Considerações para projetar invólucros de chapa metálica

O design personalizado de invólucros de placas de metal pode fornecer soluções de lançamento de mercado rápidas e de baixo custo para produtos eletrônicos de invólucro.Quando a compra de componentes se torna uma questão pequena, opções locais estão disponíveis e podem fornecer soluções de alta qualidade.

Ao selecionar ou projetar uma casca de placa de metal, as seis coisas a seguir precisam ser consideradas:

• Por que usar placas de metal?

• 2. Qual material é usado?

• 3. Qual formato é mais adequado para aplicação?

• 4. Tolerância dimensional

• 5. Opções de Conclusão

• 6. Quais montagens e testes são necessários?

• Consideração 1: Por que escolher uma carcaça de placa de metal?

• Quando é melhor usar placas de metal para vedar o equipamento?Isso está fundamentalmente relacionado à sua aplicação e ao resultado que você deseja.

• A fabricação de conchas projetadas sob medida usando placas de metal geralmente é econômica, pois não requer uma quantidade significativa de economia.Placas de metal podem ser cortadas por métodos rápidos, como estampagem de torre ou corte a laser, onde o metal é derretido por laser de precisão.

  

• A decisão de usar um punção ou laser depende se você precisa fazer um corte ou uma forma irregular.Muitos fabricantes podem escolher ambos.

  
  

• Se alguma das seguintes declarações se aplicar à sua aplicação, você deve considerar o uso de uma casca de chapa metálica:

• Necessita de projeto personalizado sem alto investimento em ferramentas.

• O processo de desenvolvimento precisa permitir mudanças de baixo custo no design do invólucro.

• O invólucro precisa fornecer proteção robusta e boa estabilidade mecânica.

• Esta aplicação é adequada para ambientes desafiadores, como alta resistência química e resistência à temperatura.

• A aplicação requer blindagem EMC e conexão condutiva para aterramento.

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• Consideração 2: materiais de chapa metálica

• O tipo de material de chapa metálica e sua espessura definem o melhor método para projetar e fabricar uma solução de gabinete.Os dois materiais de folha mais comuns usados ​​para gabinetes são aço e alumínio.

• Aço

• Uma liga de ferro feita pela adição de pequenas quantidades de carbono e outros elementos para torná-la adequada para conformação e fabricação.Normalmente, os tipos de aço usados ​​para a produção de gabinetes são:

• Aço macio: O aço macio natural geralmente não é adequado para ambientes úmidos ou de alta corrosão.

  Tratamentos de superfície, como pintura ou tratamentos pesados, como recozimento de zinco ou galvanização, podem ajudar.É importante estar ciente do meio ambiente se este material for usado.

• Aço inoxidável: O grau 304 pode ser considerado o grau mais comum de aço inoxidável.O grau 316 oferece resistência à corrosão muito superior a cloretos e ácidos e, portanto, é mais adequado para aplicações em ambientes corrosivos ou gabinetes médicos onde são necessários solventes e limpeza pesada.

  
  

Alumínio

Comparado ao aço macio, o alumínio é mais leve e pode resistir à corrosão mesmo em situações inacabadas.Embora não seja tão resistente quanto o aço inoxidável, é muito mais leve e é um melhor condutor térmico e elétrico.O alumínio é mais reativo que o aço inoxidável, portanto não é adequado para certos ambientes químicos e alimentícios.

• As ligas 5005 e 5052 são as conchas mais usadas na Austrália.Ambos têm boa soldabilidade, conformabilidade e resistência à corrosão em ambientes marítimos.5052 é muito mais forte do que 5005, mas tem uma condutividade ligeiramente melhor.Ambos são boas escolhas para conchas.

• A casca pode usar um 6061 mais duro e resistente à corrosão, mas deve ser formado com cuidado porque se o raio de curvatura for muito pequeno, o 6061 irá rachar.

Consideração 3: forma do invólucro

É importante pensar na forma do invólucro no projeto do sistema e no processo de PCB para evitar algumas armadilhas comuns.Quando comparada a um invólucro de plástico moldado, a chapa metálica é limitada.No entanto, é possível projetar gabinetes econômicos, funcionais e esteticamente atraentes a partir de qualquer uma das seguintes formas comuns.

Forma de caixa dobrada Caixa clássica de quatro lados mais uma tampa Fácil acesso para atendimento Ampla gama de opções de montagem
forma de U Invólucro simples de produzir Base sólida Fácil acesso para atendimento
L Simples de produzir em forma de U, mas mais adequado para PCBs com conectores em lados opostos

Consideração 4: tolerâncias dimensionais

Gabinetes de chapa metálica requerem recortes e dobras.Coisas a considerar ao especificar tolerâncias dimensionais são:

• Mantenha sua tolerância o mais ampla possível para permitir alguma flexibilidade no ferramental.

• A menos que seja crítico, evite espaços apertados em torno dos componentes de E/S e dobre a dobra.

• Se possível, forneça tolerâncias simétricas para todas as folgas.

• Destaque dimensões e tolerâncias críticas em seus desenhos CAD.

• Lembre-se de que os fatores de tolerância de dobra variam entre os fabricantes.
  

• Revise como será fácil produzir os recortes necessários.

• Existem formas ou buracos incomuns ou formados?

• Pequenas rebarbas ou marcas de 'mordidela' são aceitáveis ​​dentro da forma?
  

• Evite distorções.

• Verifique os tamanhos e o espaçamento dos recortes.A distorção pode ocorrer se os cortes estiverem muito próximos.

• Verifique se a margem de dobra não distorcerá os orifícios próximos à dobra ou borda.

Consideração 5: opções de acabamento

A aparência e a função de um invólucro de chapa metálica podem ser bastante aprimoradas com o acabamento correto.

Revestimento

• Aço doce

• O revestimento de zinco fornece proteção contra corrosão, mas não melhora a aparência, então geralmente a pintura também é necessária.

• Alumínio

• A conversão de cromato pode melhorar a corrosão e a condutividade elétrica, mas é propensa a marcar

• A anodização é um filme de óxido na superfície para torná-la mais resistente a arranhões e mais durável.

Pintura

• O spray úmido (raramente usado) pode fornecer um acabamento liso ou texturizado, mas requer um operador altamente qualificado para executá-lo.

• O revestimento em pó, que é mais fácil de aplicar, é muito durável com uma grande variedade de cores e acabamentos disponíveis como padrão.

Marcação

A rotulagem dependerá em grande parte do design do invólucro.

• Impressão em tela — Caro para multicor, pois cada tela deve ser separada.

• Impressão digital — Funciona bem em serviços planos e tem algumas restrições de altura.

• Decalques ou etiquetas — Ampla gama de opções disponíveis.

• Marcação a laser — Rotulagem indelével e monocromática.

Consideração 6: montagem e teste

Considere aprimorar o design adicionando outros peças de chapa ou montagem de certos elementos durante o processo de fabricação.

Alguns exemplos são:

• Parênteses

• Fechos

• Prensa-cabos
  

Quando se trata de testar, considere:

• Teste IP/teste IK

• Teste climático e de corrosão

• Teste de planicidade

• teste EMC
  

Tudo isso pode ser considerado no projeto do invólucro e pode até ser facilitado pelo fabricante, pois muitos podem fornecer uma fonte única para invólucros personalizados, totalmente acabados e parcialmente montados.

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