铝板外壳
电子外壳是指用于包裹电子设备内部元件（例如印刷电路板、开关、线路等）的盒状结构。外壳的主要目的是保护和控制内部元件的功能。钣金加工是制造电子外壳的最佳方法，可以生产各种尺寸和形状的外壳。
电子外壳的制造中使用各种金属和塑料板，您所需的材料类型取决于特定零件和设备的规格。
第 1 步：电子外壳的制造
Step1：钣金外壳设计
电子外壳CAD模型
钣金外壳设计首先要确定功能和美观要求。 您需要考虑各个方面的要求，例如尺寸要求、工作条件、连接器位置、安装位置等等。
| 操作环境 | 电子设备的最终用途是什么？ 工作温度、振动和冲击。 是否涉及射频？ |
| 环境因素 | 温度波动、湿度和腐蚀潜力。 |
| 尺寸要求 | 高度、宽度、长度、连接位置、所需厚度 |
| 安装位置 | 安装类型、过滤空气入口和出口以及关闭位置。 |
| 审美要求 | 颜色、粗糙度和表面处理选项 |
不同类型的要求
一旦确定了所有需求，下一步就是建立外壳的三维模型。详细设计包括所有特征、尺寸和公差。了解外壳的各个方面将有助于构建满足所有标准的三维模型。
外壳必须保护电子设备组件免受热、湿气和振动的影响。 AutoCAD、SolidWorks 和 Creo 是一些用于 3D 模型开发的计算机软件。
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第一步：材料选择
材料的选择还取决于前面列出的要求。 材料的机械、物理、化学性能需要满足外壳的条件。 然而，还需要考虑各种属性。
让我们谈谈一些突出的 钣金类型 用于制造电子外壳的材料。
| 铝 | 铝 是一种高强度的轻质材料，可阻挡电磁辐射 (EM) 并防止电磁干扰。 | 电磁干扰会影响功能的电子设备。 对于存在无线信号转换的情况（例如 Wi-Fi 路由器），这是一个糟糕的选择。 |
| 不锈钢 | 不锈钢是一种经久耐用的材料，具有强度高、耐磨损、外观光亮、耐腐蚀等优点。 | 适用于重型电气和电子设备以及户外应用的耐用外壳。 它不适合需要广泛定制、承受重冲击且具有重量与功能关系的电子设备。 |
| 聚碳酸酯（PC） | Polycarbonate（聚碳酸酯） 由于其硬度和耐用性，适合制造电子外壳。 | 工业控制面板、布线、接线点、户外应用。 不适合大型外壳和需要电磁屏蔽的设备 |
| 碳素钢 | 尽管 碳素钢 耐腐蚀性较差，但具有较高的耐用性和强度。 | 不需要高硬度但需要长耐用性的设备，例如控制箱和断路器箱。 需要极高耐腐蚀性的外壳 |
第三步：选择厚度
金属板材有各种尺寸和厚度。 另一件事是在选择钣金类型后必须选择钣金的厚度。 外壳制造所选择的厚度必须具有所需的强度、耐磨性和耐撕裂性以及耐腐蚀性。 此外，电子外壳中使用的金属板厚度应至少为0.41毫米，铜和铝的金属板厚度应至少为0.51毫米 （伊利诺伊州 2020 年国家电气规范，2020 年）。
第 4 步：确认制造顺序
在电气外壳的建造方面，仔细的规划至关重要。 有许多制造工艺，包括切割、成型和连接。
1 钣金切割
激光束切割
根据 3D 模型中的特征和尺寸，您需要将钣金切割成所需尺寸的一块。 钣金加工是将金属板材切割成不同形状的最常见方法之一。 可以用任何方法切割金属板，包括剪切、 水射流, 血浆以及激光切割。
2弯曲
钢板折弯件
外壳是盒状结构，可以通过以下方式实现 折弯工艺。 您需要精确固定折弯位置并使用折弯机进行折弯。
- 在整个弯曲位置，弯曲半径应保持恒定。
- 如果外壳中有法兰，则要求保留长度至少为厚度的三到四倍。
- 为了避免弯曲过程中断裂，还应该考虑材料成分和表面质量。
- 厚度必须至少等于弯曲半径。 此外，CAD 软件可用于确定弯曲余量。
3 钻孔
只有某些外壳可能需要钻孔。 然而， 钻孔 如果设计有关闭门，则为可选。 如果要使用螺钉连接关闭位置，则需要创建小孔。
4 加盟
带铆钉接头的电子外壳
焊接、铆接和螺钉连接是电子外壳常用的连接方式。根据最终用途，在封闭位置进行连接。如果需要频繁开启，可以使用螺钉连接或焊接制作开启门。当然，您也可以选择其他连接方式，例如钎焊和锡焊。
第 5 步：表面处理
金属板材表面处理 不仅提高了外壳的美观度，而且使其耐用并防止腐蚀和划痕等环境影响。
外壳的表面处理有多种选择，例如喷漆、粉末涂层和电镀。 您可以根据电子设备的材料类型和使用条件来选择合适的一种。
1 粉末涂料
粉末涂层电子外壳
粉末涂装工艺采用静电喷涂方式。 热塑性的 粉末附着在外壳表面并形成保护层。 由于颜色和纹理的不同选择，它在电子外壳中很普遍。 粉末涂层可以防止腐蚀和划痕，而不影响尺寸一致性。 它适用于许多材料，例如铝、钢、铜和塑料。
2阳极氧化
阳极氧化是一种适用于有色金属外壳（例如铝阳极氧化）的理想表面处理工艺。它会在基材表面形成氧化层，从而保护外壳免受腐蚀和其他环境因素的影响。此外，该氧化层永不脱落。
3画
喷漆是电子外壳表面处理的另一种选择。 它涉及在表面喷涂油漆以形成一层薄薄的油漆保护层。 它提供了卓越的美感并防止环境影响。
4 电镀
锌 电镀 是钢制外壳的最佳选择。 电沉积锌为表面增加了一层薄薄的保护层，同时又不损失尺寸稳定性，从而产生光滑、土褐色的灰色表面。
镀镍是另一种选择，具有出色的耐腐蚀性和耐磨性。 与镀锌一样，它也涉及在外壳表面电镀镍。
特殊类型的电子外壳
根据应用，有一些特殊类型的电子外壳。 让我们详细概述一下它们。
1 电脑机箱
计算机外壳的主要目的是保护硬件组件免受外部因素（例如湿气和灰尘）的影响。
电脑外壳
在设计计算机外壳时，必须考虑多种因素，包括是否用于住宅、商业或工业环境、不同的温度范围、潮湿、灰尘和飞扬的碎片。 金属板材的常见材料包括铝、不锈钢或塑料。
2 机柜外壳
机柜外壳与保护音频和视频设备（例如电视和摄像机）相关。 它还适用于带有外壳门的重型设计s （布朗，2020年）
3 展示柜
我们使用各种显示设备，例如屏幕触摸电话、数字考勤设备等等。 这些外壳用于必须保护屏幕免受日光、液体和碰撞的地方。 塑料和玻璃是两种常用于制造显示器外壳的材料。
4 壁挂式外壳
控制面板壁挂式外壳
壁挂式外壳适用于有损坏、污染、高温和其他危险环境的控制面板和电子设备。 壁挂式外壳的理想材料是碳钢和不锈钢。
5 便携式外壳
便携式外壳 便携式外壳是指电视、遥控器、控制器、笔记本电脑和音响系统等便携式电子设备的外壳。 便携式外壳的最佳材料选择是铝、钢和各种塑料。 它需要重量轻并且具有良好的强度。
6 EMI 外壳
除了满足外壳的基本需求外，EMI 外壳还用于频率干扰会干扰电子设备功能的设备，例如 Wi-Fi 路由器和遥控器。 铝和钢是 EMI 外壳的最佳材料。
优势
使用电子外壳的钣金制造方法有几个优点。
- 经济高效
与 CNC 加工和 3D 打印等其他技术相比，钣金制造是一种成本较低的工艺。 它不需要昂贵或复杂的设置。
- 准确性
用金属板材制造电子外壳是一个精确的过程。 它能够生产具有高精度公差的外壳。
- 复杂
有多种制造操作，任何人都可以应用于外壳，例如切割、弯曲、冲压、冲孔、连接等等。 根据复杂性，需要选择正确的制造顺序。
案例研究：电气外壳制造中的金属板冲压
在本案例研究中，我们将探讨一个现实生活中的示例，说明如何在电信设备提供商的电气外壳制造中利用钣金冲压。 该公司需要定制外壳来容纳其网络设备和设备。 让我们深入了解细节：
客户要求和挑战
电信设备提供商对其电气外壳有具体要求：
- 定制设计：外壳需要根据公司的规格进行设计和制造，包括特定的孔型、开口和电缆入口点。
- 精度和准确度：外壳尺寸、孔径和位置必须非常精确，以确保与网络设备和装置兼容。
- 高效生产：由于产品需求量大，该公司需要高效的生产流程来满足客户的时间要求并保持竞争优势。
解决方案：定制电气外壳的钣金冲压
为了满足客户的要求，制造商采用钣金冲压作为主要制造方法。 采取了以下步骤来确保外壳生产的成功：
- 协同设计流程：制造商与客户的工程团队紧密合作，深入了解机箱要求和设计规范。这种合作确保了机箱设计与网络设备完美契合。
- 先进的数控机床：制造商采用配备专用刀具的先进数控冲床，实现了精确的孔位定位、形状复制和特征加工。数控技术的应用使得高速冲压作业成为可能，满足了客户的生产需求。
- 质量控制措施：在整个生产过程中实施了严格的质量控制措施。通过检验来验证孔位定位的准确性，检查是否存在任何缺陷或变形，并确保外壳整体符合设计规范。
- 高效的生产流程：制造商优化了生产流程，简化了钣金冲压工艺，从而实现了最高的效率。这包括高效的物料搬运、模具设置以及各个生产阶段之间的协调。
结语
用于电子设备的金属板外壳具有多种优点。 这是一种低成本制造方法，交货时间短，可保护设备免受环境和功能干扰。 设计是外壳制造中最关键的因素。 在 3D 模型的开发过程中需要确定和考虑所有要求。
为了优化序列，需要各种制造选项来确保质量、低材料浪费和快速交货时间。 因此，最好接受专家和专业人士的服务。 Prolean 提供专业 钣金服务，您可以随时联系我们以获得有关您的项目的任何帮助。
常见问题
钣金外壳是什么意思？
钣金外壳是盒状结构，可保护设备的各种组件免受潮湿、高温、冲击等不利环境因素的影响。 为电子设备提供合适的外壳以保持其功能并保护其免受环境影响至关重要。
电子外壳的钣金制造中有哪些重要的考虑因素？
首先是操作环境的需求，其次是材料选择、制造顺序和 表面处理.
为什么制造顺序很重要？
制造的每一步都有多种可能性。 例如，可以使用水射流、剪切力、等离子体或激光束来完成切割。 理想的制造工艺可减少公差、交货时间和材料浪费。
电子外壳制造中的表面处理选项有哪些？
流行的表面处理选择包括喷漆、阳极氧化、电镀和粉末涂层。 然而，最佳方法取决于电子外壳的材料类型、规格和操作条件。
制造电气外壳时，钣金制造技术可以提供哪些好处？
在准确性、复杂性、交货时间和成本方面具有许多优势。
参考书目
布朗，P. (2020)。 柜式电气外壳简化了恶劣环境。
伊利诺伊州 2020 年国家电气规范。 （2020）。 美国国家消防协会。
Serksnis，T.（2019）。 设计电子产品外壳。 施普林格·查姆.
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