Le type de boîtier en tôle a un impact significatif sur les performances du produit sur le terrain. Chaque structure modifie la résistance, la circulation de l'air, le comportement EMI et les performances à long terme. Un cadre solide protège les pièces lourdes. Une disposition aérée éloigne la chaleur des cartes sensibles. Un couvercle étanche contribue à réduire le bruit et à maintenir les signaux propres et clairs. Ces choix déterminent le processus de construction, les étapes de service et la stabilité de l'unité finale.
Le choix précoce de la structure appropriée permet de limiter les remaniements. Un choix clair réduit les contraintes sur les points faibles et évite les problèmes de refroidissement. Une disposition simple permet de maintenir les coûts stables en évitant les étapes inutiles à l'avenir. Cette approche facilite le passage du prototype à la production, ce qui réduit les retards.
Enceintes en forme de U
Une enceinte en forme de U utilise une pièce pliée pour former la base et les deux parois latérales. Un couvercle séparé ferme la partie supérieure. Cette conception s'adapte à des épaisseurs de matériaux standard allant de 0,8 à 2,0 mm en acier ou en aluminium. Les plis sont réalisés sur les bords longs, ce qui permet à la pièce de se former facilement et de rester stable pendant la production.
Le modèle se présente d'abord sous la forme d'une feuille plate. La base se trouve au milieu et les deux parois se plient sur les côtés. Un couvercle amovible se fixe à l'aide de vis ou de clips. La disposition simple du pliage permet de conserver des dimensions stables et de réduire les problèmes de formage. La plupart des ateliers peuvent plier cette forme avec des outils standard, ce qui permet de maintenir les coûts à un niveau bas.
Avantages
- Formage rapide grâce à un faible nombre de coudes
- Une circulation d'air claire qui favorise le refroidissement naturel
- Accès facile pour les retouches et les changements
- Montage simple pour les circuits imprimés et le matériel
Limites
- Résistance à la torsion plus faible
- Etanchéité réduite à moins d'ajouter des joints
- Risque de flexion sur des murs larges ou fins
Conseils de conception
Utilisez des brides de retour d'un diamètre de 10 à 15 mm pour ajouter de la rigidité. Une bride de ce diamètre fonctionne bien pour l'aluminium et l'acier doux d'une épaisseur d'environ 1,0 à 1,5 mm. Choisissez une rayon de courbure qui s'adapte à l'outillage. Une bonne indication est 1,0-1,5 × l'épaisseur du matériau, ce qui réduit les fissures dans les courbes serrées. Maintenir une marge de pliage égale des deux côtés. Pour un acier laminé à froid de 1,5 mm, une surépaisseur de 0,32-0,38 Facteur K maintient une largeur constante.
Placer les trous de connexion à au moins 8-10 mm des lignes de pliage. Cet espacement permet d'éviter les déformations lors du formage. Ajoutez de petites nervures ou des lignes en relief d'une profondeur de 1,0 à 2,0 mm si vous avez besoin d'une rigidité supplémentaire sur les parois larges.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Électronique d'intérieur
- Appareils de table
- Prototypes rapides
- Unités d'évaluation ou d'essai
Enceintes en forme de L
Une enceinte en forme de L utilise deux panneaux qui se rejoignent à un angle droit. Des plaques supplémentaires ferment les autres côtés. Cette conception convient bien aux écrans inclinés ou aux panneaux avant orientés vers l'utilisateur. La forme offre une plus grande flexibilité dans l'emplacement des boutons, des ports et des écrans.
L'enceinte commence par une seule feuille qui forme à la fois la base et la surface avant ou supérieure. Les deux côtés se ferment à l'aide de plaques ou de supports. La courbure maintient un angle fixe de 90 degrés, ce qui assure la stabilité de la structure. Cette conception convient aux aménagements qui nécessitent une face inclinée ou une interface utilisateur inclinée.
Avantages
- Disposition flexible sur deux surfaces
- Bon espace pour les boutons, les affichages et les étiquettes
- Prise en charge des formes irrégulières et des contrôles mixtes
Limites
- Des fixations supplémentaires sont nécessaires pour les plaques latérales.
- Un renforcement supplémentaire est nécessaire pour assurer la rigidité
- Plus d'usinage est nécessaire pour les caractéristiques
Conseils de conception
Renforcez le coude principal avec une bride de retour de 12 à 18 mm, surtout pour l'aluminium de moins de 2,0 mm d'épaisseur. Ajoutez un petit support à l'intérieur de l'angle lorsque l'armoire contient un écran ou une pièce lourde. Gardez les chemins de câbles propres en plaçant les fils le long de la courbure intérieure. Une zone ouverte de 15 à 20 mm protège les câbles contre les pincements.
Si une circulation d'air est nécessaire, placer des évents sur la face verticale ou la plaque inférieure. Utiliser des fentes de 4 à 6 mm espacées de 8 à 10 mm. Placer les trous de fixation des commandes de l'utilisateur à au moins 10-12 mm du coude pour éviter toute déformation pendant le pliage.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Modules de contrôle
- Panneaux à interface mixte
- Dispositifs avec écrans ou connecteurs coudés
Boîtiers entièrement emballés
Une enceinte entièrement encastrée forme une structure fermée à cinq ou six côtés. Elle peut être construite à l'aide de vis, de charnières ou d'un système d'assemblage. joints soudés. Cette conception protège les composants des chocs, des vibrations, de la poussière et de l'eau. La forme fermée ajoute à la solidité et supporte les charges lourdes.
Le boîtier enveloppe la zone interne sur tous les côtés. Une porte à charnières ou une plaque amovible permet l'accès pour l'entretien. Les joints soudés assurent la solidité des assemblages, tandis que les cadres vissés facilitent les réparations. La forme rigide permet également une étanchéité parfaite, une mise à la terre stable et un comportement mécanique uniforme.
Avantages
- Résistance globale élevée
- Résistance importante aux chocs et aux vibrations
- Prise en charge de l'étanchéité IP ou NEMA élevée
- Contrôle raisonnable des interférences électromagnétiques grâce à des points de mise à la terre
- Manipulation de modules lourds et de pièces de puissance
Limites
- Coût de fabrication plus élevé
- Risque de distorsion dû au soudage
- Accès limité pendant l'assemblage
Conseils de conception
Planifiez l'ordre des soudures pour contrôler la chaleur. Une méthode standard consiste à commencer par des soudures courtes dans les coins opposés. Cela réduit le gauchissement. Pour l'acier d'une épaisseur de 1,5 à 3,0 mm, utilisez des cordons de soudure décalés pour maintenir la planéité du panneau.
Choisissez les joints en fonction du niveau d'étanchéité. IP54 fonctionne souvent avec du néoprène ou de la mousse EPDM de 3-4 mm. Les indices plus élevés peuvent nécessiter des joints à cellules fermées de 5-6 mm avec une compression ferme.
Adapter l'épaisseur du matériau à la charge. Les transformateurs lourds nécessitent souvent un acier de 2,0 à 2,5 mm. Les appareils électroniques légers peuvent utiliser de l'acier de 1,0 à 1,2 mm ou de l'aluminium de 1,5 à 2,0 mm. Ajoutez des nervures ou des supports lorsque les modules se déplacent ou vibrent afin d'éviter tout dommage.
Placez des goujons de mise à la terre près des charnières ou des points de montage. Un goujon M4 ou M5 avec une rondelle étoilée assure une connexion stable et contribue à réduire le bruit EMI.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Armoires de commande industrielles
- Matériel de plein air
- Systèmes robustes
- Groupes électrogènes à forte charge
Boîtiers montés en rack
Un boîtier monté en rack est conforme aux normes des racks de 19 pouces. La hauteur est mesurée en unités fixes, telles que 1U, 2U ou 4U. La conception comprend des oreilles sur la face avant, des voies de circulation d'air et des rails internes. Ce format permet une intégration propre dans les racks d'équipement.
La largeur reste fixée à 482,6 mm (19″). Les pas de hauteur sont de 44,45 mm par unité. L'armoire comporte un panneau avant avec des oreilles de montage. Des rails ou des plateaux accueillent les cartes et les modules. Les flux d'air guident le refroidissement de l'avant vers l'arrière. La structure se verrouille dans le rack, assurant la stabilité du système.
Avantages
- S'adapte parfaitement aux supports standard
- Acheminement propre des câbles
- Parcours prévisibles des flux d'air
- Mise à l'échelle aisée des familles de produits
Limites
- Largeur extérieure fixe
- Les trous de la crémaillère doivent être alignés avec précision
- Ne convient pas aux environnements étanches
Conseils de conception
Planifiez les flux d'air dès le départ. Le refroidissement avant-arrière est le plus efficace pour les systèmes denses. Utilisez des trous de 3 à 5 mm ou des fentes espacées de 6 à 8 mm sur le panneau avant pour l'admission d'air. Maintenez le flux d'air ouvert autour des cartes produisant de la chaleur.
Renforcez le panneau avant avec de l'aluminium de 1,5 à 2,0 mm ou de l'acier de 1,2 à 1,6 mm, en particulier pour les unités 2U-4U. Ajoutez des supports près des oreilles pour éviter l'affaissement de la face avant.
Placez les poignées là où la charge reste équilibrée. Maintenez-les à 40-50 mm des bords supérieurs ou inférieurs pour une bonne prise en main. Pour les systèmes plus lourds que 12-15 kg, utilisez des supports arrière ou des glissières.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Serveurs
- Instruments de laboratoire
- Systèmes de données
- Matériel de télécommunication et de réseau
Coffrets muraux / extérieurs
Un boîtier mural ou extérieur se fixe à un bâtiment, à un poteau ou à un panneau à l'aide de supports ou de trous de montage. La structure comprend une porte, un jeu de charnières, un joint et souvent une isolation. Elle protège les appareils électroniques des intempéries, de la lumière du soleil et des contraintes mécaniques.
Le boîtier forme une boîte fermée avec une porte à charnières ou amovible. Un joint entoure l'ouverture pour bloquer la poussière et l'eau. Les points de fixation se trouvent sur le panneau arrière ou sur des supports externes. L'entrée des câbles se fait par des presse-étoupes ou des débouchures étanches. L'isolation permet de gérer les variations de température.
Avantages
- Forte résistance à la corrosion
- Gain de place grâce au montage mural
- Supporte les serrures et les verrous sécurisés
- Résiste à la lumière du soleil, à la pluie et au stress extérieur
Limites
- La résistance des murs limite la taille et la charge
- Coût plus élevé en raison des revêtements et de l'étanchéité
Conseils de conception
Évitez les entrées de câble par le bas, à moins d'utiliser un presse-étoupe étanche conçu pour une utilisation en extérieur. L'eau s'accumule aux points bas. Utilisez des boucles d'égouttement pour que l'eau s'écoule avant d'atteindre le presse-étoupe. Utilisez des presse-étoupes à compression M20 ou M25 pour un indice de protection IP65 ou supérieur.
Choisissez des charnières solides. Une charnière en acier inoxydable avec un axe de 3 à 4 mm convient bien pour des ouvertures et des fermetures répétées. Les portes plus grandes ont besoin de deux ou trois charnières régulièrement espacées. Une épaisseur de peinture en poudre comprise entre 70 et 90 μm améliore la durabilité dans les environnements extérieurs.
Maintenir un espace libre de 20 à 30 mm autour des points d'entrée pour l'accès aux outils. En cas d'accumulation de chaleur, ajouter des fentes d'aération de 4 à 6 mm dans les zones supérieure et inférieure, équipées de filtres anti-insectes.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Boîtes de télécommunication
- Systèmes de sécurité
- Contrôleurs CVC
- Électronique embarquée
Enceintes modulaires / à compartiments multiples
Une enceinte modulaire ou à compartiments multiples divise l'espace intérieur en zones distinctes. Chaque zone a une fonction différente. Les sections d'alimentation, de signal, de contrôle et de communication restent séparées. Cette structure permet de contrôler le bruit, la chaleur et le câblage. Elle améliore également la sécurité lorsque des composants à haute tension sont situés à proximité de zones logiques à basse tension.
Le boîtier utilise des séparateurs pour créer des chambres distinctes. Chaque chambre dispose de sa propre zone de montage, de son propre chemin de circulation d'air et de son propre chemin de câblage. Certaines cloisons peuvent être facilement retirées pour l'entretien. D'autres sont soudées pour une meilleure isolation. Les passages de câbles utilisent des passe-câbles ou des trous scellés pour maintenir un environnement propre et contrôlé pour chaque zone.
Avantages
- Zonage thermique clair
- Réduction des problèmes d'interférence électromagnétique
- Espacement sûr entre les zones à haute et basse tension
- Câblage propre et organisé
Limites
- Plus de matériel utilisé
- Plus de soudure ou de fixation
- Temps d'assemblage et de câblage plus long
Conseils de conception
Choisir l'épaisseur de la cloison en fonction de la charge et des exigences en matière de contrôle du bruit. Une cloison en acier de 1,2-1,5 mm convient aux zones de signalisation lumineuse. Une cloison de 1,5 à 2,0 mm est plus efficace pour les zones de puissance.
Planifiez les chemins de câbles en tenant compte de l'espacement. Séparer les lignes de signaux et les lignes d'alimentation. Si elles doivent toutes deux partager un passage, laissez un espace d'au moins 25 à 30 mm entre elles. Utilisez des passe-câbles avec un espacement de 20 à 30 mm pour que les câbles puissent circuler en toute sécurité.
Planifiez soigneusement les flux d'air. Utilisez des fentes de 4 à 6 mm ou des évents filtrés lorsqu'un refroidissement partagé est nécessaire. Si une seule zone s'échauffe, ajoutez un petit ventilateur ou une grille d'aération dans cette chambre. Veillez à ce que le flux d'air reste local afin d'éviter que la chaleur ne se propage.
Ajoutez des goujons de mise à la terre à chaque chambre. Un simple goujon M4 permet de réduire le bruit et de stabiliser la mise à la terre pour chaque zone.
Les meilleurs cas d'utilisation
- Électronique à signaux mixtes
- Unités de contrôle intelligentes
- Dispositifs avec sections de puissance et de logique
- Systèmes nécessitant des chemins de câblage propres
| Style de boîtier | Solidité de la structure | Résistance à l'environnement | Niveau de coût | Fabrication | Accès Pratique | Applications recommandées |
|---|---|---|---|---|---|---|
| En forme de U | Moyen | Faible-Moyen | Faible | Très facile | Très élevé | Prototypes, appareils de table, unités d'évaluation |
| En forme de L | Moyen | Moyen | Moyen | Facile | Haut | Modules de contrôle, panneaux inclinés, interfaces mixtes |
| Entièrement emballé | Haut | Haut | Haut | Moyennement dur | Faible | Armoires industrielles, unités extérieures, systèmes robustes |
| Montage en rack | Moyenne-élevée | Faible | Moyen | Moyen | Moyen | Serveurs, équipements de laboratoire, matériel de télécommunication |
| Montage mural / Extérieur | Haut | Haut | Moyenne-élevée | Moyen | Moyen | Systèmes montés dans les bâtiments, CVC, sécurité, boîtiers de télécommunication |
| Modulaire / multi-compartiment | Haut | Moyenne-élevée | Moyenne-élevée | Moyennement dur | Moyen | Systèmes à signaux mixtes, unités de contrôle intelligentes, dispositifs logiques et de puissance |
Facteurs clés d'ingénierie pour choisir le bon style
Le choix d'un style d'enceinte est plus efficace lorsque vous associez les besoins réels à la structure appropriée. Ces facteurs vous aident à faire ce lien.
Disposition des composants et planification de l'espace
Commencez par la forme et la hauteur de vos circuits imprimés. Laissez de la place pour les pièces hautes et les supports. Ajoutez un espace de sécurité de 5-10 mm au-dessus de la partie la plus haute. Veillez à ce que les chemins de câbles soient directs et séparez les lignes d'alimentation des lignes de signaux - prévoyez des zones de circulation d'air autour des parties chaudes. Créez un passage clair pour l'entrée et la sortie de l'air dans le boîtier.
Exigences environnementales et mécaniques
Vérifiez les niveaux de poussière, d'eau, de produits chimiques et de vibrations autour de votre produit. Choisissez un modèle capable de respecter ces limites. Utilisez des modèles étanches pour les espaces extérieurs ou sales. Utilisez des cadres plus solides en cas de risque de choc ou de chute. Adaptez la charge thermique à l'aide de panneaux ventilés, de ventilateurs ou de coussins de conduction. Maintenez une direction de flux d'air cohérente et directe.
Exigences en matière de certification
De nombreux systèmes doivent passer des tests de sécurité et d'interférence électromagnétique. Les indices IP ou NEMA élevés nécessitent une étanchéité solide et des joints étanches. Les règles relatives aux interférences électromagnétiques affectent les joints des panneaux, la mise à la terre et la taille des ouvertures. Les règles de sécurité électrique fixent l'espacement entre les pièces à haute et à basse tension. Ces règles encouragent souvent les concepteurs à adopter des structures modulaires ou en caisson.
Contraintes de fabrication
Un dessin doit se former correctement sur des machines réelles. Comptez les coudes et vérifiez leur distance par rapport aux trous. Les formes simples se forment plus rapidement et présentent moins de risques. Les cadres soudés sont plus résistants, mais ils sont plus coûteux et nécessitent un contrôle raisonnable de la chaleur. Les modèles fixés s'assemblent plus rapidement et se réparent facilement. Choisissez une finition adaptée à la géométrie. Tenez compte de l'empilement des tolérances sur les chaînes longues, soudées ou pliées. Des structures plus simples permettent d'obtenir des dimensions plus serrées.
Recommandations finales
Chaque type d'armoire répond à une exigence technique distincte. Le bon choix résulte d'une adéquation précise entre l'espace, le flux d'air, l'étanchéité et les limites de production. Commencez par dresser la liste des besoins essentiels de votre système. Vérifiez la taille de vos cartes, la charge thermique, les chemins de câblage et l'environnement. Comparez ensuite ces besoins avec les points forts de chaque structure.
Choisissez des cadres en forme de U ou de L pour des constructions rapides et un accès ouvert. Passez à des modèles à boîtier ou à montage mural lorsque vous avez besoin d'une protection robuste ou d'une étanchéité à l'extérieur. Utilisez des montages en rack ou modulaires lorsque le système doit s'intégrer dans un environnement plus vaste ou lorsque des zones d'alimentation et de signalisation séparées sont nécessaires. Une bonne adéquation dès le début de la conception permet d'éviter une nouvelle conception, de réduire les coûts et d'accélérer la production.
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Hey, je suis Kevin Lee
Au cours des dix dernières années, j'ai été immergé dans diverses formes de fabrication de tôles, partageant ici des idées intéressantes tirées de mes expériences dans divers ateliers.
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Kevin Lee
J'ai plus de dix ans d'expérience professionnelle dans la fabrication de tôles, avec une spécialisation dans la découpe au laser, le pliage, le soudage et les techniques de traitement de surface. En tant que directeur technique chez Shengen, je m'engage à résoudre des problèmes de fabrication complexes et à favoriser l'innovation et la qualité dans chaque projet.
