Considerazioni chiave di progettazione e opzioni di personalizzazione per le tue custodie in lamiera
Qual è la prima cosa che i tuoi clienti vedono quando guardano i tuoi prodotti? Non è ciò che c’è all’interno. Probabilmente è il recinto, e questa prima impressione dice molto su come vuoi che il tuo prodotto venga percepito dai clienti. Un recinto esteticamente gradevole fa molto per dire che hai riflettuto molto su come il prodotto apparirà nello spazio del tuo cliente.
Ma i recinti non sono solo un piacere per gli occhi. I recinti sono funzionali. Sono come un esoscheletro resistente che protegge tutto ciò che è vitale all’interno (come l’elettronica di precisione), impedendo che polvere, sporco e umidità corrosiva infiltrino negli spazi interni. Possono fornire una struttura che colloca i pezzi in modo sicuro in posizioni strategiche e fornisce la ventilazione necessaria. Alcuni includono elementi interni che possono tenere fermi i componenti dell’assemblaggio.
Una considerazione prima di iniziare a progettare un involucro è osservare attentamente cosa deve essere inserito. Nessuno vuole una scatola gigante che contenga un numero ristretto di componenti. Allo stesso modo, infilare componenti in uno spazio piccolo può sembrare disordinato e, a seconda delle tue esigenze di ventilazione, può persino causare problemi di raffreddamento. Un po’ di riflessione ti farà trovare il casso della dimensione giusta.
Poi, pensa alle scelte di produzione. Se guardi intorno a te, vedrai che quasi tutti i prodotti di elettronica di consumo, medici o aerospaziali usano la lamiera per le custodie. È facile capire il perché. Le custodie in lamiera possono essere realizzate rapidamente (a volte anche in 3 giorni), a basso costo e con un aspetto che può variare dal rustico al raffinato alla fine. Ecco anche perché la lamiera è una scelta ideale durante l’esplosione di idee creative insito durante la prototipazione.
Considerazioni progettuali per le custodie in lamiera
La progettazione per la lamiera metallica è molto diversa da quella per altri processi produttivi. Per prima cosa, si parte da una lastra piatta di metallo che deve essere piegata, perforata o tagliata al laser in forme molto specifiche. Ricorda sempre l’idea della singola lamiera e come le pieghe in un’area possano avere un effetto profondo sulla manifatturabilità e, in ultima analisi, sul successo dell’involucro. Ecco alcune cose da considerare quando si progettano custodie in lamiera.
Forma e Adattamento
Uno degli aspetti più complicati del processo di prototipazione è assicurarsi che il progetto si adatti e possa essere assemblato. Piccoli errori come dimenticare un foro di spazio per gli utensili per accedere a un fissaggio o progettare componenti da incastrare faccia a faccia in un angolo piegato possono aggiungere costi e tempi notevoli al progetto, poiché devi tornare alla fase di progettazione per correggere questi errori e rigenerare la revisione successiva.
L’accesso agli utensili è importante perché, alla fine, una raccolta di pezzi autonomi non serve a nulla se non possono essere assemblati nella loro forma finale. Se non riesci a mettere un cacciavite in un angolo per torcere i fissaggi durante l’assemblaggio, non farai molti progressi verso il prodotto finale. Oltre a inserire uno strumento in un posto stretto, è fondamentale che il tuo progetto includa un foro in entrambi i componenti da fissare. In un ambiente frenetico questo è un errore facile da commettere e porta a un blocco totale di iterazioni.
Molti progettisti che non sono esperti di lamiera dimenticheranno che gli angoli formati avranno un raggio. Gli ingegneri hanno progettato parti che si incastrano faccia a faccia e, quando il progetto viene trasformato in lamiera e viene aggiunto un raggio di piegatura— 0.030 dentro. ( 0.76 mm) Il raggio di flessione interno è il più comune—i componenti che vengono abbinati incontrano interferenze nella regione di piegatura. Una buona pratica è aggiungere raggio di flessione interno ai tuoi pezzi mentre li progetti e pianificare i componenti di accoppiamento affinché si incontrino e si fissano prima della regione di piegatura.
U-Channel
Questi sono esattamente ciò che suggerisce il nome: canali a forma di U realizzati in lamiera che possono fornire qualcosa di semplice come una scanalatura attraverso cui passare in sicurezza i cavi elettronici. Possono essere usati come supporto solido per elementi architettonici o come staffa per sostenere elementi di un assemblaggio. Una regola riguardante i canali a U è che il rapporto larghezza-altezza non deve superare 2 : 1 .
Limiti di ventilazione
Le custodie per elettronica si riscaldano. Il modo migliore per mitigare questo accumulo di calore è attraverso la ventilazione, sia che il flusso d’aria sia forzato dall’uso delle ventole sia naturalmente con aree aperte che permettono al calore di fuoriuscire tramite convezione. La necessità di ventilazione ha effetti significativi sul design e sulla fabbricabilità. Le perforazioni o le persiane nel tuo progetto creano un’area aperta che consente il flusso d’aria evitando l’ingresso di utensili e dita durante la manipolazione e l’uso. Ci sono alcune opzioni e alternative che puoi considerare quando progetti la ventilazione.
I motivi di perforazione sono un modo elegante per aggiungere flusso d’aria al tuo involucro. Sono un modello di fori, tipicamente rotondi o esagonali, che sono sfalsati e dimensionati in modo da ottenere una percentuale di area aperta che determina la quantità di flusso. Questo è ideale per piccole aree di flusso d’aria perché, una volta iniziata a perforare o laserare una grande area perforata, tende ad essere aggiunta una quantità significativa di distorsione al foglio. Tuttavia, se devi incorporare un grande motivo di perforazione, ci sono due modi per minimizzare o eliminare la distorsione del foglio.
- Considera una lastra di materiale perforato saldata con adesso nel tuo involucro. Il materiale perorato è materiale perforato che è stato appiattito dal mulino o dal fornitore. Questa soluzione include un po’ di saldatura e aggiunge il costo di materiale aggiuntivo ma praticamente elimina il problema di deformazione.
- Usa la percentuale di area aperta più piccola possibile che soddisfi le tue esigenze di flusso d’aria. Questo metodo potrebbe non eliminare la possibilità di distorsione, ma farà molto per minimizzarla.
Raggio di curvatura
La lamiera viene piegata usando un freno a pietra che utilizza molto peso per piegare i materiali scelti. Un punzone, che sembra una punta appuntita, funziona insieme a un coniglio. Il punzone si abbassa sul pezzo metallico, che si trova sopra il die e viene poi deformato dal peso che viene premuto nel coniglio. La piegatura non è mai perfetta e netta. Invece, la combinazione punzone/coniglio aggiunge una leggera curvatura chiamata raggio di piegatura, sia all’interno che all’esterno del materiale. Puoi scegliere quanto grande è il raggio di piegatura nei tuoi progetti, ma devi compensare questo nei tuoi progetti. Ad esempio, se vuoi che un componente entri in quella piegatura, abbina il raggio di curvatura esterno del componente a quello interno del telaio per assicurare un buon adattamento. Nota che i raggi esterni sono indissolubilmente legati al materiale da piegare e al suo spessore.
Considerazioni sulla formabilità
Questo riporta al presupposto di base della fabbricazione della lamiera metallica. Stai piegando un singolo foglio di metallo. Ad esempio, mentre la parte superiore di una scatola di cartone è fatta di un singolo foglio di cartone, ha materiale tagliato da ogni angolo per facilitare la piegatura delle alette. Senza questo, il coperchio non funzionerà come previsto. Oppure, supponiamo che tu voglia creare una flangia nel tuo pezzo. Prima dovrai tagliare il materiale della flangia in una forma flessibile, ma se provi a piegarla a questo punto, probabilmente deformerai il metallo circostante. Per evitarlo, aggiungi il sollievo di flessione, che non è più di un lieve taglio nell’area della flangia dove incontra il resto del pezzo. Con questo in posizione, la piegatura avrà successo, evitando la deformazione dell’area principale del pezzo.
In sintesi: se progetti la tua parte in lamiera come un oggetto solido, è importante inviarci un CAD che sembri piegato ma che mostri dove andare le pieghe per garantire la fabbricabilità.
Materiali per custodie in lamiera
Questi tre materiali sono i più scelti per le custodie in lamiera. Ecco una breve panoramica di ciascuno:
Alluminio
Il suo metallo leggero ma resistente è molto comunemente usato per prototipi di involucri e persino per parti finali. Disponibile in tre tipi ( 5062 – H32 , 6061 – T651/T6 e 5754 ), è facile da modellare, ha grande resistenza alla corrosione ed è altamente saldabile. La post-lavorazione può aggiungere un bel aspetto estetico oltre all’alluminio grezzo, già accattivante.
Acciaio inossidabile 304 / 304 L, 316 / 316 L
Due altre scelte popolari per le custodie. L’acciaio inox non è difficile da modellare o saldare, ed è resistente, resistente alla corrosione e resistente, anche se è meglio evitare ambienti di acqua salata con 304 . Inoltre, ha un aspetto ottimo.
Acciaio
Disponibili come acciaio a basso contenuto di carbonio CR 1008 e come acciaio zincato laminato a freddo e galvannealed pre-placcato, questi materiali sono opzioni economiche, adatte alla saldatura, alla formatura e resistenti e resistenti. Nota che il CR 1008 non è rivestito, quindi è altamente suscettibile alla corrosione, a differenza dell’acciaio zincato e galvanneato. Per la prototipazione, 1008 funziona bene, ma per altre applicazioni è meglio rivestire con zinco o polvere per protezione.
Operazioni secondarie per recinti
Assemblea
L’assemblaggio è fondamentale nella fabbricazione della lamiera perché unisce i singoli componenti in un prodotto completo e funzionale. Determina la qualità finale, l’accuratezza dimensionale e l’integrità strutturale del prodotto, assicurando che tutti i pezzi si adattino correttamente e svolgano la funzione desiderata. Tecniche di assemblaggio adeguate, come saldatura, rivatura o fissaggio, sono quindi essenziali per creare un elemento finale duraturo e affidabile che rispetti le specifiche di progettazione.
Hardware
I fissaggi per pannelli e altri tipi di ferramenta PEM ® vengono utilizzati per rinforzare i pezzi o fornire filettature per l’assemblaggio. Una cosa da tenere a mente è che, a seconda del tipo di rivestimento che il pezzo riceverà dopo la fabbricazione, così come del tipo di materiale di cui è fatto, l’inserto potrebbe dover essere installato prima o dopo qualsiasi operazione di post-lavorazione. Questa è un’area in cui sicuramente è importante verificare con noi prima di premere il pulsante “accetta”.
Mascheramento
La mascheratura viene più spesso eseguita per garantire una buona posizione della massa per la tua elettronica. È importante ricordare, tuttavia, che se mascheri una finitura il materiale sottostante sarà nudo. Potrebbe essere nel tuo interesse placcare con una finitura conduttiva come il cromato (sull’alluminio) prima della finitura isolante, come il rivestimento in polvere.
Marcatura dei pezzi
La marcatura delle parti può essere effettuata con inchiostro epossidico e stencil usando un font a stencil, oppure con vari metodi di marcatura laser. Incisione, che rimuove materiale per creare un segno profondo e permanente, marcatura, che trasforma la superficie producendo una macchia bianca o nera, e infine incisione, che ablata una piccola quantità di placcatura per produrre un segno bianco.
Saldatura
La saldatura permette la creazione di una grande varietà di progetti che non possono essere ottenuti con un solo pezzo di lamiera. Le principali preoccupazioni riguardo alla saldatura sono la deformazione e i requisiti di tenuta alla luce o ai fluidi.
Nota: se il tuo progetto richiede saldature a tenuta leggera o fluido, è meglio cercare saldatori specializzati che possano realizzarle e testarle. Al XHX Metal , forniamo saldatura e test di pressione specializzati per contenitori critici per la gestione dei fluidi.
Se il tuo progetto prevede una grande quantità di saldatura, c’è una reale preoccupazione che il pezzo si deformi a causa del calore richiesto. Questo è particolarmente un problema con spessori di materiale inferiori a 0.062 dentro. ( 1.57 mm). Considera invece la saldatura a cucitura. Questa è più comunemente 1 dentro. ( 25.4 mm) di saldatura ogni 3 dentro. ( 76.2 mm) ma quella dimensione e passo possono essere regolati per ottenere il minimo input di saldatura che produca la resistenza richiesta dal tuo progetto.
Finiture superficiali per contenitori personalizzati
Incisione laser
Come suggerisce il nome, puoi usare laser ad alta potenza per incidere informazioni sulle parti in lamiera che ti riempie. Questo è un modo per integrare in modo chiaro loghi, numeri di parte e altre idee nei tuoi componenti.
Vernice bagnata
Dopo l’applicazione di uno strato di primer per migliorare l’adesione, viene applicato un rivestimento liquido del colore scelto sulla parte, che fornisce una finitura accattivante.
Rivestimento in polvere
In questo processo, il pigmento in polvere viene spruzzato su una superficie carica elettrostaticamente a cui si attacca. Dopo un viaggio in forno, la polvere diventa un rivestimento resistente simile a una ceramica che ha un aspetto eccellente e protegge il metallo.
Segrafia
Quasi qualsiasi immagine o testo di base può essere stampato su una parte in lamiera. Pur non essendo un rivestimento protettivo, la serigrafia permette di stampare istruzioni per l’utente, loghi e altro ancora, per fornire parti più complete che possono includere il tuo branding.
Placcatura e rivestimento
Questi ti permettono di creare uno strato protettivo sulla lamiera che può offrire anche risultati estetici.
Disposizione delle custodie
Definisci l’ingombro complessivo dell’involucro, le distanze interne e la relazione tra pannelli, porte, coperture e componenti installati.
Porte e pannelli rimovibili
Identificare punti di accesso, pannelli rimovibili, cerniere, chiusure e requisiti di servizio affinché tali caratteristiche possano essere considerate durante la revisione del disegno.
Aperture per l’ingresso del cavo
Mostra le posizioni di ingresso dei cavi, i ritagli e i dettagli di montaggio correlati nei disegni. Includi eventuali requisiti dimensionali o di spazio che influenzano l’integrazione.
Modelli di ventilazione
Specificare aperture di ventilazione, modelli di perforazione, persiane o altre caratteristiche legate al flusso d’aria richieste dal design del prodotto.
Caratteristiche di montaggio
Documentare fori di montaggio, guide interne, staffe, inserti e altre caratteristiche utilizzate per installare componenti elettrici o elettronici.
Considerazioni di piegatura e assemblaggio
Consentire spazio per flange formate, pieghe, saldature, ferramenta e accesso all’assemblaggio. Una revisione della progettazione per la fabbricabilità può aiutare a individuare aggiustamenti pratici prima della produzione.
Preparazione per un preventivo
Includere i disegni più recenti, i requisiti di materiali e finiture, la quantità stimata e eventuali note di assemblaggio o ispezione quando richiedi un preventivo.
Pronto a ottimizzare il design del tuo terrario? Consulta XHX Metal Engineers
