Die Art des Blechgehäuses hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Produkts in der Praxis. Jede Struktur verändert die Festigkeit, den Luftstrom, das EMI-Verhalten und die langfristige Leistung. Ein starker Rahmen schützt schwere Teile. Ein belüftetes Layout leitet die Wärme von den empfindlichen Platinen weg. Eine dichte Abdeckung trägt zur Rauschunterdrückung bei und hält Signale sauber und klar. Diese Entscheidungen beeinflussen den Herstellungsprozess, die Serviceschritte und die Stabilität des fertigen Geräts.
Sie können die Umgestaltung begrenzen, wenn Sie sich frühzeitig für die richtige Struktur entscheiden. Eine klare Entscheidung verringert die Belastung von Schwachstellen und vermeidet Probleme mit der Kühlung. Ein einfaches Layout hilft, die Kosten stabil zu halten, indem unnötige Schritte in der Zukunft vermieden werden. Dieser Ansatz erleichtert einen nahtlosen Übergang vom Prototyp zur Produktion, was zu weniger Verzögerungen führt.
U-förmige Schränke
Ein U-förmiges Gehäuse besteht aus einem einzigen gebogenen Teil, das den Boden und die beiden Seitenwände bildet. Ein separater Deckel verschließt das Oberteil. Diese Konstruktion eignet sich für Standardmaterialstärken von 0,8 bis 2,0 mm in Stahl oder Aluminium. Die Biegungen verlaufen entlang der langen Kanten, wodurch sich das Teil leicht verformen lässt und während der Produktion stabil bleibt.
Der Entwurf beginnt als flaches Blatt. Die Basis sitzt in der Mitte, und beide Wände biegen sich von den Seiten her auf - eine abnehmbare Abdeckung wird mit Schrauben oder Clips befestigt. Das einfache Biege-Layout sorgt für gleichbleibende Abmessungen und reduziert Probleme beim Formen. Die meisten Werkstätten können diese Form mit Standardwerkzeugen biegen, was die Kosten niedrig hält.
Vorteile
- Schnelle Umformung durch geringe Biegezahl
- Klare Luftströmung, die die natürliche Kühlung unterstützt
- Einfacher Zugang für Nacharbeiten und Änderungen
- Einfache Montage für PCBs und Hardware
Beschränkungen
- Geringere Torsionsfestigkeit
- Reduzierte Dichtigkeit, wenn keine Dichtungen hinzugefügt werden
- Flex-Risiko bei breiten oder dünnen Wänden
Design-Tipps
Verwenden Sie Rücklaufflansche mit einem Durchmesser von 10-15 mm, um die Steifigkeit zu erhöhen. Ein Flansch in diesem Bereich eignet sich gut für Aluminium und Baustahl mit einer Dicke von 1,0-1,5 mm. Wählen Sie eine Biegeradius die zum Werkzeug passt. Ein guter Richtwert ist das 1,0-1,5fache der Materialdicke, was die Rissbildung bei engen Biegungen verringert. Halten Sie auf beiden Seiten eine gleiche Biegezugabe ein. Für 1,5 mm kaltgewalzten Stahl sollte eine 0,32-0,38 K-Faktor eine gleichbleibende Breite beibehält.
Platzieren Sie die Verbindungslöcher in einem Abstand von mindestens 8-10 mm von den Biegelinien. Dieser Abstand hilft, Verformungen beim Formen zu vermeiden. Fügen Sie kleine Rippen oder geprägte Linien mit einer Tiefe von 1,0-2,0 mm ein, wenn Sie bei breiten Wänden zusätzliche Steifigkeit benötigen.
Beste Anwendungsfälle
- Elektronik für Innenräume
- Benchtop-Geräte
- Schnelle Prototypen
- Bewertungs- oder Testeinheiten
L-förmige Schränke
Bei einem L-förmigen Gehäuse werden zwei Platten verwendet, die sich im rechten Winkel treffen. Zusätzliche Platten schließen die übrigen Seiten. Dieses Design eignet sich gut für abgewinkelte Displays oder Frontplatten, die zum Benutzer hin zeigen. Die Form bietet mehr Flexibilität bei der Platzierung von Tasten, Anschlüssen und Bildschirmen.
Das Gehäuse besteht zunächst aus einer einzigen Platte, die sowohl den Boden als auch die Vorder- oder Oberseite bildet. Die beiden Seiten werden mit Platten oder Klammern geschlossen. Die Biegung hält einen festen 90-Grad-Winkel ein, wodurch die Struktur stabil bleibt. Dieses Design eignet sich für Layouts, die eine schräge Fläche oder eine geneigte Benutzeroberfläche benötigen.
Vorteile
- Flexibles Layout über zwei Flächen
- Viel Platz für Tasten, Anzeigen und Beschriftungen
- Unterstützt ungleichmäßige Formen und gemischte Kontrollen
Beschränkungen
- Für die Seitenplatten werden mehr Befestigungselemente benötigt
- Zusätzliche Verstärkung ist für die Steifigkeit erforderlich
- Mehr Bearbeitung ist für Merkmale erforderlich
Design-Tipps
Verstärken Sie den Hauptbogen mit einem 12-18 mm starken Rückholflansch, insbesondere bei Aluminium unter 2,0 mm Dicke. Fügen Sie eine kleine Halterung in der Ecke hinzu, wenn das Gehäuse einen Bildschirm oder ein schweres Teil enthält. Halten Sie die Kabelwege sauber, indem Sie die Drähte entlang des Innenbogens verlegen. Eine offene Zone von 15-20 mm schützt die Kabel vor Quetschungen.
Wenn eine Luftzirkulation erforderlich ist, bringen Sie Lüftungsschlitze an der vertikalen Fläche oder der Bodenplatte an. Verwenden Sie 4-6 mm große Schlitze im Abstand von 8-10 mm. Bringen Sie die Befestigungslöcher für die Bedienelemente in einem Abstand von mindestens 10-12 mm von der Biegung an, um eine Verformung während des Biegens zu vermeiden.
Beste Anwendungsfälle
- Steuerungsmodule
- Panels mit gemischter Schnittstelle
- Geräte mit abgewinkelten Bildschirmen oder Anschlüssen
Vollständig verpackte Gehäuse
Ein vollständig geschlossenes Gehäuse bildet eine geschlossene Struktur mit fünf oder sechs Seiten. Es kann mit Schrauben, Scharnieren oder Schweißnähte. Diese Konstruktion schützt die Komponenten vor Stößen, Vibrationen, Staub und Wasser. Die geschlossene Form erhöht die Festigkeit und trägt schwere Lasten.
Das Gehäuse umschließt den Innenbereich auf allen Seiten. Eine Flügeltür oder eine abnehmbare Platte ermöglicht den Zugang für Wartungsarbeiten. Geschweißte Nähte sorgen für stabile Verbindungen, während geschraubte Rahmen eine einfachere Reparatur ermöglichen. Die starre Form unterstützt außerdem eine dichte Abdichtung, eine stabile Erdung und ein gleichmäßiges mechanisches Verhalten.
Vorteile
- Hohe Gesamtfestigkeit
- Erhebliche Stoß- und Vibrationsfestigkeit
- Unterstützt hohe IP- oder NEMA-Abdichtungen
- Angemessene EMI-Kontrolle mit Erdungspunkten
- Handhabung von schweren Modulen und Leistungsteilen
Beschränkungen
- Höhere Herstellungskosten
- Verformungsgefahr durch Schweißen
- Begrenzter Zugang bei der Montage
Design-Tipps
Planen Sie die Schweißreihenfolge, um die Wärme zu kontrollieren. Eine Standardmethode beginnt mit kurzen Schweißnähten an gegenüberliegenden Ecken. Dies verringert den Verzug. Bei Stahl mit einer Dicke von 1,5-3,0 mm sollten Sie versetzte Schweißraupen verwenden, um die Ebenheit der Platte zu erhalten.
Wählen Sie die Dichtungen nach Dichtungsgrad. IP54 funktioniert oft mit 3-4 mm Neopren oder EPDM-Schaum. Höhere Schutzarten erfordern möglicherweise 5-6 mm geschlossenzellige Dichtungen mit fester Kompression.
Passen Sie die Materialstärke der Belastung an. Schwere Transformatoren benötigen oft 2,0-2,5 mm Stahl. Für leichte Elektronik können 1,0-1,2 mm Stahl oder 1,5-2,0 mm Aluminium verwendet werden. Fügen Sie Rippen oder Klammern hinzu, wenn sich Module bewegen oder vibrieren, um Schäden zu vermeiden.
Bringen Sie Erdungsbolzen in der Nähe von Scharnieren oder Befestigungspunkten an. Ein M4- oder M5-Bolzen mit einer Sternscheibe sorgt für eine stabile Verbindung und hilft, EMI-Störungen zu reduzieren.
Beste Anwendungsfälle
- Industrielle Steuerschränke
- Outdoor-Ausrüstung
- Robuste Systeme
- Hochlast-Aggregate
Rack-Mount-Gehäuse
Ein Rackmount-Gehäuse entspricht dem 19-Zoll-Rack-Standard. Die Höhe wird in festen Einheiten gemessen, z. B. 1U, 2U oder 4U. Das Design umfasst Frontplattenösen, Luftstromwege und interne Schienen. Dieses Format unterstützt die saubere Integration in Gerätegestelle.
Die Breite bleibt fest bei 482,6 mm (19″). Die Höhenschritte betragen 44,45 mm pro Einheit. Das Gehäuse verfügt über eine Frontplatte mit Befestigungslaschen. Schienen oder Einschübe nehmen Platinen und Module auf. Die Luftströme leiten die Kühlung von vorne nach hinten. Die Struktur rastet im Rack ein und gewährleistet so die Stabilität des Systems.
Vorteile
- Passt problemlos in Standardregale
- Saubere Kabelverlegung
- Vorhersehbare Luftstromwege
- Einfache Skalierung für Produktfamilien
Beschränkungen
- Feste äußere Breite
- Löcher im Gestell erfordern eine präzise Ausrichtung
- Nicht geeignet für geschlossene Umgebungen
Design-Tipps
Planen Sie den Luftstrom frühzeitig. Eine Kühlung von vorne nach hinten ist bei dichten Systemen am effektivsten. Verwenden Sie 3-5 mm große Löcher oder Schlitze im Abstand von 6-8 mm auf der Frontplatte für die Luftzufuhr. Halten Sie den Luftstrompfad um wärmeproduzierende Platinen herum offen.
Verstärken Sie die Frontplatte mit 1,5-2,0 mm Aluminium oder 1,2-1,6 mm Stahl, insbesondere bei 2U-4U-Geräten. Fügen Sie Stützklammern in der Nähe der Ohren hinzu, um ein Durchhängen an der Vorderseite zu verhindern.
Platzieren Sie die Griffe so, dass die Last im Gleichgewicht bleibt. Halten Sie einen Abstand von 40-50 mm von der Ober- oder Unterkante ein, um einen sicheren Halt zu gewährleisten. Verwenden Sie für Systeme, die schwerer als 12-15 kg sind, hintere Halterungen oder Gleitschienen.
Beste Anwendungsfälle
- Server
- Laborgeräte
- Datensysteme
- Hardware für Telekommunikation und Netzwerke
Wandmontage / Outdoor-Gehäuse
Ein Wand- oder Außengehäuse wird mit Hilfe von Halterungen oder Montagelöchern an einem Gebäude, einem Mast oder einer Tafel befestigt. Die Struktur umfasst eine Tür, ein Scharnier, eine Dichtung und häufig eine Isolierung. Es schützt die Elektronik vor Witterungseinflüssen, Sonnenlicht und mechanischer Beanspruchung.
Das Gehäuse bildet einen geschlossenen Kasten mit einer aufklappbaren oder abnehmbaren Tür. Eine Dichtung umgibt die Öffnung, um Staub und Wasser abzuhalten. Die Befestigungspunkte befinden sich an der Rückwand oder an externen Halterungen. Für die Kabeleinführung werden versiegelte Verschraubungen oder Ausbrüche verwendet. Eine Isolierung hilft, Temperaturschwankungen auszugleichen.
Vorteile
- Hohe Korrosionsbeständigkeit
- Platzsparend durch Wandmontage
- Unterstützt Schlösser und sichere Verriegelungen
- Widersteht Sonnenlicht, Regen und Stress im Freien
Beschränkungen
- Wandstärke begrenzt Größe und Belastung
- Höhere Kosten aufgrund von Beschichtungen und Versiegelungen
Design-Tipps
Vermeiden Sie eine Kabeleinführung von unten, es sei denn, Sie verwenden eine abgedichtete Verschraubung, die für den Außeneinsatz geeignet ist. Wasser sammelt sich an niedrigen Stellen. Verwenden Sie Tropfschleifen, damit das Wasser abläuft, bevor es die Verschraubung erreicht. Verwenden Sie M20- oder M25-Kompressionsverschraubungen für IP65 oder höher.
Wählen Sie stabile Scharniere. Ein Edelstahlscharnier mit einem 3-4 mm langen Stift eignet sich gut für wiederholtes Öffnen und Schließen. Größere Türen benötigen zwei oder drei Scharniere mit gleichmäßigem Abstand. Eine Pulverbeschichtung mit einer Dicke von 70-90 μm verbessert die Haltbarkeit im Außenbereich.
Halten Sie einen Freiraum von 20-30 mm um die Eintrittsstellen für den Zugang zum Werkzeug ein. Bei Wärmestau sind im oberen und unteren Bereich 4-6 mm große Lüftungsschlitze mit Insektenfiltern vorzusehen.
Beste Anwendungsfälle
- Telekommunikationsboxen
- Sicherheitssysteme
- HVAC-Regler
- Gebäudemontierte Elektronik
Modulare / Mehrkammer-Gehäuse
Ein modulares oder mehrteiliges Gehäuse unterteilt den Innenraum in verschiedene Zonen. Jede Zone erfüllt eine andere Funktion. Die Strom-, Signal-, Steuer- und Kommunikationsbereiche bleiben getrennt. Diese Struktur hält Lärm, Wärme und Verkabelung unter Kontrolle. Sie verbessert auch die Sicherheit, wenn sich Hochspannungskomponenten in der Nähe von Niederspannungslogikbereichen befinden.
Das Gehäuse verwendet Trennwände, um separate Kammern zu schaffen. Jede Kammer verfügt über einen eigenen Montagebereich, einen eigenen Luftstrompfad und eine eigene Verdrahtungsstrecke. Einige Trennwände können zu Wartungszwecken leicht entfernt werden. Andere sind für eine stärkere Isolierung verschweißt. Für Kabeldurchführungen werden Tüllen oder versiegelte Löcher verwendet, um eine saubere und kontrollierte Umgebung für jede Zone zu gewährleisten.
Vorteile
- Klare thermische Zonierung
- Weniger EMI-Probleme
- Sichere Abstände zwischen Hoch- und Niederspannungsbereichen
- Saubere und organisierte Verkabelung
Beschränkungen
- Mehr Material verwendet
- Mehr Schweißen oder Befestigen
- Längere Montage- und Verdrahtungszeit
Design-Tipps
Wählen Sie die Dicke der Trennwand je nach den Anforderungen an die Belastung und den Lärmschutz. Eine 1,2-1,5 mm dicke Stahltrennwand ist für leichte Signalbereiche geeignet. Eine Trennwand von 1,5-2,0 mm eignet sich besser für Leistungsbereiche.
Planen Sie die Kabelwege unter Berücksichtigung der Abstände. Halten Sie Signal- und Stromleitungen voneinander getrennt. Wenn sich beide eine Durchführung teilen müssen, halten Sie einen Abstand von mindestens 25-30 mm zwischen ihnen ein. Verwenden Sie Tüllen mit einem Abstand von 20-30 mm für eine sichere Kabeldurchführung.
Planen Sie den Luftstrom sorgfältig. Verwenden Sie 4-6 mm große Schlitze oder gefilterte Lüftungsöffnungen, wenn eine gemeinsame Kühlung erforderlich ist. Wenn sich nur eine Zone erwärmt, fügen Sie einen kleinen Ventilator oder ein Lüftungsmuster in dieser Kammer hinzu. Halten Sie den Luftstrom lokal, damit sich die Wärme nicht ausbreitet.
Fügen Sie Erdungsbolzen zu jeder Kammer hinzu. Ein einfacher M4-Bolzen trägt zur Geräuschreduzierung bei und stabilisiert die Erdung für jede Zone.
Beste Anwendungsfälle
- Mixed-Signal-Elektronik
- Intelligente Steuergeräte
- Geräte mit Leistungs- und Logikteil
- Systeme, die saubere Verdrahtungswege benötigen
| Gehäuse Stil | Struktur Stärke | Umweltresistenz | Kostenniveau | Herstellbarkeit | Zugang Bequemlichkeit | Empfohlene Anwendungen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U-förmig | Mittel | Niedrig bis mittel | Niedrig | Sehr leicht | Sehr hoch | Prototypen, Tischgeräte, Auswerteeinheiten |
| L-förmig | Mittel | Mittel | Mittel | Einfach | Hoch | Steuermodule, abgewinkelte Paneele, gemischte Schnittstellen |
| Vollständig verpackt | Hoch | Hoch | Hoch | Mittel-hart | Niedrig | Industrieschränke, Außengeräte, robuste Systeme |
| Rack-Montage | Mittel-Hoch | Niedrig | Mittel | Mittel | Mittel | Server, Laborausrüstung, Telekommunikationshardware |
| Wandbefestigung / Außen | Hoch | Hoch | Mittel-Hoch | Mittel | Mittel | Gebäudemontierte Systeme, HVAC, Sicherheit, Telekommunikationsboxen |
| Modular / Mehrkammern | Hoch | Mittel-Hoch | Mittel-Hoch | Mittel-hart | Mittel | Mixed-Signal-Systeme, intelligente Steuereinheiten, Leistungs- und Logikgeräte |
Technische Schlüsselfaktoren für die Wahl des richtigen Stils
Die Auswahl eines Gehäuses funktioniert am besten, wenn Sie die tatsächlichen Anforderungen mit der richtigen Struktur verbinden. Diese Faktoren helfen Ihnen dabei, die richtige Wahl zu treffen.
Komponenten-Layout und Raumplanung
Beginnen Sie mit der Form und Höhe Ihrer Leiterplatten. Lassen Sie Platz für hohe Teile und Abstandshalter. Fügen Sie einen Sicherheitsabstand von 5-10 mm über dem höchsten Teil. Halten Sie die Kabelwege direkt und trennen Sie Strom- und Signalleitungen - planen Sie Luftstromzonen um heiße Teile. Sorgen Sie dafür, dass die Luft ungehindert in das Gehäuse eindringen und es verlassen kann.
Ökologische und mechanische Anforderungen
Prüfen Sie die Staub-, Wasser-, Chemikalien- und Vibrationsbelastung in der Umgebung Ihres Produkts. Wählen Sie ein Modell, das diesen Anforderungen gerecht wird. Verwenden Sie versiegelte Modelle für Außenbereiche oder schmutzige Räume. Verwenden Sie stärkere Rahmen für Stoß- oder Fallrisiken. Passen Sie die Wärmebelastung durch belüftete Paneele, Lüfter oder Wärmeleitpads an. Achten Sie auf eine einheitliche und geradlinige Luftstromrichtung.
Anforderungen an die Zertifizierung
Viele Systeme müssen Sicherheits- und EMI-Tests bestehen. Hohe IP- oder NEMA-Einstufungen erfordern eine starke Abdichtung und dichte Verbindungen. Die EMI-Vorschriften wirken sich auf Schaltschranknähte, Erdung und Öffnungsgröße aus. Elektrische Sicherheitsvorschriften legen die Abstände zwischen Hoch- und Niederspannungsteilen fest. Diese Vorschriften veranlassen die Konstrukteure häufig dazu, Boxen oder modulare Strukturen zu verwenden.
Zwänge in der Produktion
Ein Entwurf muss sich auf echten Maschinen gut formen lassen. Zählen Sie die Biegungen und prüfen Sie deren Abstände zu den Löchern. Einfache Formen lassen sich schneller formen und bergen weniger Risiken. Geschweißte Rahmen sind stabiler, verursachen aber höhere Kosten und erfordern eine angemessene Wärmekontrolle. Geschraubte Konstruktionen lassen sich schneller zusammenbauen und leicht reparieren. Wählen Sie eine Oberfläche, die zur Geometrie passt. Berücksichtigen Sie den Toleranzstapel bei langen, geschweißten oder gebogenen Ketten. Einfachere Strukturen halten engere Abmessungen ein.
Abschließende Empfehlungen
Jeder Gehäusetyp erfüllt eine bestimmte technische Anforderung. Die richtige Wahl ergibt sich aus einer präzisen Abstimmung zwischen Platz, Luftstrom, Abdichtung und Produktionsgrenzen. Beginnen Sie mit einer Auflistung der wichtigsten Anforderungen an Ihr System. Prüfen Sie die Größe Ihrer Platine, die Wärmebelastung, die Verdrahtungswege und die Umgebung. Vergleichen Sie dann diese Anforderungen mit den Stärken der einzelnen Strukturen.
Wählen Sie U- oder L-förmige Rahmen für den schnellen Aufbau und offenen Zugang. Wechseln Sie zu Gehäuse- oder Wandmontageausführungen, wenn Sie einen robusten Schutz oder eine Abdichtung im Freien benötigen. Verwenden Sie rackmontierte oder modulare Layouts, wenn das System in eine größere Umgebung integriert werden muss oder wenn getrennte Strom- und Signalbereiche erforderlich sind. Eine gute Abstimmung zu einem frühen Zeitpunkt des Entwurfs hilft Ihnen, Neuentwicklungen zu vermeiden, Kosten zu senken und die Produktion zu beschleunigen.
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Hey, ich bin Kevin Lee
In den letzten 10 Jahren bin ich in verschiedene Formen der Blechbearbeitung eingetaucht und teile hier coole Erkenntnisse aus meinen Erfahrungen in verschiedenen Werkstätten.
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Kevin Lee
Ich verfüge über mehr als zehn Jahre Berufserfahrung in der Blechverarbeitung und bin auf Laserschneiden, Biegen, Schweißen und Oberflächenbehandlungstechniken spezialisiert. Als Technischer Direktor bei Shengen bin ich bestrebt, komplexe Fertigungsherausforderungen zu lösen und Innovation und Qualität in jedem Projekt voranzutreiben.
