Boîtiers en tôle d'aluminium
Les boîtiers électroniques font référence aux formes en forme de boîte qui renferment les composants des appareils électroniques tels que les cartes PCB, les commutateurs, le câblage et bien d'autres. L'objectif principal des enceintes est de protéger et de façonner les caractéristiques fonctionnelles. Fabrication de tôles est la meilleure approche pour créer des boîtiers électroniques, permettant la production de petites à grandes tailles dans différentes formes.
Diverses feuilles de métal et de plastique sont utilisées dans la fabrication de boîtiers électroniques, le type de matériau dont vous avez besoin dépend des spécifications d'une pièce et d'un appareil particuliers.
Étape 1 : Fabrication de boîtiers électroniques
Étape 1 : Conception du boîtier en tôle
Modèle CAO de boîtier électronique
La conception d’un boîtier en tôle commence par l’identification des exigences fonctionnelles et esthétiques. Vous devez prendre en compte divers aspects des exigences, tels que les exigences dimensionnelles, les conditions de travail, la position du connecteur, la position de montage et bien d'autres encore.
| Circonstances d'exploitation | Quelle est l'utilisation finale des appareils électroniques ? Température de fonctionnement, vibrations et chocs. Cela implique-t-il une fréquence radio ? |
| Les facteurs environnementaux | Fluctuation de température, humidité et potentiel de corrosion. |
| Exigences dimensionnelles | Hauteur, largeur, longueur, position de connexion et épaisseur requise |
| Position de montage | Type de montage, entrée et sortie d'air filtré et position de fermeture. |
| Exigences esthétiques | Options de couleur, de niveau de rugosité et de finition de surface |
Différents types d'exigences
Une fois que toutes les exigences sont identifiées, l'étape suivante consiste à élaborer Modèle 3D de l'enceinte. La conception détaillée comprend toutes les caractéristiques, dimensions et tolérances. Connaître les nombreux aspects de l’enceinte permettra de construire un modèle 3D répondant à tous les critères.
Le boîtier doit protéger les composants des appareils électroniques de la chaleur, de l'humidité et des vibrations. AutoCAD, SolidWorks et Creo sont des logiciels informatiques destinés au développement de modèles 3D.
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Étape 2 : Sélection du matériau
Le choix du matériau dépend également des exigences énumérées ci-dessus. Les propriétés mécaniques, physiques et chimiques du matériau doivent satisfaire à l'état de l'enceinte. Cependant, diverses propriétés doivent également être prises en compte.
Parlons de quelques points importants types de tôle des matériaux utilisés pour créer des boîtiers électroniques.
| Aluminium | Aluminium est un matériau léger à haute résistance qui bloque le rayonnement électromagnétique (EM) et protège des interférences EM. | Appareils électroniques dont les interférences EM constituent un problème de fonctionnalité. C'est une mauvaise option lorsqu'il existe une transformation du signal sans fil, comme un routeur Wi-Fi. |
| Acier Inoxydable | Acier Inoxydable est un matériau durable qui offre une résistance élevée, une résistance à l'usure, un aspect brillant et une résistance à la corrosion. | Boîtiers durables pour appareils électriques et électroniques lourds et applications extérieures. Il n’est pas approprié pour les équipements électroniques qui nécessitent une personnalisation poussée, tolèrent des impacts importants et présentent des relations poids-fonctionnalité. |
| Polycarbonate (PC) | Polycarbonate convient à la fabrication de boîtiers électroniques en raison de sa dureté et de sa durabilité. | Panneaux de contrôle industriels, câblage, jonctions, applications extérieures. Ne convient pas aux grands boîtiers et appareils nécessitant un blindage électromagnétique |
| Acier Carbone | Bien que acier au carbone est moins résistant à la corrosion, il offre une durabilité et une résistance élevées. | Appareils qui ne nécessitent pas une dureté élevée mais une longue durabilité, tels que les boîtiers de commande et de disjoncteurs. Boîtiers nécessitant une résistance extrême à la corrosion |
Étape 3 : Sélection de l'épaisseur
Les tôles sont disponibles en différentes tailles et épaisseurs. Une autre chose est l'épaisseur de la tôle que vous devez sélectionner après avoir choisi le type de tôle. L'épaisseur choisie pour la fabrication de l'enceinte doit avoir la solidité, la résistance à l'usure et à la corrosion requises. De plus, l'épaisseur de la tôle utilisée dans les boîtiers électroniques doit être d'au moins 0.41 mm et 0.51 mm pour le cuivre et l'aluminium (Code national de l'électricité 2020 de l'Illinois, 2020).
Étape 4 : Confirmation de la séquence de fabrication
Lorsqu'il s'agit de la construction de boîtiers électriques, une planification minutieuse est essentielle. Il existe de nombreux processus de fabrication, y compris la coupe, la mise en forme et l'assemblage.
1 Découpe de tôle
Découpe par faisceau laser
En fonction des caractéristiques et des dimensions du modèle 3D, vous devez découper la tôle en un morceau de la taille requise. La fabrication de tôles est l'un des moyens les plus courants de découper des tôles de différentes formes. Il est possible de couper la tôle avec n'importe quelle approche, y compris le cisaillement, jet d'eau, plasmaet découpe au laser.
2 Flexion
Pièce de pliage de tôle d'acier
Les boîtiers sont des structures en forme de boîte, et cela est réalisable avec le processus de pliage. Vous devez fixer précisément les positions de pliage et plier à l'aide de la cintreuse.
- Pendant toute la position de cintrage, le rayon de cintrage doit rester constant.
- Il est nécessaire de conserver une longueur d'au moins trois à quatre fois l'épaisseur s'il y a des brides dans l'enceinte.
- Pour éviter les fractures lors du pliage, vous devez également tenir compte de la composition du matériau et de la qualité de la surface.
- L'épaisseur doit être au moins égale au rayon de courbure. De plus, un logiciel de CAO peut être utilisé pour déterminer la tolérance de pliage.
3 Forage
Seuls certains boîtiers peuvent nécessiter un perçage. Cependant, forage est facultatif si la conception a une porte de fermeture. Il est nécessaire de créer de minuscules trous si vous allez joindre la position de fermeture avec les vis.
4 Rejoindre
Boîtier électronique avec joints Rivet
Soudage, rivetage, et les vis sont les moyens populaires de joindre les boîtiers électroniques. En fonction des applications d'utilisation finale, créez les joints aux positions de fermeture. Si l'ouverture fréquente est requise, vous pouvez joindre avec des vis ou faire une porte d'ouverture par soudage. Cependant, vous pouvez choisir d'autres approches, telles que la soudure et le brasage.
Étape 5 : Finition de surface
Finitions de surface en tôle améliore non seulement l'attrait esthétique des boîtiers, mais les rend également durables et prévient les effets environnementaux tels que la corrosion et les rayures.
Il existe différentes options pour la finition de surface de l'enceinte, telles que la peinture, le revêtement en poudre et le placage. Vous pouvez choisir le bon en fonction du type de matériau et des conditions de fonctionnement des appareils électroniques.
1 Revêtement en poudre
Boîtier électronique avec revêtement en poudre
La procédé de revêtement en poudre applique électrostatiquement le thermoplastique poudre à la surface des boîtiers et développe une couche protectrice. Il est répandu pour les boîtiers électroniques en raison des différentes options de couleur et de textures. La couche de revêtement en poudre peut empêcher la corrosion et les rayures sans perturber la cohérence dimensionnelle. Il s'applique à de nombreux matériaux, tels que l'aluminium, l'acier, le cuivre et les plastiques.
2 Anodisation
L'anodisation est une option de finition de surface appropriée pour une enceinte non ferreuse, telle que anodisation aluminium. Il développe la couche d'oxyde du matériau du substrat pour protéger le boîtier de la corrosion et d'autres effets environnementaux. De plus, la couche ne se décolle jamais.
3 Peinture
La peinture est une autre option pour la finition de surface des boîtiers électroniques. Cela implique la pulvérisation de peinture sur la surface pour développer une fine couche protectrice de peinture. Il offre une excellente beauté esthétique ainsi qu'une prévention des effets environnementaux.
4 Placage
Zinc placage est la meilleure option pour les boîtiers en acier. L'électrodéposition de zinc ajoute une fine couche de protection à la surface sans perdre la stabilité dimensionnelle, produisant une surface grise lisse et terne.
Le nickelage est une autre option qui offre une excellente résistance à la corrosion et à l'usure. Comme le zingage, il implique également l'électrodéposition de nickel sur la surface de l'enceinte.
Types spéciaux de boîtiers électroniques
En fonction des applications, il existe des types spéciaux de boîtiers électroniques. Laissez-nous les examiner en détail.
1 boîtiers informatiques
L'objectif principal d'un boîtier d'ordinateur est de protéger les composants matériels des éléments extérieurs, tels que l'humidité et la poussière.
Boîtier d'ordinateur
Il est crucial de prendre en compte plusieurs considérations lors de la conception du boîtier de l'ordinateur, notamment s'il sera utilisé dans un environnement résidentiel, professionnel ou industriel, des plages de température variables, l'humidité, la poussière et les débris volants. Le matériau commun pour la tôle comprend l'aluminium, l'acier inoxydable ou le plastique.
2 armoires
Les boîtiers d'armoires sont associés à la protection des équipements audio et vidéo, tels que les téléviseurs et les caméras. Il convient également à la conception lourde avec porte d'enceintes (Marron, 2020)
3 boîtiers d'affichage
Nous utilisons divers gadgets d'affichage, tels que des téléphones à écran tactile, des dispositifs de présence numériques et bien d'autres. Ces boîtiers sont utilisés là où l'écran doit être protégé de la lumière du jour, des liquides et des collisions. Le plastique et le verre sont deux matériaux fréquemment utilisés pour fabriquer des boîtiers d'affichage.
4 boîtiers muraux
Boîtier mural pour panneau de commande
Les boîtiers muraux sont applicables aux panneaux de commande et aux appareils électroniques présentant des dommages, des contaminations, de la chaleur et d'autres environnements dangereux. Les matériaux idéaux pour les boîtiers muraux sont l'acier au carbone et l'acier inoxydable.
5 boîtiers portables
Boîtier portable Les boîtiers portables désignent les boîtiers d'appareils électroniques portables tels que les téléviseurs, les télécommandes, les contrôleurs, les ordinateurs portables et les systèmes audio. Les meilleures options de matériaux pour les boîtiers portables sont l'aluminium, l'acier et divers plastiques. Il doit être léger et avoir une bonne résistance.
6 boîtiers EMI
Outre les besoins de base des boîtiers, les boîtiers EMI sont utilisés dans les appareils où les interférences de fréquence perturbent la fonctionnalité des appareils électroniques, tels que les routeurs Wi-Fi et les télécommandes. L'aluminium et l'acier sont les meilleurs matériaux pour les boîtiers EMI.
Avantages
L'utilisation d'une approche de fabrication de tôles pour les boîtiers électroniques présente plusieurs avantages.
- Une solution rentable
La fabrication de tôles est un processus moins coûteux que d'autres techniques telles que l'usinage CNC et l'impression 3D. Il ne nécessite pas une configuration coûteuse ou compliquée.
- Précision
La création de boîtiers électroniques à partir de tôles est un processus précis. Il est capable de produire des boîtiers avec des tolérances très précises.
- Complexité
Il existe plusieurs opérations de fabrication, et n'importe qui peut être appliqué pour l'enceinte, comme la découpe, le pliage, l'estampage, le poinçonnage, l'assemblage et bien d'autres. En fonction de la complexité, la séquence de fabrication correcte doit être choisie.
Conclusion
Les boîtiers en tôle pour appareil électronique offrent divers avantages. Il s'agit d'une approche de fabrication à faible coût avec un délai d'exécution rapide, qui protège l'appareil contre les perturbations environnementales et fonctionnelles. La conception est le facteur le plus critique dans la fabrication des boîtiers. Toutes les exigences doivent être identifiées et prises en compte lors du développement du modèle 3D.
Pour une séquence optimisée, diverses options de fabrication sont nécessaires pour garantir la qualité, un faible gaspillage de matériaux et un délai de livraison rapide. Il est donc préférable de faire appel à des experts et à des professionnels. Prolean fournit des services professionnels service de tôlerie, vous pouvez toujours nous contacter pour toute aide concernant votre projet.
Les Questions
Qu'entend-on par boîtiers en tôle?
Les boîtiers en tôle sont des structures en forme de boîte qui protègent divers composants des appareils contre les facteurs environnementaux défavorables tels que l'humidité, la chaleur, les chocs, etc. Il est crucial d'avoir des boîtiers appropriés pour les appareils électroniques afin de maintenir la fonctionnalité et de les protéger des effets environnementaux.
Quelles sont les considérations importantes dans la fabrication en tôle des boîtiers électroniques ?
La demande dans les circonstances de fonctionnement vient en premier, suivie du choix des matériaux, de l'ordre de fabrication et finition de surface.
Pourquoi la séquence de fabrication est-elle importante ?
Chaque étape de fabrication offre une variété de possibilités. Par exemple, la découpe peut être effectuée avec un jet d'eau, une cisaille, un plasma ou un faisceau laser. Le processus de fabrication idéal réduit les tolérances, les délais et les déchets de matériaux.
Quelles sont les options de finition de surface dans la fabrication de boîtiers électroniques ?
Les options populaires de finition de surface comprennent la peinture, l'anodisation, le placage et le revêtement en poudre. Cependant, la meilleure approche repose sur le type de matériau, les spécifications du boîtier électronique et les conditions de fonctionnement.
Quels avantages les techniques de tôlerie peuvent-elles offrir lors de la fabrication d'armoires électriques ?
Il existe de nombreux avantages en termes de précision, de complexité, de délai et de coût.
Bibliographie
En ligneBrown, P. (2020). Armoires électriques de type armoire pour une utilisation simplifiée.
Code électrique national 2020 de l'Illinois. (2020). NFPA.
Serksnis, T. (2019). Conception de boîtiers de produits électroniques. Springer Cham.
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