Процесс создания металлического корпуса можно рассматривать как процесс разработки защитной оболочки вокруг вашего продукта. Необходимо учитывать не только эстетические аспекты, но и обращать внимание на защиту, функциональность и методы производства. А если вы делаете это впервые, то просто сделайте глубокий вдох! Правильный выбор материала и правильных технологий изготовления обеспечит вам хороший дизайн. В этой статье мы рассмотрим основные аспекты, чтобы вы не чувствовали себя беспомощными, когда вам придется принимать жизненно важные решения.
➔ Контрольный список
- Понимание типов материалов, используемых в корпусах из листового металла
- Обзор технологий изготовления корпусов из листового металла
- Ключевые советы по проектированию корпуса из листового металла
1) Понимание типов материалов, используемых в корпусах из листового металла
Корпус из листового металла изготавливается из тонких металлических листов, которые можно использовать для инкапсуляции и защиты электронных устройств, машин или инструментов.
Вы знаете, что используемые материалы влияют на эксплуатационные характеристики корпуса в зависимости от его функции или конструкции. Также следует учитывать предполагаемое назначение продукта. Предназначено ли оно для внешней или внутренней среды? Будет ли он подвергаться воздействию химикатов, высоких температур или влаги? Все эти вопросы определяют выбор соответствующих материалов. Итак, давайте обсудим некоторые распространенные материалы, которые вы можете использовать для проектирования своего корпуса!
i) Нержавеющая сталь : антикоррозионные материалы, такие как нержавеющая сталь, являются идеальным вариантом с точки зрения внешнего вида и долговечности. Например, если вы думаете об наружном электрическом шкафу, то лучше всего подойдет нержавеющая сталь, поскольку она может выдерживать суровые внешние атмосферные условия из-за своей высокой температуры плавления (1370°C — 1530°C). Более того, нержавеющая сталь не портит внешний вид; это становится обязательным в ситуациях, когда важен хороший внешний вид.
ii) Алюминий : Алюминий лучше всего подходит, если вам нужен прочный, но легкий материал. Он устойчив к коррозии, поэтому его можно использовать для наружных ограждений. Такая конфигурация, обеспечивающая экономию веса, способствует рассеиванию тепла внутри электронных компонентов, помогая им оставаться холодными.
iii) Мягкая сталь: этот тип материала дешев, легко режется и не требует применения сложных технологий изготовления, что делает его идеальным для многих проектов по проектированию электрических шкафов. Но недостатком является то, что если его не покрасить или не покрыть слоем краски, он заржавеет. Поэтому, если ваш корпус не будет подвергаться воздействию суровых условий и его необходимо установить внутри помещения, мягкая сталь станет настоящим спасением.
iv) Оцинкованная сталь: оцинкованная сталь с цинковым покрытием намного устойчивее к ржавчине благодаря цинковому покрытию, нанесенному на сталь. Используя этот материал, вы сможете наслаждаться всеми свойствами стали без какого-либо напряжения, связанного с появлением ржавчины.
- Сравнительная таблица:
| Температуры плавления | Устойчивость к коррозии | Лучше всего подходит для | |
| Нержавеющая сталь | 1370°С – 1530°С | Отличный | В суровых условиях, морское использование |
| Алюминий | 660°С | Хороший | Электроника, наружное применение |
| Мягкая сталь | 1425°С – 1540°С | Низкий | Внутренние корпуса, бюджетные |
| Оцинкованная сталь | 1425°C (ядро) | умеренный | Строительные площадки на открытом воздухе |
2) Обзор технологий изготовления корпусов из листового металла
Вы знаете, что это еще не все, но выбор материала для ограждения — это только начало процесса строительства. Вам также следует учитывать способ изготовления этих корпусов, поскольку этот фактор существенно влияет на качество и стоимость вашего корпуса. Здесь мы рассмотрим некоторые из наиболее популярных методов производства.
и) Лазерная резка
Лазерная резка — это технология, которая обеспечивает точный и детальный рез при вырезании сложных конструкций. Нержавеющая сталь, алюминий и мягкая сталь — это материалы, которые можно точно резать с помощью этой технологии. Это помогает сократить количество отходов, а значит, вы также достигнете экономии средств.
- Подходит для: точного дизайна
- Преимущества: обеспечивает чистый срез и практически отсутствие отходов.
ii) Изгиб
Конструкция корпуса является одним из основных параметров, от которых зависит выполнение гибки. Это самая простая операция, поскольку она позволяет эффективно складывать плоские листы в формы панелей или кромок без необходимости дальнейшего крепления. В соответствии с требуемыми стандартами листовой металл можно согнуть на листогибочном прессе, а после установки других элементов корпус будет готов.
- Подходит для: периферийных торцов корпусов, таких как углы и панели.
- Преимущества: Процедура быстрая, простая и довольно легкая.
iii) Сварка
If the enclosure is going to be heavily used and contain multiple metals, it will most probably be welded. Depending on the selected metal type, you can choose from a host of AR and MIG welding techniques. It goes without saying that welding will leave some marks that will need to be ground or painted over.
- Best For: Applications with heavy-duty requirements
- Advantages: Strong joints will have a longer lifespan
iv) Punching and Stamping
Punching and Stamping are employed when an enclosure needs holes or other patterned details. These procedures are fast and effective, especially when thrusting or punching in large quantities. This modification is also important because it affords uniformity in the appearance of your work.
- Best For: Cutouts for enclosure ventilation or mounting components
- Advantages: Fast and can be done multiple times
v) Coating and finishing
The next step that follows after the final assembly of all components of an enclosure should be coating or finishing. This coating procedure serves the purpose of enhancing both the strength and aesthetics of the enclosure by adding an additional layer. Examples commonly practiced are Powder coating, Painting, and anodizing.
- Best For: Defending against rust and maintaining aesthetic appeal
- Advantages: Better sustain and look
3) Key tips for your sheet metal enclosure design
In order to encourage easy and extended use of the enclosure, some design features which are considered essential for the final product are discussed.
i) Thinking on Ventilation and Distribution of Heat Generation
Air circulation becomes imperative whenever your box contains electronic devices or heat-generating devices. Otherwise, heat accumulation could eventually lead to component destruction or hinder equipment functionality. Design strategies might involve the use of vent holes, louvres, or fans to help boost airflow.
+ Bonus Tip: Use Aluminum enclosures to efficiently dissipate heat. Aluminum is better than steel in this case. You must use filters to prevent dust and other particles from entering the enclosure’s seams.
ii) Add Tolerances and Variations
It should be understood that there is no such thing as complete quantitative production work with absolutely no errors. Processes like bending, punching, or welding, for instance, result in minor discrepancies in distances adopted, referred to as tolerances. In principle, these dissimilarities between pieces must already be taken into consideration during the design process.
+ Bonus Tip: Use a little larger holes or flexible fittings so that one does not get intruded in the other due to different degrees of misalignment.
iii) Process the Assembly and Maintenance Methods
Во многих случаях, особенно если требуется частый ремонт, настоятельно рекомендуется проектировать системы, обеспечивающие простую и рациональную сборку вашего корпуса и его компонентов. Чтобы избежать беспричинного скопления пыли вокруг корпуса, обязательно используйте подходящий метод крепления: винты, петли или защелкивающиеся соединения в зависимости от того, как часто требуется доступ к корпусу.
+ Дополнительный совет: чтобы сократить время сборки и установки, требующих точной настройки, просто укажите места расположения точек крепления и заранее проставьте в них отметки. Также должны быть предусмотрены метки точек доступа и съемных панелей для удобства обслуживания.
iv) Выбор правильного покрытия и отделки
Покрытие или окончательная отделка корпуса придает корпусу привлекательность и является скорее декоративным элементом, а также добавляет корпусу красоты. Покрытия, такие как порошковое покрытие, краска и анодирование, обеспечивают защиту поверхности от коррозии и истирания. Выбранное качество отделки должно соответствовать выбранному материалу и конкретному месту, для которого предназначено ограждение.
+ Дополнительный совет: стальные корпуса можно покрыть порошковым покрытием, чтобы устранить или предотвратить ржавчину. Необходимо выбрать подходящий цвет или отделку в соответствии с дизайном и характером изделия, чтобы они соответствовали окружающей среде.
v) Оцените вес и портативность вашего корпуса и его частей.
Это особенно актуально, если корпус будет часто перемещаться или если он будет установлен в удаленном месте. Тем не менее, для переносных корпусов алюминий металлической природы является наиболее подходящим материалом благодаря его легкости. Для тяжелых условий эксплуатации подойдет нержавеющая сталь, но она слишком тяжела для таких применений.
+ Дополнительный совет: использование кронштейнов или ручек на переносных кейсах облегчит транспортировку корпусов.
vi) Тестирование прототипа для желаемого дизайна
Последний шаг — продолжить и реализовать проект, сформированный на последнем этапе, и создать модель. Несколько моделей позволяют производить массовое количество единиц и разрабатывать модели, в которых решены все проблемы конструкции. Такие проблемы, как соответствие требованиям, функциональность и эстетика, можно решать на ранних стадиях разработки, что позволяет экономить время и деньги.
+ Бонусный совет: используйте программное обеспечение для быстрого 3D-моделирования еще до создания 3D-прототипа. Каждый раз при запуске проекта старайтесь привлекать производственную команду для получения комментариев по поводу конструкции.
