Cerramientos de chapa de aluminio
Las cajas electrónicas son estructuras similares a cajas que contienen componentes de dispositivos electrónicos, como placas de circuito impreso, interruptores, cableado y muchos más. Su función principal es proteger y dar forma a las características funcionales. La fabricación mediante chapa metálica es el método más adecuado para crear cajas electrónicas, permitiendo la producción de componentes de diversos tamaños y formas.
Se utilizan varias láminas de metal y plástico en la fabricación de gabinetes electrónicos, el tipo de material que necesita depende de la especificación de una pieza y dispositivo en particular.
Paso 1: Fabricación de cajas electrónicas
Paso 1: Diseño de gabinete de chapa metálica
Modelo CAD de caja electrónica
El diseño del armario de chapa comienza con la identificación de los requisitos funcionales y estéticos. Debe considerar varios aspectos de los requisitos, como requisitos dimensionales, condiciones de trabajo, posición del conector, posición de montaje y muchos más.
| Circunstancias Operativas | ¿Cuál es el uso final de los dispositivos electrónicos? Temperatura de funcionamiento, vibración e impacto. ¿Se trata de radiofrecuencia? |
| Los factores ambientales | Fluctuación de temperatura, humedad y potencial de corrosión. |
| Requisitos dimensionales | Alto, ancho, largo, posición de conexión y espesor requerido |
| Posición de montaje | Tipo de montaje, entrada y salida de aire filtrado y posición de cierre. |
| Requisitos estéticos | Opciones de color, nivel de rugosidad y acabado de la superficie |
Diferentes tipos de requisitos
Una vez identificados todos los requisitos, el siguiente paso es el desarrollo de Modelo 3D del recinto. El diseño detallado incluye todas las características, dimensiones y tolerancias. Conocer los numerosos aspectos del cerramiento ayudará a construir un modelo 3D que satisfaga todos los criterios.
El gabinete debe proteger los componentes del dispositivo electrónico del calor, la humedad y las vibraciones. AutoCAD, SolidWorks y Creo son algunos programas informáticos para el desarrollo de modelos 3D.
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Paso 2: Selección de materiales
La selección del material también depende de los requisitos enumerados anteriormente. Las propiedades mecánicas, físicas y químicas del material deben satisfacer las condiciones del recinto. Sin embargo, también es necesario tener en cuenta varias propiedades.
Hablemos de algunos destacados tipos de chapa de materiales empleados para crear carcasas electrónicas.
| Aluminio: | Aluminio: es un material liviano con alta resistencia que bloquea la radiación electromagnética (EM) y protege de las interferencias EM. | Dispositivos electrónicos donde la interferencia EM es un problema de funcionalidad. Es una pésima opción donde existe una transformación de la señal inalámbrica, como por ejemplo un router Wi-Fi. |
| Acero Inoxidable | El acero inoxidable es un material duradero que ofrece alta resistencia, resistencia al desgaste, un aspecto brillante y resistencia a la corrosión. | Cajas duraderas para dispositivos eléctricos y electrónicos pesados y aplicaciones en exteriores. No es apropiado para equipos electrónicos que exigen una amplia personalización, toleran fuertes impactos y tienen relaciones peso-funcionalidad. |
| Policarbonato (PC): | Polycarbonate Es adecuado para fabricar cajas electrónicas debido a su dureza y durabilidad. | Paneles de control industriales, cableado, uniones, aplicaciones exteriores. No apto para recintos grandes y dispositivos que requieren blindaje electromagnético. |
| Acero al carbono | Aunque Acero carbono Es menos resistente a la corrosión y ofrece alta durabilidad y resistencia. | Dispositivos que no requieren alta dureza pero sí larga durabilidad, como cajas de control y disyuntores. Gabinetes que requerían resistencia extrema a la corrosión |
Paso 3: Selección de espesor
Las láminas de metal vienen en varios tamaños y espesores. Otra cosa es el grosor de la chapa que debes seleccionar después de elegir el tipo de chapa. El grosor elegido para la fabricación del gabinete debe tener la resistencia requerida, la resistencia al desgaste y al desgarro y la resistencia a la corrosión. Además, el grosor de la lámina de metal utilizada en los gabinetes electrónicos debe ser de al menos 0.41 mm y 0.51 mm para cobre y aluminio. (Código Eléctrico Nacional 2020 de Illinois, 2020).
Paso 4: Confirmación de la secuencia de fabricación
Cuando se trata de la construcción de gabinetes eléctricos, la planificación cuidadosa es esencial. Hay muchos procesos de fabricación, incluidos el corte, la conformación y la unión.
1 Corte de chapa
Corte por rayo láser
Según las características y dimensiones del modelo 3D, debe cortar la lámina de metal en una pieza del tamaño requerido. La fabricación de láminas de metal es una de las formas más comunes de cortar láminas de metal en diferentes formas. Es posible cortar láminas de metal con cualquier método, incluido cizallamiento, chorro de agua, El procedimientoy corte por láser.
2 Doblado
Pieza de doblado de chapa de acero
Los recintos son estructuras en forma de caja, y se puede lograr con el proceso de doblado. Debe fijar las posiciones de doblado con precisión y doblar usando la máquina dobladora.
- A lo largo de la posición de flexión, el radio de flexión debe permanecer constante.
- Se requiere retener una longitud de al menos tres o cuatro veces el espesor si hay bridas en el gabinete.
- Para evitar fracturas durante la flexión, también debe considerar la composición del material y la calidad de la superficie.
- El espesor debe ser al menos igual al radio de curvatura. Además, el software CAD se puede utilizar para determinar el margen de plegado.
3 Perforación
Solo algunos recintos pueden requerir perforación. Sin embargo, perforación es opcional si el diseño tiene una puerta de cierre. Es necesario crear pequeños agujeros si se va a unir la posición de cierre con los tornillos.
4 Unirse
Recinto electrónico con juntas Rivet
La soldadura, el remachado y los tornillos son los métodos más comunes para unir carcasas electrónicas. Según la aplicación final, se deben realizar las uniones en las posiciones de cierre. Si se requiere una apertura frecuente, se pueden usar tornillos o soldar una puerta. Sin embargo, también se pueden utilizar otros métodos, como la soldadura blanda y la soldadura fuerte.
Paso 5: Acabado de superficies
Acabados superficiales de chapa no sólo mejora el atractivo estético de los gabinetes, sino que también los hace duraderos y previene efectos ambientales como la corrosión y los rayones.
Hay varias opciones para el acabado de la superficie del gabinete, como pintura, recubrimiento en polvo y enchapado. Puede elegir el correcto según el tipo de material y el estado de funcionamiento de los dispositivos electrónicos.
1 Recubrimiento en polvo
Gabinete electrónico con acabado de pintura en polvo
El proceso de recubrimiento en polvo aplica electrostáticamente el termoplástico polvo en la superficie de los recintos y desarrolla una capa protectora. Prevalece en los gabinetes electrónicos debido a las diferentes opciones de color y texturas. La capa de recubrimiento en polvo puede prevenir la corrosión y los rayones sin alterar la consistencia dimensional. Se aplica a muchos materiales, como aluminio, acero, cobre y plásticos.
2 anodizado
El anodizado es una opción de acabado superficial idónea para carcasas de materiales no ferrosos, como el aluminio. Este proceso desarrolla una capa de óxido en el material base que protege la carcasa de la corrosión y otros efectos ambientales. Además, esta capa no se desprende.
Pintura 3
La pintura es otra opción para el acabado superficial de las cajas electrónicas. Se trata de la pulverización de pintura sobre la superficie para desarrollar una fina capa protectora de pintura. Proporciona una excelente belleza estética junto con la prevención de los efectos ambientales.
4 revestimiento
Zinc enchapado es la mejor opción para cerramientos de acero. La electrodeposición de zinc agrega una capa delgada de protección a la superficie sin perder la estabilidad dimensional, lo que produce una superficie gris suave y monótona.
El niquelado es otra opción que brinda una excelente resistencia a la corrosión y al desgaste. Al igual que el zincado, también implica la electrodeposición de níquel en la superficie de la carcasa.
Tipos especiales de gabinetes electrónicos
Según las aplicaciones, existen algunos tipos especiales de gabinetes electrónicos. Vamos a repasarlos en detalle.
1 gabinetes de computadora
El propósito principal de la carcasa de una computadora es proteger los componentes de hardware de los elementos externos, como la humedad y el polvo.
Caja de la computadora
Es fundamental tomar varias consideraciones al diseñar la carcasa de la computadora, incluido si se usará en un entorno residencial, comercial o industrial, rangos de temperatura variables, humedad, polvo y escombros voladores. El material común para la hoja de metal incluye aluminio, acero inoxidable o plástico.
2 gabinetes
Los gabinetes están asociados con la protección de equipos de audio y video, como televisores y cámaras. También es adecuado para el diseño de alta resistencia con puerta de armarios (Marrón, 2020)
3 gabinetes de exhibición
Utilizamos varios dispositivos de visualización, como teléfonos con pantalla táctil, dispositivos de asistencia digital y muchos otros. Estos recintos se utilizan cuando la pantalla debe protegerse de la luz del día, los líquidos y las colisiones. Los plásticos y el vidrio son dos materiales que se utilizan con frecuencia para hacer recintos de exhibición.
4 recintos montados en la pared
Caja de pared para panel de control
Los gabinetes montados en la pared son aplicables para paneles de control y dispositivos electrónicos con daños, contaminación, calor y otros entornos peligrosos. Los materiales idóneos para los armarios murales son el acero al carbono y el inoxidable.
5 recintos portátiles
Gabinete portátil Los gabinetes portátiles se refieren a los gabinetes de dispositivos electrónicos portátiles como televisores, controles remotos, controladores, computadoras portátiles y sistemas de sonido. Las mejores opciones de materiales para gabinetes portátiles son aluminio, acero y varios plásticos. Tiene que ser ligero en peso y tener buena resistencia.
6 recintos EMI
Junto con las necesidades básicas de los gabinetes, los gabinetes EMI se utilizan en dispositivos donde la interferencia de frecuencia perturba la funcionalidad de los dispositivos electrónicos, como enrutadores Wi-Fi y controles remotos. El aluminio y el acero son los mejores materiales para las cajas EMI.
Ventajas
El uso de un enfoque de fabricación de láminas de metal para gabinetes electrónicos tiene varias ventajas.
- Rentabilidad
La fabricación de láminas de metal es un proceso menos costoso en comparación con otras técnicas como el mecanizado CNC y la impresión 3D. No requiere una configuración costosa o complicada.
- Exactitud
La creación de gabinetes electrónicos a partir de láminas de metal es un proceso preciso. Es capaz de producir recintos con tolerancias muy precisas.
- Complejidad:
Hay varias operaciones de fabricación, y se puede aplicar cualquiera para el gabinete, como cortar, doblar, estampar, perforar, unir y muchas más. Dependiendo de la complejidad, se debe elegir la secuencia de fabricación correcta.
Conclusión
Los gabinetes de chapa para dispositivos electrónicos brindan varias ventajas. Es un enfoque de fabricación de bajo costo con un tiempo de entrega rápido, que protege el dispositivo de perturbaciones ambientales y funcionales. El diseño es el factor más crítico en la fabricación de recintos. Todos los requisitos deben identificarse y considerarse durante el desarrollo del modelo 3D.
Para la secuencia optimizada, se requieren varias opciones de fabricación para garantizar la calidad, un bajo desperdicio de material y un tiempo de entrega rápido. Por lo tanto, lo mejor es contratar el servicio de expertos y profesionales. Prolean proporciona servicios profesionales servicio de chapa, siempre puede contactarnos para cualquier ayuda con su proyecto.
FAQ’s
¿Qué se entiende por cerramientos de chapa?
Los gabinetes de láminas de metal son estructuras en forma de caja que protegen varios componentes de los dispositivos de factores ambientales adversos como la humedad, el calor, los impactos y más. Es fundamental contar con gabinetes adecuados para dispositivos electrónicos para mantener la funcionalidad y protegerlos de los efectos ambientales.
¿Cuáles son las consideraciones importantes en la fabricación de láminas de metal de gabinetes electrónicos?
La demanda en circunstancias operativas es lo primero, seguida por la elección del material, el orden de fabricación y acabado de superficies.
¿Por qué es importante la secuencia de fabricación?
Cada paso de la fabricación tiene una variedad de posibilidades. Por ejemplo, el corte se puede realizar con chorro de agua, cizalla, plasma o rayo láser. El proceso de fabricación ideal reduce las tolerancias, los plazos de entrega y el desperdicio de material.
¿Cuáles son las opciones de acabado superficial en la fabricación de cajas electrónicas?
Las opciones populares para el acabado de superficies incluyen pintura, anodizado, enchapado y recubrimiento en polvo. Sin embargo, el mejor enfoque depende del tipo de material, las especificaciones del gabinete electrónico y las condiciones de operación.
¿Qué beneficios pueden ofrecer las técnicas de fabricación de chapa a la hora de realizar armarios eléctricos?
Hay muchas ventajas en precisión, complejidad, tiempo de entrega y costo.
Bibliografía
Marrón, P. (2020). Gabinetes eléctricos estilo gabinete para ambientes hostiles simplificados.
Código Eléctrico Nacional 2020 de Illinois. (2020). NFPA.
Serksnis, T. (2019). Diseño de cajas de productos electrónicos. Springer Cham.
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