Styl obudowy blaszanej ma znaczący wpływ na wydajność produktu w terenie. Każda struktura zmienia wytrzymałość, przepływ powietrza, zachowanie EMI i długoterminową wydajność. Mocna rama chroni ciężkie części. Wentylowany układ odprowadza ciepło z wrażliwych płytek. Szczelna pokrywa pomaga zredukować hałas i utrzymuje sygnały czyste i wyraźne. Te wybory kształtują proces budowy, etapy serwisowania i stabilność końcowej jednostki.
Wczesny wybór odpowiedniej struktury może ograniczyć konieczność przeprojektowywania. Jasny wybór zmniejsza nacisk na słabe obszary i pozwala uniknąć problemów z chłodzeniem. Prosty układ pomaga utrzymać koszty na stabilnym poziomie, zapobiegając niepotrzebnym krokom w przyszłości. Takie podejście ułatwia płynne przejście od prototypu do produkcji, co skutkuje mniejszą liczbą opóźnień.
Obudowy w kształcie litery U
Obudowa w kształcie litery U wykorzystuje jeden wygięty element do uformowania podstawy i dwóch ścian bocznych. Oddzielna pokrywa zamyka górną część. Konstrukcja ta pozwala na zastosowanie materiałów o standardowej grubości od 0,8 do 2,0 mm ze stali lub aluminium. Zagięcia biegną wzdłuż długich krawędzi, umożliwiając łatwe formowanie części i zachowanie stabilności podczas produkcji.
Konstrukcja zaczyna się jako płaski arkusz. Podstawa znajduje się pośrodku, a obie ściany wyginają się z boków - zdejmowana pokrywa mocowana jest za pomocą śrub lub klipsów. Prosty układ gięcia utrzymuje stałe wymiary i zmniejsza problemy związane z formowaniem. Większość warsztatów może wyginać ten kształt za pomocą standardowych narzędzi, co pomaga utrzymać niskie koszty.
Zalety
- Szybkie formowanie dzięki małej liczbie zgięć
- Przejrzysta ścieżka przepływu powietrza, która wspomaga naturalne chłodzenie
- Łatwy dostęp do przeróbek i zmian
- Prosty montaż płytek drukowanych i sprzętu
Ograniczenia
- Niższa wytrzymałość na skręcanie
- Zmniejszona szczelność, chyba że zostaną dodane uszczelki
- Ryzyko elastyczności na szerokich lub cienkich ścianach
Wskazówki dotyczące projektowania
Aby zwiększyć sztywność, należy stosować kołnierze powrotne o średnicy 10-15 mm. Kołnierz w tym zakresie sprawdza się dobrze w przypadku aluminium i stali miękkiej o grubości około 1,0-1,5 mm. Wybierz promień zgięcia która pasuje do oprzyrządowania. Dobrym wskaźnikiem jest 1,0-1,5 × grubość materiału, co zmniejsza pękanie na ciasnych zagięciach. Należy zachować równy naddatek na gięcie po obu stronach. Dla 1,5 mm stali walcowanej na zimno, 0,32-0,38 Współczynnik K zachowuje stałą szerokość.
Umieść otwory na złącza w odległości co najmniej 8-10 mm od linii gięcia. Taki odstęp pomaga uniknąć zniekształceń podczas formowania. Dodaj małe żebra lub wytłoczone linie o głębokości 1,0-2,0 mm, jeśli potrzebujesz dodatkowej sztywności na szerokich ściankach.
Najlepsze przypadki użycia
- Elektronika wewnętrzna
- Urządzenia stacjonarne
- Szybkie prototypy
- Jednostki ewaluacyjne lub testowe
Obudowy w kształcie litery L
Obudowa w kształcie litery L wykorzystuje dwa panele, które spotykają się pod kątem prostym. Dodatkowe płyty zamykają pozostałe boki. Konstrukcja ta dobrze sprawdza się w przypadku wyświetlaczy ustawionych pod kątem lub paneli przednich skierowanych w stronę użytkownika. Kształt zapewnia większą elastyczność w umieszczaniu przycisków, portów i ekranów.
Obudowa zaczyna się od pojedynczego arkusza, który tworzy zarówno podstawę, jak i przednią lub górną powierzchnię. Obie strony zamykane są płytami lub wspornikami. Zagięcie utrzymuje stały kąt 90 stopni, co zapewnia stabilność konstrukcji. Ten projekt pasuje do układów, które wymagają nachylonej powierzchni lub pochylonego interfejsu użytkownika.
Zalety
- Elastyczny układ na dwóch powierzchniach
- Dużo miejsca na przyciski, wyświetlacze i etykiety
- Obsługuje nierówne kształty i mieszane elementy sterujące
Ograniczenia
- Do płyt bocznych potrzeba więcej elementów mocujących
- Dodatkowe wzmocnienie jest konieczne dla zapewnienia sztywności
- Wymagana jest większa obróbka elementów
Wskazówki dotyczące projektowania
Wzmocnij główne zagięcie kołnierzem powrotnym 12-18 mm, szczególnie w przypadku aluminium o grubości poniżej 2,0 mm. Dodaj mały wspornik wewnątrz narożnika, gdy obudowa zawiera wyświetlacz lub ciężką część. Utrzymuj ścieżki kablowe w czystości, umieszczając przewody wzdłuż wewnętrznego zagięcia. Otwarta strefa 15-20 mm chroni kable przed przytrzaśnięciem.
Jeśli wymagany jest przepływ powietrza, należy umieścić otwory wentylacyjne na pionowej powierzchni lub dolnej płycie. Użyj szczelin 4-6 mm rozmieszczonych w odległości 8-10 mm od siebie. Umieść otwory montażowe dla elementów sterujących użytkownika w odległości co najmniej 10-12 mm od zgięcia, aby uniknąć deformacji podczas zginania.
Najlepsze przypadki użycia
- Moduły sterujące
- Panele z interfejsem mieszanym
- Urządzenia z pochylonymi ekranami lub złączami
W pełni zapakowane obudowy
W pełni zamknięta obudowa tworzy zamkniętą strukturę z pięcioma lub sześcioma bokami. Może być zbudowana przy użyciu śrub, zawiasów lub złącza spawane. Taka konstrukcja chroni komponenty przed uderzeniami, wibracjami, pyłem i wodą. Zamknięty kształt zwiększa wytrzymałość i wspiera duże obciążenia.
Obudowa otacza obszar wewnętrzny ze wszystkich stron. Drzwi na zawiasach lub zdejmowana płyta zapewniają dostęp w celach serwisowych. Spawane szwy zapewniają mocne połączenia, a przykręcane ramy ułatwiają naprawę. Sztywny kształt zapewnia również szczelne uszczelnienie, stabilne uziemienie i jednolite zachowanie mechaniczne.
Zalety
- Wysoka wytrzymałość ogólna
- Znaczna odporność na uderzenia i wibracje
- Obsługuje wysoki stopień ochrony IP lub NEMA
- Rozsądna kontrola EMI z punktami uziemienia
- Obsługa ciężkich modułów i części zasilających
Ograniczenia
- Wyższy koszt produkcji
- Ryzyko odkształcenia podczas spawania
- Ograniczony dostęp podczas montażu
Wskazówki dotyczące projektowania
Zaplanuj kolejność spawania, aby kontrolować ciepło. Standardowa metoda rozpoczyna się od krótkich spoin w przeciwległych rogach. Zmniejsza to wypaczenia. W przypadku stali o grubości 1,5-3,0 mm należy stosować ściegi spoiny naprzemiennie, aby zachować płaskość panelu.
Wybierz uszczelki według poziomu szczelności. IP54 często działa z 3-4 mm neoprenem lub pianką EPDM. Wyższe klasy mogą wymagać uszczelek o zamkniętych komórkach o grubości 5-6 mm i mocnym ściśnięciu.
Dopasuj grubość materiału do obciążenia. Ciężkie transformatory często wymagają stali o grubości 2,0-2,5 mm. Lekka elektronika może wykorzystywać stal o grubości 1,0-1,2 mm lub aluminium o grubości 1,5-2,0 mm. Dodaj żebra lub wsporniki, gdy moduły poruszają się lub wibrują, aby zapobiec uszkodzeniom.
Umieść kołki uziemiające w pobliżu zawiasów lub punktów montażowych. Kołek M4 lub M5 z podkładką gwiazdkową zapewnia stabilne połączenie i pomaga zmniejszyć zakłócenia EMI.
Najlepsze przypadki użycia
- Przemysłowe szafy sterownicze
- Sprzęt zewnętrzny
- Wytrzymałe systemy
- Jednostki zasilające o dużym obciążeniu
Obudowy do montażu w szafie Rack
Obudowa do montażu w szafie Rack jest zgodna ze standardami 19-calowej szafy Rack. Wysokość jest mierzona w stałych jednostkach, takich jak 1U, 2U lub 4U. Konstrukcja obejmuje uszy panelu przedniego, ścieżki przepływu powietrza i wewnętrzne szyny. Format ten umożliwia łatwą integrację z szafami sprzętowymi.
Szerokość pozostaje stała i wynosi 482,6 mm (19″). Stopnie wysokości wynoszą 44,45 mm na jednostkę. Obudowa posiada panel przedni z uszami montażowymi. Szyny lub tace utrzymują płyty i moduły. Ścieżki przepływu powietrza prowadzą chłodzenie od przodu do tyłu. Konstrukcja blokuje się w szafie, zapewniając stabilność systemu.
Zalety
- Płynne dopasowanie do standardowych stojaków
- Czyste prowadzenie kabli
- Przewidywalne ścieżki przepływu powietrza
- Łatwe skalowanie dla rodzin produktów
Ograniczenia
- Stała szerokość zewnętrzna
- Otwory w stelażu wymagają precyzyjnego wyrównania
- Nie nadaje się do zamkniętych środowisk
Wskazówki dotyczące projektowania
Odpowiednio wcześnie zaplanuj przepływ powietrza. Chłodzenie od przodu do tyłu jest najbardziej efektywne w przypadku gęstych systemów. Użyj 3-5 mm otworów lub szczelin rozmieszczonych w odległości 6-8 mm na przednim panelu do wlotu powietrza. Ścieżka przepływu powietrza powinna być otwarta wokół płyt wytwarzających ciepło.
Wzmocnij panel przedni za pomocą aluminium o grubości 1,5-2,0 mm lub stali o grubości 1,2-1,6 mm, szczególnie w przypadku jednostek 2U-4U. Dodaj wsporniki w pobliżu uszu, aby zapobiec ugięciu z przodu.
Umieść uchwyty w miejscu, w którym ładunek pozostaje zrównoważony. Trzymaj je w odległości 40-50 mm od górnej lub dolnej krawędzi, aby zapewnić pewny chwyt. W przypadku systemów cięższych niż 12-15 kg należy użyć tylnych wsporników lub szyn ślizgowych.
Najlepsze przypadki użycia
- Serwery
- Przyrządy laboratoryjne
- Systemy danych
- Sprzęt telekomunikacyjny i sieciowy
Obudowy naścienne / zewnętrzne
Obudowa naścienna lub zewnętrzna jest mocowana do budynku, słupa lub panelu za pomocą wsporników lub otworów montażowych. Konstrukcja zawiera drzwiczki, zestaw zawiasów, uszczelkę i często izolację. Chroni elektronikę przed warunkami atmosferycznymi, światłem słonecznym i naprężeniami mechanicznymi.
Obudowa tworzy zamkniętą skrzynkę z drzwiami na zawiasach lub zdejmowanymi. Wokół otworu biegnie uszczelka blokująca kurz i wodę. Punkty montażowe znajdują się na tylnym panelu lub na zewnętrznych wspornikach. Przepusty kablowe wykorzystują uszczelnione dławiki lub otwory. Izolacja pomaga zarządzać wahaniami temperatury.
Zalety
- Wysoka odporność na korozję
- Oszczędność miejsca dzięki montażowi na ścianie
- Obsługuje zamki i bezpieczne zatrzaski
- Odporność na światło słoneczne, deszcz i warunki zewnętrzne
Ograniczenia
- Wytrzymałość ścianek ogranicza rozmiar i obciążenie
- Wyższy koszt ze względu na powłoki i uszczelnienia
Wskazówki dotyczące projektowania
Unikaj wprowadzania kabli od dołu, chyba że używasz uszczelnionego dławika przeznaczonego do użytku na zewnątrz. Woda zbiera się w niskich punktach. Należy stosować pętle ociekowe, aby woda spływała przed dotarciem do dławika. Używaj dławików kompresyjnych M20 lub M25 dla IP65 lub wyższego.
Wybierz mocne zawiasy. Zawias ze stali nierdzewnej z trzpieniem 3-4 mm dobrze sprawdza się przy wielokrotnym otwieraniu i zamykaniu. Większe drzwi wymagają dwóch lub trzech zawiasów rozmieszczonych równomiernie. Powłoka proszkowa o grubości 70-90 μm zwiększa trwałość w warunkach zewnętrznych.
Należy zachować odstęp 20-30 mm wokół punktów wejścia w celu uzyskania dostępu do narzędzi. W przypadku nagromadzenia się ciepła należy dodać otwory wentylacyjne o wielkości 4-6 mm w górnej i dolnej części, wyposażone w filtry przeciw owadom.
Najlepsze przypadki użycia
- Skrzynki telekomunikacyjne
- Systemy bezpieczeństwa
- Sterowniki HVAC
- Elektronika montowana w budynku
Obudowy modułowe / wielokomorowe
Modułowa lub wielokomorowa obudowa dzieli przestrzeń wewnętrzną na oddzielne strefy. Każda strefa obsługuje inną funkcję. Sekcje zasilania, sygnału, sterowania i komunikacji pozostają oddzielne. Taka struktura zapewnia kontrolę nad hałasem, ciepłem i okablowaniem. Poprawia również bezpieczeństwo, gdy komponenty wysokiego napięcia znajdują się w pobliżu obszarów logicznych niskiego napięcia.
Obudowa wykorzystuje przegrody do tworzenia oddzielnych komór. Każda komora ma własny obszar montażowy, ścieżkę przepływu powietrza i trasę okablowania. Niektóre przegrody można łatwo usunąć w celu serwisowania. Inne są spawane dla lepszej izolacji. Przepusty kablowe wykorzystują przelotki lub uszczelnione otwory, aby utrzymać czyste i kontrolowane środowisko dla każdej strefy.
Zalety
- Przejrzysty podział na strefy termiczne
- Mniejsze problemy z zakłóceniami elektromagnetycznymi
- Bezpieczne odstępy między obszarami wysokiego i niskiego napięcia
- Czyste i uporządkowane okablowanie
Ograniczenia
- Więcej użytych materiałów
- Więcej spawania lub mocowania
- Dłuższy czas montażu i okablowania
Wskazówki dotyczące projektowania
Grubość przegrody należy dobrać w oparciu o wymagania dotyczące obciążenia i kontroli hałasu. Stalowa przegroda o grubości 1,2-1,5 mm jest odpowiednia dla stref sygnału świetlnego. Przegroda o grubości 1,5-2,0 mm sprawdza się lepiej w strefach zasilania.
Planuj ścieżki kablowe z uwzględnieniem odstępów. Przewody sygnałowe i zasilające powinny być od siebie oddalone. Jeśli obie linie muszą współdzielić jedno przejście, należy zachować między nimi odstęp co najmniej 25-30 mm. Używaj przepustów o prześwicie 20-30 mm dla bezpiecznego przemieszczania kabli.
Należy starannie zaplanować przepływ powietrza. Użyj szczelin 4-6 mm lub filtrowanych otworów wentylacyjnych, gdy wymagane jest chłodzenie współdzielone. Jeśli nagrzewa się tylko jedna strefa, dodaj mały wentylator lub otwór wentylacyjny w tej komorze. Utrzymuj lokalny przepływ powietrza, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ciepła.
Dodaj kołki uziemiające do każdej komory. Prosty kołek M4 pomaga zredukować hałas i stabilizuje uziemienie dla każdej strefy.
Najlepsze przypadki użycia
- Elektronika mieszana
- Inteligentne jednostki sterujące
- Urządzenia z sekcjami zasilania i logicznymi
- Systemy wymagające czystych ścieżek okablowania
| Styl obudowy | Wytrzymałość struktury | Odporność środowiskowa | Poziom kosztów | Produkowalność | Wygoda dostępu | Zalecane zastosowania |
|---|---|---|---|---|---|---|
| W kształcie litery U | Średni | Niski-średni | Niski | Bardzo łatwe | Bardzo wysoka | Prototypy, urządzenia stacjonarne, jednostki ewaluacyjne |
| W kształcie litery L | Średni | Średni | Średni | Łatwy | Wysoki | Moduły sterujące, panele kątowe, interfejsy mieszane |
| W pełni zapakowane | Wysoki | Wysoki | Wysoki | Średnio twardy | Niski | Szafy przemysłowe, jednostki zewnętrzne, wytrzymałe systemy |
| Montaż w szafie | Średnio-wysoki | Niski | Średni | Średni | Średni | Serwery, sprzęt laboratoryjny, sprzęt telekomunikacyjny |
| Naścienny / Zewnętrzny | Wysoki | Wysoki | Średnio-wysoki | Średni | Średni | Systemy montowane w budynkach, HVAC, zabezpieczenia, skrzynki telekomunikacyjne |
| Modułowy / wielokomorowy | Wysoki | Średnio-wysoki | Średnio-wysoki | Średnio twardy | Średni | Układy mieszane, inteligentne jednostki sterujące, zasilanie + urządzenia logiczne |
Kluczowe czynniki inżynieryjne przy wyborze odpowiedniego stylu
Wybór stylu obudowy działa najlepiej, gdy połączysz rzeczywiste wymagania z odpowiednią strukturą. Poniższe czynniki pomagają w takim dopasowaniu.
Układ komponentów i planowanie przestrzeni
Zacznij od kształtu i wysokości PCB. Zostaw miejsce na wysokie części i elementy dystansowe. Dodaj odstęp bezpieczeństwa 5-10 mm powyżej najwyższej części. Utrzymuj bezpośrednie ścieżki kablowe i oddzielaj zasilanie od linii sygnałowych, planując strefy przepływu powietrza wokół gorących części. Stwórz wyraźną ścieżkę dla powietrza wchodzącego i wychodzącego z obudowy.
Wymagania środowiskowe i mechaniczne
Sprawdź poziomy pyłu, wody, chemikaliów i wibracji wokół produktu. Wybierz styl, który poradzi sobie z tymi ograniczeniami. Używaj uszczelnionych konstrukcji na zewnątrz lub w zanieczyszczonych miejscach. Używaj mocniejszych ramek w przypadku ryzyka wstrząsów lub upadków. Dopasuj obciążenie termiczne za pomocą wentylowanych paneli, wentylatorów lub podkładek przewodzących. Utrzymuj stały i prosty kierunek przepływu powietrza.
Wymagania certyfikacyjne
Wiele systemów musi przejść testy bezpieczeństwa i EMI. Wysokie oceny IP lub NEMA wymagają mocnego uszczelnienia i szczelnych połączeń. Zasady EMI wpływają na szwy paneli, uziemienie i rozmiar otworów. Zasady bezpieczeństwa elektrycznego określają odstępy między częściami wysokiego i niskiego napięcia. Zasady te często zachęcają projektantów do stosowania konstrukcji skrzynkowych lub modułowych.
Ograniczenia produkcyjne
Projekt musi się dobrze formować na prawdziwych maszynach. Policz zagięcia i sprawdź ich odległości od otworów. Proste kształty tworzą się szybciej i wiążą się z mniejszym ryzykiem. Spawane ramy zapewniają wytrzymałość, ale zwiększają koszty i wymagają rozsądnej kontroli ciepła. Konstrukcje mocowane montuje się szybciej i łatwo naprawia. Wybierz wykończenie, które pasuje do geometrii. Rozważ tolerancję na długich, spawanych lub giętych łańcuchach. Prostsze konstrukcje zachowują mniejsze wymiary.
Końcowe zalecenia
Każdy styl obudowy spełnia odrębne wymagania inżynieryjne. Właściwy wybór wynika z precyzyjnego dopasowania przestrzeni, przepływu powietrza, uszczelnienia i limitów produkcyjnych. Zacznij od wyszczególnienia podstawowych potrzeb swojego systemu. Sprawdź rozmiar płyty, obciążenie cieplne, ścieżki okablowania i środowisko. Następnie porównaj te potrzeby z mocnymi stronami każdej konstrukcji.
Wybierz ramki w kształcie litery U lub L do szybkiego montażu i otwartego dostępu. Przejście do stylów skrzynkowych lub ściennych, gdy wymagana jest solidna ochrona lub uszczelnienie na zewnątrz. W przypadku konieczności zintegrowania systemu z większym środowiskiem lub gdy potrzebne są oddzielne strefy zasilania i sygnału, należy użyć układów do montażu w szafie lub modułowych. Dobre dopasowanie na wczesnym etapie projektowania pomaga uniknąć przeprojektowania, obniżyć koszty i przyspieszyć produkcję.
Wysyłanie plików CAD lub rysunków w celu uzyskania szybkiej analizy technicznej i dokładnej wyceny. Możemy pomóc dopracować układ, wybrać idealny styl obudowy i przyspieszyć ścieżkę do produkcji.
Hej, jestem Kevin Lee
Przez ostatnie 10 lat byłem zanurzony w różnych formach produkcji blach, dzieląc się tutaj fajnymi spostrzeżeniami z moich doświadczeń w różnych warsztatach.
Skontaktuj się z nami
Kevin Lee
Mam ponad dziesięcioletnie doświadczenie zawodowe w produkcji blach, specjalizując się w cięciu laserowym, gięciu, spawaniu i technikach obróbki powierzchni. Jako dyrektor techniczny w Shengen, jestem zaangażowany w rozwiązywanie złożonych wyzwań produkcyjnych i napędzanie innowacji i jakości w każdym projekcie.
