Стиль корпуса из листового металла оказывает значительное влияние на производительность изделия в полевых условиях. Каждая конструкция изменяет прочность, воздушный поток, электромагнитные помехи и долговременные характеристики. Прочный каркас защищает тяжелые детали. Вентилируемая компоновка отводит тепло от чувствительных плат. Плотная крышка помогает снизить уровень шума и сохраняет сигналы чистыми и четкими. Этот выбор определяет процесс сборки, этапы обслуживания и стабильность конечного устройства.
Заблаговременный выбор подходящей конструкции позволяет ограничить ее переделку. Четкий выбор снижает нагрузку на слабые участки и позволяет избежать проблем с охлаждением. Простая компоновка помогает поддерживать стабильные затраты, предотвращая ненужные шаги в будущем. Такой подход способствует плавному переходу от прототипа к производству, что приводит к сокращению задержек.
U-образные шкафы
U-образный корпус состоит из одной гнутой детали, образующей основание и две боковые стенки. Отдельная крышка закрывает верхнюю часть. Такая конструкция позволяет использовать стандартные материалы толщиной от 0,8 до 2,0 мм из стали или алюминия. Сгибы проходят вдоль длинных краев, что позволяет легко формировать деталь и сохранять ее стабильность во время производства.
Конструкция представляет собой плоский лист. Основание располагается посередине, а обе стенки отгибаются вверх по бокам. Съемная крышка крепится с помощью винтов или зажимов. Простая схема изгиба позволяет сохранить стабильные размеры и уменьшить проблемы с формовкой. Большинство мастерских могут сгибать такую форму с помощью стандартных инструментов, что позволяет снизить затраты.
Преимущества
- Быстрая формовка благодаря малому количеству изгибов
- Четкий воздушный поток, способствующий естественному охлаждению
- Легкий доступ для доработки и внесения изменений
- Простой монтаж печатных плат и оборудования
Ограничения
- Низкая прочность на кручение
- Снижение герметичности, если не добавлены прокладки
- Риски на широких или тонких стенах
Советы по дизайну
Для придания жесткости используйте ответные фланцы диаметром 10-15 мм. Фланец такого диаметра хорошо подходит для алюминия и низкоуглеродистой стали толщиной около 1,0-1,5 мм. Выберите радиус изгиба который подходит для оснастки. Хорошим ориентиром является 1,0-1,5 × толщина материала, что уменьшает растрескивание при тугих изгибах. Обеспечьте равный припуск на изгиб с обеих сторон. Для холоднокатаной стали толщиной 1,5 мм припуск составляет 0,32-0,38 Коэффициент K сохраняет постоянную ширину.
Располагайте отверстия для разъемов на расстоянии не менее 8-10 мм от линий сгиба. Такое расстояние поможет избежать деформации при формовке. Добавьте небольшие ребра или рельефные линии глубиной 1,0-2,0 мм, если вам нужна дополнительная жесткость на широких стенках.
Лучшие примеры использования
- Электроника для помещений
- Настольные приборы
- Быстрые прототипы
- Оценочные или испытательные блоки
L-образные шкафы
В L-образном шкафу используются две панели, сходящиеся под прямым углом. Дополнительные панели закрывают остальные стороны. Такая конструкция хорошо подходит для угловых дисплеев или передних панелей, направленных в сторону пользователя. Такая форма обеспечивает большую гибкость при размещении кнопок, портов и экранов.
Корпус состоит из одного листа, который образует как основание, так и переднюю или верхнюю поверхность. Обе стороны закрываются пластинами или скобами. Изгиб составляет фиксированный угол в 90 градусов, что обеспечивает устойчивость конструкции. Такая конструкция подходит для макетов, где требуется наклонная поверхность или наклонный пользовательский интерфейс.
Преимущества
- Гибкая компоновка на двух поверхностях
- Хорошее место для кнопок, дисплеев и этикеток
- Поддержка неровных форм и смешанных элементов управления
Ограничения
- Для боковых пластин требуется больше крепежа
- Для придания жесткости необходимо дополнительное армирование
- Для изготовления деталей требуется дополнительная обработка
Советы по дизайну
Усильте основной изгиб ответным фланцем 12-18 мм, особенно для алюминия толщиной менее 2,0 мм. Добавьте небольшой кронштейн внутри угла, если в шкафу установлен дисплей или тяжелая деталь. Следите за чистотой кабельных трасс, размещая провода вдоль внутреннего изгиба. Открытая зона 15-20 мм защищает кабели от защемления.
Если необходим приток воздуха, разместите вентиляционные отверстия на вертикальной поверхности или нижней панели. Используйте прорези 4-6 мм, расположенные на расстоянии 8-10 мм друг от друга. Расположите монтажные отверстия для органов управления пользователя на расстоянии не менее 10-12 мм от изгиба, чтобы избежать деформации при изгибе.
Лучшие примеры использования
- Модули управления
- Панели со смешанными интерфейсами
- Устройства с угловыми экранами или разъемами
Полностью укомплектованные корпуса
Полностью коробчатый корпус представляет собой закрытую конструкцию с пятью или шестью сторонами. Он может быть изготовлен с использованием винтов, петель или сварные соединения. Такая конструкция защищает компоненты от ударов, вибрации, пыли и воды. Закрытая форма придает прочность и выдерживает большие нагрузки.
Корпус охватывает внутреннее пространство со всех сторон. Доступ для обслуживания обеспечивает откидная дверца или съемная панель. Сварные швы обеспечивают прочность соединений, а винтовые рамы облегчают ремонт. Жесткая форма также обеспечивает герметичность, стабильное заземление и равномерное механическое воздействие.
Преимущества
- Высокая общая прочность
- Значительная ударо- и виброустойчивость
- Поддерживает высокую степень герметизации IP или NEMA
- Разумный контроль электромагнитных помех с помощью точек заземления
- Работа с тяжелыми модулями и силовыми деталями
Ограничения
- Более высокая стоимость изготовления
- Риск деформации при сварке
- Ограниченный доступ при сборке
Советы по дизайну
Планируйте порядок сварки, чтобы контролировать нагрев. Стандартный метод начинается с коротких сварных швов в противоположных углах. Это уменьшает коробление. Для стали толщиной 1,5-3,0 мм для сохранения плоскостности панели используйте сварные швы в шахматном порядке.
Выбирайте прокладки по уровню герметичности. Для IP54 часто используют 3-4 мм неопрен или пену EPDM. Для более высоких значений могут потребоваться 5-6-миллиметровые прокладки с закрытыми порами и сильным сжатием.
Подберите толщину материала в соответствии с нагрузкой. Для тяжелых трансформаторов часто требуется сталь толщиной 2,0-2,5 мм. Для легкой электроники можно использовать сталь толщиной 1,0-1,2 мм или алюминий толщиной 1,5-2,0 мм. Добавьте ребра жесткости или кронштейны, если модули двигаются или вибрируют, чтобы предотвратить повреждения.
Разместите шпильки заземления рядом с петлями или точками крепления. Шпилька M4 или M5 с шайбой-звездочкой обеспечивает стабильное соединение и помогает снизить уровень электромагнитных помех.
Лучшие примеры использования
- Промышленные шкафы управления
- Оборудование для улицы
- Надежные системы
- Высоконагруженные силовые агрегаты
Корпуса для монтажа в стойку
Корпус для монтажа в стойку соответствует стандартам 19-дюймовых стоек. Высота измеряется в фиксированных единицах, таких как 1U, 2U или 4U. Конструкция включает в себя ушки на передней панели, каналы воздушного потока и внутренние направляющие. Такой формат обеспечивает чистую интеграцию в стойки для оборудования.
Ширина остается неизменной - 482,6 мм (19″). Шаг по высоте составляет 44,45 мм на единицу. Корпус оснащен передней панелью с монтажными ушками. На направляющих или лотках размещаются платы и модули. Воздушные потоки направляют охлаждение спереди назад. Конструкция фиксируется в стойке, обеспечивая устойчивость системы.
Преимущества
- Плавная установка в стандартные стойки
- Чистая прокладка кабелей
- Предсказуемые пути воздушного потока
- Простое масштабирование для семейств продуктов
Ограничения
- Фиксированная внешняя ширина
- Отверстия в стойках требуют точного выравнивания
- Не подходит для герметичных сред
Советы по дизайну
Заранее планируйте воздушный поток. Охлаждение спереди назад наиболее эффективно для плотных систем. Используйте для забора воздуха 3-5-миллиметровые отверстия или щели, расположенные на передней панели на расстоянии 6-8 мм. Держите путь воздушного потока открытым вокруг тепловыделяющих плат.
Усильте переднюю панель алюминиевым профилем толщиной 1,5-2,0 мм или стальным профилем толщиной 1,2-1,6 мм, особенно для блоков 2U-4U. Добавьте опорные кронштейны возле ушей, чтобы предотвратить провисание передней панели.
Расположите ручки так, чтобы груз оставался сбалансированным. Держите их на расстоянии 40-50 мм от верхнего или нижнего края для надежного захвата. Для систем тяжелее 12-15 кг используйте задние кронштейны или направляющие.
Лучшие примеры использования
- Серверы
- Лабораторные приборы
- Системы данных
- Телекоммуникационное и сетевое оборудование
Корпуса для настенного монтажа и наружной установки
Настенный или наружный шкаф крепится к зданию, столбу или панели с помощью кронштейнов или монтажных отверстий. Конструкция включает в себя дверцу, петли, уплотнитель и часто изоляцию. Он защищает электронику от непогоды, солнечного света и механических воздействий.
Корпус представляет собой закрытую коробку с откидной или съемной дверцей. Вокруг отверстия проходит прокладка, блокирующая попадание пыли и воды. Точки крепления расположены на задней панели или на внешних кронштейнах. Для ввода кабелей используются герметичные сальники или выбивные отверстия. Изоляция помогает справиться с перепадами температуры.
Преимущества
- Сильная коррозионная стойкость
- Экономия места за счет крепления к стене
- Опорные замки и надежные защелки
- Выдерживает солнечный свет, дождь и нагрузки на открытом воздухе
Ограничения
- Прочность стен ограничивает размер и нагрузку
- Более высокая стоимость из-за покрытий и герметизации
Советы по дизайну
Избегайте нижнего ввода кабеля, если только не используется герметичный сальник, предназначенный для использования вне помещений. Вода скапливается в низких точках. Используйте капельные петли, чтобы вода стекала до того, как она достигнет сальника. Используйте компрессионные сальники M20 или M25 со степенью защиты IP65 или выше.
Выбирайте прочные петли. Петля из нержавеющей стали со штырем 3-4 мм хорошо подходит для многократного открывания и закрывания. Для больших дверей нужны две или три петли с равномерным расстоянием между ними. Толщина порошкового покрытия в 70-90 мкм повышает долговечность при эксплуатации на открытом воздухе.
Обеспечьте зазор 20-30 мм вокруг мест входа для доступа к инструментам. В случае повышения температуры добавьте вентиляционные отверстия размером 4-6 мм в верхней и нижней зонах, оснащенные фильтрами от насекомых.
Лучшие примеры использования
- Телекоммуникационные боксы
- Системы безопасности
- Контроллеры HVAC
- Электроника, монтируемая в здании
Модульные / многокамерные шкафы
Модульный или многокамерный шкаф делит внутреннее пространство на отдельные зоны. Каждая зона выполняет свою функцию. Силовые, сигнальные, управляющие и коммуникационные секции остаются раздельными. Такая структура позволяет контролировать шум, тепло и проводку. Она также повышает безопасность, когда высоковольтные компоненты расположены рядом с низковольтными логическими зонами.
В корпусе используются перегородки для создания отдельных камер. Каждая камера имеет свою монтажную область, воздушный поток и маршрут прокладки проводов. Некоторые перегородки можно легко снять для обслуживания. Другие свариваются для более надежной изоляции. Для прохода кабелей используются втулки или герметичные отверстия для поддержания чистоты и контролируемой среды в каждой зоне.
Преимущества
- Четкое тепловое зонирование
- Меньше проблем с электромагнитными помехами
- Безопасное расстояние между высоковольтными и низковольтными зонами
- Чистая и организованная проводка
Ограничения
- Больше используемого материала
- Дополнительная сварка или крепление
- Увеличенное время сборки и подключения
Советы по дизайну
Выбирайте толщину перегородки в зависимости от нагрузки и требований к шумоизоляции. Стальная перегородка толщиной 1,2-1,5 мм подходит для зон световых сигналов. Перегородка толщиной 1,5-2,0 мм лучше подходит для силовых зон.
Планируйте кабельные трассы с учетом расстояния между ними. Держите сигнальные и силовые линии на расстоянии друг от друга. Если обе линии должны иметь один проходной канал, расстояние между ними должно составлять не менее 25-30 мм. Для безопасного перемещения кабеля используйте втулки с зазором 20-30 мм.
Тщательно планируйте воздушный поток. Используйте щели 4-6 мм или фильтрованные вентиляционные отверстия, если требуется общее охлаждение. Если нагревается только одна зона, добавьте в нее небольшой вентилятор или вентиляционную схему. Поддерживайте локальный поток воздуха, чтобы предотвратить распространение тепла.
Добавьте шпильки заземления в каждую камеру. Простая шпилька M4 помогает снизить уровень шума и стабилизировать заземление для каждой зоны.
Лучшие примеры использования
- Смешанная сигнальная электроника
- Интеллектуальные блоки управления
- Устройства с силовой и логической секциями
- Системы, требующие чистоты проводки
| Стиль корпуса | Прочность структуры | Устойчивость к воздействию окружающей среды | Уровень затрат | Изготавливаемость | Удобство доступа | Рекомендуемые области применения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U-образная | Средний | Низкий-средний | Низкий | Очень легко | Очень высокий | Прототипы, настольные приборы, оценочные устройства |
| L-образная | Средний | Средний | Средний | Легко | Высокий | Модули управления, угловые панели, смешанные интерфейсы |
| В полной упаковке | Высокий | Высокий | Высокий | Средней жесткости | Низкий | Промышленные шкафы, наружные блоки, надежные системы |
| Монтаж в стойку | Средний и высокий | Низкий | Средний | Средний | Средний | Серверы, лабораторное оборудование, телекоммуникационное оборудование |
| Настенное крепление / наружное | Высокий | Высокий | Средний и высокий | Средний | Средний | Навесные системы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, системы безопасности, телекоммуникационные блоки |
| Модульные / многокамерные | Высокий | Средний и высокий | Средний и высокий | Средней жесткости | Средний | Смешанные сигнальные системы, интеллектуальные блоки управления, силовые и логические устройства |
Ключевые инженерные факторы для выбора правильного стиля
При выборе стиля шкафа лучше всего сочетаются реальные требования и подходящая конструкция. Эти факторы помогут вам добиться такого соответствия.
Компоновка компонентов и планирование пространства
Начните с формы и высоты печатных плат. Оставьте место для высоких деталей и стоек. Добавьте безопасный зазор 5-10 мм над самой высокой частью. Прокладывайте кабели прямо и отделяйте силовые линии от сигнальных, планируя зоны воздушного потока вокруг горячих деталей. Создайте свободный путь для поступления и выхода воздуха из шкафа.
Экологические и механические требования
Проверьте уровень пыли, воды, химикатов и вибрации вокруг вашего изделия. Выберите стиль, который может выдержать эти ограничения. Используйте герметичные конструкции для наружных или грязных помещений. Используйте более прочные каркасы при ударах или падениях. Обеспечьте соответствие тепловой нагрузки с помощью вентилируемых панелей, вентиляторов или кондуктивных прокладок. Поддерживайте постоянное и прямолинейное направление воздушного потока.
Требования к сертификации
Многие системы должны пройти испытания на безопасность и электромагнитную совместимость. Высокие рейтинги IP или NEMA требуют надежной герметизации и плотных соединений. Правила электромагнитной совместимости влияют на швы панелей, заземление и размер отверстий. Правила электробезопасности устанавливают расстояние между высоковольтными и низковольтными частями. Эти правила часто побуждают разработчиков использовать коробчатые или модульные конструкции.
Производственные ограничения
Конструкция должна хорошо формироваться на реальных станках. Считайте изгибы и проверяйте их расстояние до отверстий. Простые формы формируются быстрее и имеют меньше рисков. Сварные рамы придают прочность, но увеличивают стоимость и требуют разумного контроля температуры. Крепежные конструкции собираются быстрее и легко ремонтируются. Выберите отделку, соответствующую геометрии. Учитывайте допустимые отклонения для длинных, сварных или гнутых цепей. Более простые конструкции выдерживают более жесткие размеры.
Заключительные рекомендации
Каждый тип корпуса отвечает определенным техническим требованиям. Правильный выбор зависит от точного соответствия между пространством, воздушным потоком, герметичностью и производственными ограничениями. Начните с перечисления основных потребностей вашей системы. Проверьте размер платы, тепловую нагрузку, пути прокладки проводов и окружающую среду. Затем сравните эти потребности с сильными сторонами каждой конструкции.
Выбирайте U-образные или L-образные рамы для быстрой сборки и открытого доступа. Переходите к коробчатым или настенным вариантам, если требуется надежная защита или герметичность вне помещений. Используйте стоечные или модульные компоновки, если система должна интегрироваться в большую среду или если необходимы отдельные зоны питания и передачи сигналов. Правильный выбор на ранних этапах проектирования помогает избежать перепроектирования, снизить стоимость и ускорить производство.
Отправьте файлы CAD или чертежи для быстрого инженерного анализа и получения точного предложения. Мы поможем уточнить ваш макет, выбрать идеальный стиль корпуса и ускорить процесс производства.
Привет, я Кевин Ли
Последние 10 лет я занимался различными формами изготовления листового металла и делился здесь интересными идеями из своего опыта работы в различных мастерских.
Связаться
Кевин Ли
У меня более десяти лет профессионального опыта в производстве листового металла, специализирующегося на лазерной резке, гибке, сварке и методах обработки поверхности. Как технический директор Shengen, я стремлюсь решать сложные производственные задачи и внедрять инновации и качество в каждом проекте.
