Проект электронного корпуса 101 – Руководство по проектированию из листового металла

Корпуса и детали из листового металла сгибаются с помощью гибочного пресса или папка . Как правило, из металла невозможно сформировать ребро под углом 90 градусов, а вместо этого углы имеют радиус, как показано на диаграмме ниже.

Разной степени кривизны можно добиться, используя разные инструменты и параметры изгиба. Как дизайнер, вы управляете этим, указав радиус изгиба — который является радиусом внутренней поверхности изгиба (внешний радиус равен внутреннему радиусу плюс толщина металла).

На радиус изгиба влияют два ключевых фактора:

• Функциональные соображения: У вас нет плоской поверхности для крепежа, компонентов или вырезов, пока вы не выйдете за пределы радиуса изгиба.
• Эстетика: Например, модели в стиле ретро часто имеют большие радиусы, что делает их более изогнутыми.

Учитывайте свои эстетические и функциональные требования при проектировании, чтобы выбрать надлежащие радиусы изгиба в соответствии со своими потребностями.

В идеале вы должны проектировать только те радиусы, которые реально построить; Вы можете ознакомиться с нашей таблицей допустимых радиусов изгиба здесь и сопоставить ограничения нашего оборудования и инструментов с вашим проектом. Но если вы не можете решить, мы предлагаем выбрать что-то разумное (например, 0,040 дюйма), и мы подгоним его для вас перед производством.

Особое внимание следует уделить пересечению двух линий изгиба (т. е. углу) ограждения. В частности, необходимо удалить лишний материал, чтобы изгибы не мешали друг другу; это называется угловой разгрузкой (угловая обрезка в САПР). Если вы не включили правильные угловые рельефы, мы добавим их за вас. Если вы используете Protocase Designer, шаблоны сделают это автоматически.

Как правило, вырезы должны находиться на минимальном расстоянии от радиусов изгиба, поскольку вырез слишком близко к радиусу изгиба может привести к растяжению или расширению выреза. Меня часто спрашивают клиенты, как далеко должен быть вырез от изгиба. Это значение зависит от типа материала, толщины и инструментов, используемых для изгиба или требуемого радиуса изгиба. Это значение см. в нашей таблице радиусов изгиба материалов и минимального размера изгиба. Какое бы минимальное значение изгиба вы ни выбрали для своего дизайна, вы должны убедиться, что ваши вырезы имеют по крайней мере такое же значение изгиба. Например, если вы используете нержавеющую сталь 14 калибра (A240 TP304 2B) и выбираете минимальный изгиб 0,275 дюйма, то ваши вырезы должны быть не ближе 0,275 дюйма к изгибу. Используя значение минимального размера изгиба для минимальной близости выреза к изгибу, вы гарантированно не столкнетесь с проблемами. Меня часто спрашивают клиенты, как далеко должен быть вырез от изгиба. Простое эмпирическое правило состоит в том, чтобы убедиться, что вырез находится на расстоянии, равном минимальному радиусу изгиба, от изгиба. Таким образом, вы гарантируете отсутствие проблем.

Если вам нужно разместить вырез близко к изгибу, я рекомендую связаться с нами, так как мы можем работать вместе, чтобы удовлетворить ваши требования к дизайну. У вас также есть возможность надрезать изгиб в этой области, чтобы ваш вырез выглядел идеально (см. ниже).

Самозажимные застежки

Самозажимные крепления – это гайки с резьбой, шпильки, стойки и другие элементы, которые запрессовываются в листовой металл, чтобы обеспечить прочные точки крепления. В гайки можно вставлять винты (это гораздо более прочное устройство, чем металлический лист с резьбой), стойки могут быть вставлены для монтажа печатных плат, а шпильки могут использоваться для монтажа разъемов. Часто называемые самозажимными креплениями торговой марки PEM ® (PEM означает PennEngineering &Manufacturing Corp.), самозажимные крепления чрезвычайно полезны и на протяжении многих лет решают множество проблем с монтажом компонентов.



Ниже приведены некоторые примеры самозажимных креплений.

Сварка

Сварку можно использовать для решения определенных проблем, таких как создание сложных деталей (сварка деталей в одну деталь), создание водонепроницаемых соединений или повышение прочности корпуса. Мы предлагаем точечную сварку, шовную сварку и сварку прихватками.

Точечная сварка – Это быстрый, эффективный и недорогой метод неразъемного соединения двух кусков листового металла в одном или нескольких местах. В отличие от резьбовых соединений, точечная сварка не оставляет следов соединения. Существуют некоторые ограничения по размерам, которые следует учитывать из-за геометрии сварочного оборудования, как показано на схеме ниже. Точечная сварка совместима со всеми видами холоднокатаной стали, нержавеющей стали и оцинкованной стали.

• Максимальный диаметр горловины:15 дюймов (375 мм)
• Максимальная высота:5 дюймов (125 мм)

Сварка швов – Это полезно для непрерывного соединения двух или более кусков листового металла, чтобы они выглядели бесшовными. Мы используем сварку методом холодного переноса металла (CMT), которая на первый взгляд похожа на сварку MIG с подачей проволоки. Однако при сварке MIG присадочный металл переносится путем распыления при очень высокой температуре. В CMT проволока нагревается достаточно, чтобы расплавить наконечник, и перенос происходит при физическом контакте. Генерируя только одну десятую тепла сварки MIG, CMT генерирует только одну десятую тепла сварки MIG, что предотвращает коробление или обратное плавление даже для тонколистового металла. В большинстве случаев лишний металл затем удаляют шлифованием. Получающиеся в результате непрерывные швы полезны для защиты от атмосферных воздействий и уменьшения электромагнитных помех, а также для достижения бесшовного внешнего вида.

Прихватка – Выполняется точно так же, как шовная сварка, но отдельными сегментами.

Завершение

Порошковое покрытие представляет собой тип сухого термопластичного порошка, наносимого электростатически и наплавляемого на детали в печи. Порошковая краска, доступная в различных цветах, с различными уровнями блеска и текстурами, широко признана отраслевым стандартом для окраски металла, поскольку она обеспечивает экономичное, высококачественное и долговечное покрытие. Еще одним преимуществом порошковой окраски являются различные доступные текстуры. Например, покрытие Sandtex (шероховатое) отлично скрывает отпечатки пальцев, что оптимально для электронных корпусов.

При порошковой окраске краска добавит вашему корпусу дополнительный слой. Размеры чертежа относятся к основному металлу, а не к покрытию! Я рекомендую выделить дополнительные 0,003” – 0,005” на каждую сторону размеров выреза (т.е. если у вас есть 1” деталь для вставки в панель, сделайте вырез от 1,006” до 1,010”). В противном случае вырезы могут оказаться недостаточно большими, и ваши детали не подойдут.

Чтобы указать порошковое покрытие, просто выберите порошковое покрытие соответствующего цвета и текстуры и прикрепите примечание к дизайну, который вы отправляете. Вы можете найти список стандартных порошковых красок здесь. У нас также есть доступ к широкому ассортименту порошковых красок, отсутствующих на складе, при условии дополнительного времени выполнения заказа и оплаты за партию.

Примечание. Мы автоматически маскируем резьбовые соединения по заказу перед порошковой покраской, чтобы предотвратить проблемы. Клиенты могут запросить дополнительную маскировку; это в основном используется, когда для электрических контактов требуется голый металл.

Цифровая печать и шелкография методы отделки, которые придадут вашему дизайну профессиональный вид. Оба метода печати позволяют четко маркировать корпус, деталь или компонент для идентификации разъемов, переключателей, портов и т. д. Цифровая печать также отлично подходит для графики, такой как логотипы компаний или иллюстрации.

Для плоских панелей, деталей и собранных корпусов можно использовать как цифровую печать, так и шелкографию.

Хотя цифровая печать стала выбором по умолчанию для многих дизайнеров, у каждого процесса есть свои сильные стороны, которые могут сделать тот или иной способ более подходящим для вашего конкретного приложения.

Химическое конверсионное покрытие часто называют химическим пленочным или хроматным покрытием. Когда мы наносим хромат на металлическую основу, он создает устойчивую к коррозии и прочную поверхность (похожую на нержавеющую сталь), которая демонстрирует стабильную электропроводность.

Анодирование это электрохимический процесс, используемый для подготовки поверхности цветных металлов, чаще всего алюминия, чтобы сделать поверхность более твердой и менее подверженной коррозии. Анодированная поверхность фактически становится частью алюминия; поэтому он никогда не будет отслаиваться, откалываться или отслаиваться и при нормальном использовании никогда не изнашивается. Мы предлагаем анодированное покрытие через стороннего подрядчика, поэтому это требует дополнительного времени.

лужение Это простой метод погружения, при котором чистое олово наносится на медь. В Protocase лужение обычно применяется для улучшения коррозионной стойкости, электропроводности и способности к пайке. Обычно мы наносим покрытие на изготовленные на заказ медные шины Protocase. Однако при необходимости мы также покрываем детали, предоставленные клиентом.

Отделка из чистого металла   предлагаются в трех основных типах для алюминия и нержавеющей стали:

• Без отделки — на детали сняты заусенцы без дополнительной обработки, на ней могут быть небольшие царапины или завитки. Это экономично, но полезно только для функциональных частей, которые не будут выставлены на обозрение.
• Зернистая отделка — с детали удаляют заусенцы, а затем с помощью щетки придают определенное линейное направление волокон.
• Tumbled Finish:сглаживание и придание ненаправленной отделки за счет галтовки в абразивной среде (эстетика аналогична матовому стеклу).

Если вам нужна дополнительная информация о какой-либо из перечисленных отделок, посетите наш веб-сайт здесь.

Допуски

Еще одна вещь, которую следует учитывать при проектировании корпуса, — это отклонения в размерах, которые являются неизбежной частью производства. Основными источниками являются позиционная ошибка и изменение пропила во время резки, отклонения из-за состава металла и несовершенное моделирование растяжения, которое происходит во время гибки. Кроме того, я еще раз напомню вам, что размеры указаны для голого металла — если вы добавляете порошковую краску, прибавьте от 0,003 до 0,005 дюйма. Ознакомьтесь со стандартными допусками Protocase здесь.

Следующая запись в блоге

Хотите пойти дальше, чем Дизайн корпуса 101? Прочтите мою запись в блоге о том, что делать, если вырезы и компоненты нужно разместить близко к изгибу.

Поддержка Protocase

Protocase предлагает совершенно новый опыт инженерам и профессионалам в области дизайна, создавая индивидуальные электронные корпуса с непревзойденной скоростью, простотой и обслуживанием.

Для получения дополнительной информации о наших материалах и услугах посетите: www.protocase.com