Экспертные решения вентиляции для корпусов из листового металла

Как инженер, ученый или дизайнер, вы знаете: вентиляция в корпусах нужна. Компоненты генерируют тепло, и оно должно выходить — через сплошной металл не пройдет. Написал пост для обзора дизайна вентиляции и объяснения опций, которые мы в Protocase предлагаем для создания вентиляции, одновременно функциональной и эстетичной. Вентиляция листового металла.

Типы и скорости вентиляции

Прежде чем рассматривать опции вентиляции, хочу уделить время скоростям вентиляции. При крупных тепловыделяющих компонентах нужно правильно рассчитать скорости вентиляции. При низкоэнергетичных компонентах — можно интуитивный подход.

Если инженерно подходите к вентиляции, сначала рассчитайте требуемый расход (объем за единицу времени, напр. CFM — куб. фут/мин) по энергобалансу. То есть тепло, создаваемое за единицу времени (Мощность × Время) должно равняться повышению температуры в массе перемещаемого воздуха за единицу времени (Объем × Плотность × Удельная теплоемкость × Целевое повышение температуры). Из этого определяйте требуемый расход.

С целевым расходом в руках, нужно понять, как прогнать этот поток через корпус. Просто при принудительной вентиляции (вентиляторы). Убедитесь, что вентилятор (или несколько) превышает требование с разумным запасом прочности. Затем — воздух должен свободно входить и выходить без зажимов.

Принудительная вентиляция листового металла обычно для высоких рассеиваемых мощностей. При низких — естественная конвекция. Хотя ее можно рассчитать, обычно корпуса для низкоэнергетичных девайсов вентилируют разумным количеством отверстий.

Вырезы (Cutouts)

Учитыв тип и скорость вентиляции, нужно определить вырезы для корпуса, подходящие для нужного объема вентиляции.

При лазерной резке нет инструмента — очень мало ограничений на вырезы. В основном, если можете нарисовать — мы можем вырезать!

Декоративные вентиляционные вырезы: Помните, вырезы могут быть полностью практичными, или с другой стороны — использовать их для визуальных и эстетических целей. Пример: давний клиент Protocase Keo Scientific проектирует и строит инструментарию для видеосъемки космической погоды, включая северное и южное сияние. Помимо щелевых вырезов в художественных диагональных паттернах, используют кастомные вырезы логотипа и формы полярного сияния. Привлекательный дизайн, дающий отличную вентиляцию!

Вырезы отлично работают для вентиляции и дают полный творческий контроль, добавляя изящество корпусу. Но есть ограничения на плотность вырезов в одном месте, чтобы сохранить форму листового металла.

Ограничение чрезмерной плотности вырезов: При тонком металле сотни крошечных отверстий (как в примере ниже) могут вызвать деформацию листа из-за плотности отверстий. Нет жестких правил, но Engineering and Design Services Protocase могут советовать, подлежит ли ваш дизайн деформации при таком паттерне.

Вместо множества мелких отверстий лазером можно выбрать более крупные щели в том же пространстве для той же цели. Как в примере ниже — та же открытая площадь с меньшим числом разрезов. Риск деформации намного ниже, вентиляция та же.

Перфорированный материал

Когда нужно очень много отверстий для вентиляции и фильтрации — рассмотрите перфорированный металл. Это гораздо более экономично, чем лазерная резка сотен отверстий по отдельности. Также обходит проблему плотности вырезов.

Перфорированный металл — легкий, универсальный, долговечный, может быть эстетичным. Но не забывайте: поверхность перфорированного металла будет на нижней стороне листового металла, к которому он крепится. Поскольку не будет во плоскости с верхней стороной листа, учитывайте вид и функциональные проблемы этого ступенчатого перехода материала.

Protocase держит на складе перфорированный алюминий 20 gauge (0,032" | 0,81 мм) и перфорированную холоднокатаную сталь 22 gauge (0,030" | 0,76 мм). У обоих паттерн круглых отверстий диаметром 0,125" (3,18 мм). (За доп. сроки и стоимость можем заказать другие типы перфорированного листа).

Оба типа легко порошково красятся, могут быть покрашены в уникальный цвет, отличный от базового корпуса — для впечатляющего вида, как ниже.

Перфорированный листовый металл крепится к корпусам или панелям сваркой или крепежом.

Жалюзи (Louvers)

Жалюзи — отличный способ дать вентиляционные отверстия в корпусе, они также дают степень защиты от случайного попадания грязи или инородных объектов благодаря навису отверстия.

Жалюзи формируются на прессовом гибе спец. инструментом. Чтобы избежать доп. сроков и платы за инструмент, держим инструмент для номинальных 2" жалюзи (как ниже). Если нужен другой размер — свяжитесь! Можем заказать другой инструмент (доп. сроки) и с радостью поработаем, чтобы дать именно то, что нужно.

Вентиляция в Protocase Designer

Одна из отличных фич Protocase Designer — наша бесплатная софт для корпусов — обширная библиотека вырезов. Один тип вырезов, особенно полезный для вентиляции — вырезы для вентиляторов.

После выбора вентилятора для корпуса для правильной вентиляции — нет нужды мучительно создавать соответствующий вырез. Protocase Designer уже сделал работу — экономит массу времени. Просто выбирайте паттерн и перетаскивайте в нужное место.

Другая опция вентиляции в Protocase Designer — создавать свои кастомные вентиляционные вырезы. Они сохраняются в вашей библиотеке и повторно используются с той же простотой, что складские паттерны.

Туториал, показывающий разные способы создания кастомных вентиляционных паттернов в Protocase Designer.

Заключение

Вентиляция листового металла — критичный фактор при проектировании корпуса под электронику и компоненты. После всего времени, потраченного на электронику и компоненты проекта, последнее, чего хочется — перегрев внутри корпуса, сбивающий всю тяжелую работу.

Надеюсь, пост помог понять множество опций вентиляции, которые мы предлагаем в Protocase. Вопросы или хотите обсудить дизайн — пишите на info@protocase.com.

Удачного проектирования!