板金エンクロージャの設計：主要なエンクロージャ設計のヒント

電子製品の筐体の重要性は強調しすぎることはありません。電気製品のサイズや複雑さに関係なく、エンクロージャーの形式が必要です。板金エンクロージャには、導電率、排出量の削減、過酷な産業環境に対する耐性など、いくつかの関連する利点があります。

すべての板金製造会社 全体的なデザインの成功とポジティブなユーザーエクスペリエンスを確保することを目的としています。高品質のエンクロージャーを作成すると、電子部品に関してこれを実現するのに役立ちます。板金エンクロージャの設計に関連するガイドラインのセットがいくつかあります。これらのガイドラインをよく理解すると、作業が簡単になり、質の高い結果が得られるようになります。

次の板金エンクロージャの設計のヒントでは、作業を標準に保つためのエンクロージャ設計の詳細について説明します。さっそく飛び込みましょう！

製品設計要件を理解する

すべての設計プロセスにおいて、製品の美的および機能的要件を理解することが常に重要です。板金エンクロージャーの設計の場合も同様です。これらの要件を知っていると、ニーズに最適なエンクロージャーシートメタルを確実に開発できます。

理解しておく必要のある製品要件には、次のものがあります。

• 板金エンクロージャのアプリケーション。
• エンクロージャーの意図された動作条件、つまり、動作温度、腐食への暴露、耐振動性の要件、IP定格など。
• 寸法要件。
• 壁取り付け、ポール取り付け、卓上などの取り付け要件
• エンクロージャー内に封入するコンポーネント（コンポーネントの高さとサイズ、コネクタの位置など）。
• 美的要件。

板金エンクロージャの設計に使用する材料を選択する

製品の要件を理解したら、次のステップは金属を選択することです。 活字合金 選択するのは、主に板金エンクロージャの用途によって異なります。特定の作業条件にさらされるとすぐに摩耗する金属を選択したくありません。最高の金属は、耐摩耗性と耐食性を提供しながら、最高品質を提供する金属です。

エンクロージャーの設計に最適な金属の特性を簡単に見てみましょう。

アルミニウム

この金属は軽量で耐食性があります。条件によっては、鋼よりも剛性レベルが大幅に低くなります。さまざまなタイプのアルミニウムがあります グレード。ただし、板金エンクロージャで使用される2つの主要なアルミニウム合金があります。それらは5052アルミニウムと6061アルミニウムです。

5052アルミニウムは、ひび割れのない狭い半径に対してさえ、信じられないほどの曲げ能力を持っています。また、この合金を簡単に機械加工して溶接できるため、板金エンクロージャーに適しています。一方、6061アルミニウムは、他のアルミニウムよりもひび割れの影響を受けやすくなっています。ただし、簡単に加工することもできます。

アルミニウムの軽量で耐食性により、板金部品やエンクロージャーに最適です。場合によっては、耐久性のある保護コーティングのためにアルミニウム部品を陽極酸化する必要があります。クロメートコーティングは、電気的接触を必要とするコンポーネントにも理想的です。

ステンレス鋼

この金属にはクロムとニッケルが含まれています。したがって、耐食性が向上することを確認できます。さらに、ステンレス鋼はアルミニウムに比べて引張強度が高くなっています。したがって、この材料は、影響の大きいアプリケーションの板金エンクロージャの設計に適しています。木目調の仕上げが印象的なステンレス鋼の部品があります。

ガルバネール

これは、亜鉛でコーティングされ、焼きなましされた低炭素鋼材料です。アニーリングの目的は、基板への拡散による亜鉛の結合を確実にすることです。したがって、成形や曲げの際に剥がれが発生しないことを確認できます。濡れた状態で金属製の筐体を使用する場合は、ガルバニールが最適です。コーティングによっては耐食性もあります。

CRCA

圧延された密な焼きなまし鋼は、屋内のエンクロージャーや部品に最適なオプションです。また、剛性と強度の完璧な組み合わせを提供します。その最長の耐久性は屋内にあります。 CRCAは固有の耐食性がないため、コーティングせずに放置すると錆びることがあります。

銅

板金エンクロージャの設計ではめったに使用されませんが、銅は優れた金属です。優れた熱伝導率と電気伝導率を提供します。したがって、電気用途に適しています。ただし、銅は非常に柔らかいため、ほとんどのメーカーはエンクロージャーに銅を使用していません。最良の場合、バスバーやその他の部品に最適です。

最高の金属基準がない場合、金属を選択するための板金エンクロージャの設計のヒントは不完全になります。設計に金属を選択する前に、次の特性を検討すると役立ちます。

• 引張強度
• 溶接性と機械加工性
• 耐食性
• 耐摩耗性
• 電子機器エンクロージャの重量制限
• 組み立てプロセス
• 熱伝導率と電気伝導率
• コスト

適切なエンクロージャーの形状を選択してください

エンクロージャーの正しい形状を選択することは、板金エンクロージャーの設計に関する重要なヒントの1つです。 PCBおよびシステム設計レベルでエンクロージャの形状を考える必要があります。したがって、エンクロージャー設計の一般的な落とし穴を回避できます。板金は、プラスチックの筐体成形と比較すると、少し制限されている可能性があります。

ただし、次の形状を使用して、機能的で費用対効果が高く、見た目に美しいエンクロージャーを設計できます。

・ 折りたたまれた箱の形

ふた付きのクラシックな4面ボックス形状を提供します。このエンクロージャーの形状により、サービスへのアクセスが容易になり、さまざまな取り付けオプションが可能になります。

・ F字型

作りやすい筐体形状です。 F字型エンクロージャは、反対側にコネクタがあるPCBに適しています。

・ L字型

L字型のエンクロージャーも簡単です。ジオメトリは理解しやすく、アクセスも簡単です。

・ U字型

F字型と同様に、U字型のエンクロージャーも簡単に製造できます。多くの場合、強固な基盤が付属しており、サービスに簡単にアクセスできます。

板金エンクロージャの設計のヒントについては、このビデオをご覧ください：

板金の厚さを理解する

エンクロージャー設計のための金属の厚さは非常に重要です。多くの場合、厚さによってエンクロージャの強度、重量、フランジの長さ、パンチのサイズが決まります。ご存知かもしれませんが、通常、厚い金属で小さな製品を作ることは困難です。さらに、材料の厚さを増やすことは、強度の高い大きな部品を設計するために不可欠です。

厚さゲージの多くはすべて紙の上で同じように見えます。ただし、板金ゲージの理解を深める 選択する正しいオプションを知るのに役立ちます。板金エンクロージャの設計では、常に均一な壁の厚さを維持することが不可欠であることに注意してください。このようにして、コンポーネントの品質を確認できます。

曲げ半径の一貫性を保つ

曲げ半径を一定に保つことは必須です。板金エンクロージャーの設計内の曲げ半径は、常に内容物の厚さになる必要があります。曲げ半径が製品の幅に対応していることを確認する必要があります。したがって、骨折や物質循環の問題を防ぎます。

フランジを材料の厚さの約3〜4倍の最小長に保つ必要があります。注意すべき重要な点は、一部の金属は曲げに抵抗するということです。したがって、金属の化学組成と表面状態を適切に理解することは、金属の柔軟性をテストするのに役立ちます。

曲げ半径を選択する前に、エンクロージャーの機能的および美的要件を常に考慮することが最善です。 CADソフトウェアは、金属の曲げ許容値をデジタルで計算するのに役立ちます。

仕上げ作業を検討する

いくつかの板金仕上げソリューションがあります から選択します。一部の設計者は他の設計者よりも仕上げ技術を好みますが、それぞれに独自の機能があります。これらのオプションのいくつかについて、以下で説明します。

粉体塗装

このタイプのコーティングでは、乾燥した熱可塑性粉末を金属表面に静電的に塗布します。 粉体塗装仕上げ 費用対効果が高く耐久性があり、さまざまな色やテクスチャを利用できます。さらに、さまざまな金属に適しているため、仕上げを選択する際の頭痛の種はありません。粉体塗装は、コンポーネントに余分な層を追加することに注意してください。したがって、寸法は下にある金属のみを参照します。

陽極酸化

これは、非鉄金属の表面を準備する別の電気化学的プロセスです。アルミニウムに適した仕上げで、表面を硬くし、高レベルの耐食性に影響を与えます。陽極酸化仕上げは金属の一部になり、日常の使用で剥がれたり剥がれたりすることはありません。

クロメート化成皮膜

このタイプの仕上げは、浸漬浴プロセスを介して金属を不動態化するのに役立ちます。クロメートコーティングは、腐食を防ぎ、見た目に美しい仕上がりに影響を与えることを目的としています。クロムメッキは、材料の導電性を維持するのにも役立ちます。エンクロージャーの板金は、この簡素化された仕上げプロセスの恩恵を受けます。

デジタル印刷とシルクスクリーン

これらの仕上げ技術は、エンクロージャーの設計にふさわしいプロフェッショナルな感触と外観を提供するのに役立ちます。これらの方法の主な用途は、エンクロージャーに明確なラベルを付けるのに役立つことです。したがって、ポート、スイッチ、コネクタなどを簡単に識別できます。デジタル印刷は、アートワークや会社のロゴを含むグラフィックスに最適です。平らな部品や組み立てられたエンクロージャーに適用できます。

ニッケルメッキ

このめっき技術では、金属表面にニッケルの薄層を追加します。耐食性と耐摩耗性の完璧な組み合わせを提供します。また、コンポーネントに追加のユーティリティ、明るさ、魅力を与えます。他のコートに良好な接着性が必要な場合は、アンダーコートにニッケルメッキを使用できます。

塗装

塗装仕上げ 金属の表面に塗料の薄層をスプレーする必要があります。それは一般的にあなたの板金エンクロージャの美的外観を改善します。さらに、顧客のブランド認知度を高めるのに役立ちます。

プロトタイプを開発し、検証テストを実施する

与えられた板金エンクロージャの設計のヒントを適用すると、実用的なコンセプトが得られます。次のステップは、目的の仕様に合わせて設計を調整し、製造可能性を向上させることです。

これを行う最良の方法は、プロトタイプを開発することです。 RapidDirectのような板金製造会社には、新製品開発専用のセクションがあります。 。したがって、実際の実稼働環境で設計をテストできます。プロトタイプは、顧客が望んでいるものと正確に一致しない場合があります。

これが、検証テストが重要である理由です。このステップは、大規模な製造に進むべきか、設計プロセスに戻るべきかを判断するのに役立ちます。検証テストには、使用場所での製品の設置または基本的な環境テストが含まれる場合があります。やり直しや変更が必要な領域が見つかる可能性があります。

結論

板金エンクロージャには、いくつかの製造上の利点があります。それらは、電気伝導率、排出削減、および過酷な産業環境に対する耐性を向上させます。同時に、それらはターンアラウンドタイムと製造コストを下げるのに役立ちます。したがって、それらを正しく設計することが不可欠です。提供されている板金エンクロージャの設計のヒントは、情報に基づいた選択を行うのに役立ちます。

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よくある質問

板金エンクロージャをどのように設計しますか？

最初のステップは、機能的および美的の両方の製品要件に精通することです。次に、製造ニーズに最適な材料の選択に進むことができます。エンクロージャーの形状は非常に重要であり、板金の厚さも理解する必要があります。それがすべてできたら、コンポーネントに最適な仕上げと溶接のオプションを選択できます。ただし、正しい軌道に乗っていることを確認するには、プロトタイプを開発して検証テストを実施する必要があります。

板金の厚さはどのように選択しますか？

金属の厚さはゲージに反比例することに注意してください。したがって、より高いゲージにはより薄い金属が使用されます。ほとんどのメーカーは、8ゲージの鋼またはそれより薄いものを使用しています。厚くなると、板金とは言えなくなります。

板金材料の選択に影響を与える要因は何ですか？

次の要素は、エンクロージャーの設計に適した板金材料を選択するのに役立ちます。
a。引張強度と重量
b。溶接性と被削性
c。熱伝導率と電気伝導率
d。耐食性
e。組み立てプロセス
f。費用