruchu spadają o dziesiątki tysięcy euro.
Dla wielu CEO to nie tylko kwestia czasu – to kwestia strategicznej niezależności. W dobie zaburzonych łańcuchów dostaw, długich terminów oczekiwania na komponenty z Azji i niepewności geopolitycznej, możliwość szybkiego wdrożenia z lokalnym partnerem to przewaga konkurencyjna trudna do przecenienia. W LC Elektronik pracujemy w cyklach sprintowych – wspólnie z klientem przygotowujemy pliki, testujemy rozwiązania, wdrażamy próbki. Dzięki temu produkt nie utknie w „fazie koncepcji”, ale trafi na biurko zarządu jako fizyczny, działający prototyp.
Dodatkowo elastyczność tej technologii umożliwia szybkie A/B testy – np. porównanie różnych typów tuszów, podłoży, czułości czy układów przycisków. Prototypowanie z drukowaną elektroniką to nie tylko skrócenie czasu – to możliwość mądrego iterowania na podstawie danych i realnych doświadczeń użytkownika, jeszcze przed rozpoczęciem seryjnej produkcji urządzeń IoT.
Lżejszy produkt = mniejsze koszty logistyki i wyższy komfort użytkowania
Komponenty PE ważą często kilkadziesiąt procent mniej niż ich klasyczne odpowiedniki. W przypadku prostych struktur ekranów dotykowych czy interfejsów HMI różnica może wynosić nawet 50–70% masy w porównaniu do zestawu: PCB + przewody + obudowa. Dla użytkownika końcowego oznacza to większy komfort – mniejsza masa urządzenia, łatwiejsza obsługa, mniejsze obciążenie w użytkowaniu mobilnym.
Dla CEO oznacza to konkretne oszczędności logistyczne – niższe koszty wysyłki (liczone per gram i objętość), łatwiejsze pakowanie oraz niższe wymagania magazynowe. Szczególnie istotne staje się to w segmentach takich jak automotive, smart metering, elektronika outdoorowa czy wearables, gdzie każdy gram i centymetr liczy się przy optymalizacji kosztów transportu i montażu.
To także krok w stronę bardziej zrównoważonego produktu – mniejsze zużycie materiału bazowego, brak sztywnych komponentów, mniej elementów do utylizacji. W kontekście raportowania ESG i strategii środowiskowej firmy, taka redukcja może wspierać komunikację z inwestorami, spełnianie wymagań unijnych (np. CSRD, EPEAT) i zwiększanie transparentności działań produkcyjnych.
Jak pokazują dane European Environment Agency, redukcja masy i objętości urządzenia IoT może przełożyć się na nawet 20–30% niższy ślad węglowy w całym cyklu życia produktu – od wytworzenia, przez logistykę, aż po utylizację.
Gotowy na zmianę? Zobacz, co możemy zaprojektować razem
Jeśli jesteś prezesem firmy produkcyjnej, która:
- myśli o nowym produkcie z segmentu „smart”,
- ma problem z dostępnością klasycznych PCB,
- potrzebuje zaufanego dostawcy komponentów elastycznych w UE,
to drukowana elektronika może być Twoim kolejnym gamechangerem w produkcji urządzeń IoT.