耐久性のある電子機器エンクロージャのためのトップ製造ソリューション

電子製品開発者にとって、堅牢で美観に優れたエンクロージャは、スクラップ行きのガラクタを市場制覇の現象に変える力を持ちます。

プロトタイプと最終用途部品の両方にエンクロージャが必要です。エンクロージャは電子デバイスの不可欠な仕上げであり、コンポーネントと配線を固定して耐久性、機能性、プロフェッショナルな外観を確保します。

エンクロージャ製造において、可能性はほぼ無限です。

レーザーカット木箱からシートメタルケーシング、MacBookラップトップのエンクロージャのような巧みにCNC機械加工されたアルミニウムシェルまで、エンクロージャは多様なプロセスと材料で製造できます。

3ERPはCNC加工、射出成形、板金加工など複数の製造技術でこれらエンクロージャの製作経験を長年積んでいます。

この記事では、3ERPがいかにあなたのエンクロージャ構築ニーズに応えられるかをいくつかの観点から見ていきます。

エンクロージャとは？

エンクロージャは電子部品とその他パーツを含む製品の外殻です。

通常剛性プラスチックまたは金属で作られ、エンクロージャはいくつかの役割を果たします。多くの一般的製品では、エンクロージャは以下を行います：

• 電子部品を所定位置に保持
• ホコリや液体、衝撃・衝突など外部ハザードから繊細な電子部品を保護
• 入力と出力の容易な接続を可能にする
• 携帯性を提供
• 形状、色、ブランディング等で製品を認識可能にする

エンクロージャは通常製品開発者の最後の関心事の一つですが、初期プロトタイピング段階でも役割を果たせます。堅牢な箱の中に収められた電子機器は、スパゲッティのようにぶら下がる配線の塊より遥かに管理しやすいです。

おそらくより重要なのは、シンプルなプロトタイプエンクロージャでも潜在的投資家を感心させるのに十分だということです。例えばディテールとブランディングに注意を払ったシンプルな3Dプリントボックスは、図面やコンセプトより遥かに鮮明な潜在製品の姿を提供できます。

エンクロージャは通常2半分で構成され（修理、電池交換等で開けられるよう）、ネジ、マウント、コンパートメントで特定コンポーネントを正しい位置に固定します。

表面に外部スイッチ、スクリーン、入出力・電源ケーブル用コネクタのための穴を設けることもあります。

電子機器エンクロージャに最適な材料は？

電子機器エンクロージャ製作には多くの材料オプションがあります。

DIYプロジェクトならレーザーカット木箱で十分かもしれません。プロフェッショナル製品では、様々なプラスチックと金属が使用できます。

重要な材料考慮点の一つは強度と耐久性です。一部製品は他より過酷な活動にさらされるためです。

例えば自転車速度計のエンクロージャは雨、泥、激しい振動に耐える必要があります。一方ポケット計算機は速度計と複雑さでは僅差ですが、物理的摩耗はほぼゼロで、材料要求はそれほど厳しくありません。

一般的に、金属はプラスチックより強く耐久性のあるエンクロージャを作れます。

ほとんどの電子デバイス（コンピュータ、リモコン、デジタルラジオ等）は正常機能のために剛性エンクロージャを必要とします。しかし場合によっては部分的に柔軟なゴムのようなエンクロージャを作り、耐久性を高めることもできます。

エンクロージャの望ましい物理的外観も材料選択の重要な要因になり得ます。

携帯ゲーム機のような一部エンクロージャは、内部電子部品を透かせるよう透明または半透明に設計されます。これら製品にはアクリルのような汎用性の高いプラスチックが好ましい場合があります。

また特定の表面仕上げを要求するエンクロージャもあります。製品にアルマイトコーティングが必要なら、エンクロージャはアルミニウム製であるべきです。

一般的に、エンクロージャ構築に使用される製造プロセスが材料オプションを決定し、材料要求も製造プロセス選択に影響を与えます。

CNC加工による電子機器エンクロージャ

CNCマシンは電子機器エンクロージャ製作に最も汎用性の高いツールの一つです。マシニングセンターは金属とプラスチックを切削でき、部品はデジタルCAD設計から直接作れます。

CNC加工のようなデジタル製造プロセスを使用する利点の一つは再現性です：一度エンクロージャを機械加工すれば、同じ設計ファイルで数千個の同一コピーを作れます。

CNCマシンは高度に幾何学的に複雑なエンクロージャも可能にします。他プロセスは実質的に「箱」しか作れませんが、CNC加工なら滑らかな曲面、非対称構造、複雑な個別機能の創出が可能です。

板金成形のようなより初歩的な方法より少し遅くコストがかかるかもしれませんが、機械加工はエンクロージャ作成の高度に効果的な手段です。

材料例：

• アルミニウム
• ステンレス鋼
• アクリル
• アセタール

射出成形による電子機器エンクロージャ

シンプルな消費者製品の大量製造には、射出成形以上に優れた方法はありません。大量のプラスチック部品を製造できます。

成形はシンプルなプラスチックエンクロージャに最適で、ハンドヘルドコントローラー、センサー、電子キー、ディスプレイなどのハウジング製造に使用されます。

射出成形はABSのようなタフな熱可塑性樹脂（力で砕けない）やアクリル、アセタールのような汎用プラスチックに使用できます。TPVやTPEのような非剛性プラスチックも、衝撃吸収が必要な製品（スポーツストップウォッチ等）に使用可能です。

プラスチックは最も物理的に要求の厳しい用途では稀にしか使用されませんが、射出成形の材料汎用性は多くの製品に適したオプションを提示します。

インサートモールドのようなプロセスを使えば、電子部品をエンクロージャ内により確実に埋め込めます。ここでは溶融プラスチックを金属インサートの上から直接成形でき、例えば発光・発音コンポーネントを含められます。

材料例：

• ABS
• ポリカーボネート
• アクリル
• TPE

板金による電子機器エンクロージャ

板金成形の最も重要な用途の一つは、様々なデバイス用エンクロージャの作成です。

特に見た目が良いわけではありませんが、板金ケーシングは安価、耐久性が高く、製作が容易です。デスクトップコンピュータや無数の産業用途（屋内外）で使用されています。

板金加工がエンクロージャに最適なのは明らかです。わずか3回の「曲げ」で金属板を開口部付きボックスに変えられます。そのボックスにパンチングとスタンピングでいくつか穴を開ければ、もう機能的エンクロージャへの半分は完了です。

エンクロージャ用一般金属にはアルミニウム、鋼、ステンレス鋼があり、用途に応じて多様な仕上げを追加できます。アルミニウム5052は特に価値があり、クラックなしで極端な角度まで曲げ可能です。

材料例：

• アルミニウム
• 鋼
• ステンレス鋼

3Dプリントによる電子機器エンクロージャ

3Dプリントは通常大量製造には適しませんが、ワンオフプラスチックプロトタイプエンクロージャを製造する最も効果的で安価な方法の一つです。

エンクロージャはCADソフトウェアで設計し、直接3Dプリンターに送れ、製造技術は高度な幾何学的自由度を許容します。

組み立て不要で電子部品を3Dプリントケーシング内に完全に封入することさえ可能です。

3DプリントはABSのような一般的エンクロージャ材料と互換性があります。

材料例：

• ABS
• PLA
• ポリカーボネート

電子プロトタイプまたは製品用エンクロージャを構築するには、3ERPに無料見積もりでお問い合わせください。最適なオプションについて喜んでアドバイスいたします。