Изготовление корпусов. Краткий обзор технологий.
22.03.2015 Корпус должен отвечать различным требованиям, которые, зачастую конфликтуют между собой. Так, к корпусу для РЭА предъявляют следующие требования: удобство, функциональность, надёжность, современный и функциональный дизайн, и при всё при этом, конечно же, низкая цена.
На сегодняшний день у разработчика прибора имеется широкий выбор возможностей для решения проблемы выбора корпуса для своего изделия. Попытаемся структурировать эти возможности.
По материалу изготовления корпуса делятся на пластмассовые и металлические. Металлические корпуса, в зависимости от того, в каких условиях внешней среды будет работать корпус, могут изготавливаться из углеродистой («чёрной») стали, алюминия, меди и нержавеющей стали.
Выбор материала корпуса зависит чаще всего от предназначения прибора. Приборы бытового назначения чаще всего изготавливаются из полимерных материалов. Этому способствует лёгкость полимерных материалов, их долголетие и возможность придать им практически любую форму, а значит, реализовать любой, даже самый капризный запрос конечного потребителя в области дизайна.
В настоящее время выбор технологий для производства пластмассовых корпусов не велик. Для разработки и производства опытных образцов чаще всего используют полимерное пластмассовое прототипирование, для производства крупных серий используют технологию пресс-форм и пластмассового литья под давлением.
Когда же дело касается приборов промышленного или военного назначения, чаще всего выбор принадлежит металлу из-за его вполне очевидных свойств. Надёжность и дешевизна металлических корпусов до сих пор остаётся решающим фактором выбора их в качестве оболочки для промышленного электронного прибора.
В области изготовления металлических корпусов для РЭА выбор технологий несколько шире, чем при производстве корпусов из пластмассы. До сих пор остаётся востребованным одна из старейших технологий – технология холодной листовой штамповки, при которой для производства партии корпусов создаётся металлический штамп, с помощью которого происходит штамповка элементов корпуса. Стоит заметить, что данный способ актуален на сегодняшний день только для производства крупных партий корпусных металлических изделий. Для изготовления корпусов средних, малых и сверхмалых серий данный способ производства нерентабелен в силу высокой стоимости разработки и изготовления матрицы штампа.
Второй способ изготовления металлических корпусов – производство путём обработки листового металла. Но прежде чем более подробно остановиться на нём, требуется обосновать выбор именно этого метода.
После того, как разработчик конечного электронного продукта сделал свой выбор в пользу металлического корпуса, он должен определиться, нужен ли ему корпус, разработанный индивидуально под его электронное изделие, или можно обойтись теми готовыми решениями, которые уже есть на рынке, немного доработав их под себя. Зависеть этот выбор будет, во-первых , от того, какой величины планируется тираж. Если серия будет большой, то тогда есть резон разработать и изготовить корпус именно под свой прибор на крупном предприятии штамповочного метода производства. Если же партия намечается средняя или мелкая, и будущее электронного продукта не ясно, то тогда выбор, скорее всего, будет за готовыми корпусами, которые можно при необходимости немного доработать и получить нужную для себя конфигурацию.
Однако в последнее время всё более популярным становится третий путь производства корпусов для РЭА. Благодаря появлению и всё более глубокому внедрению в производственный процесс промышленных роботизированных систем ЧПУ, изготовление небольших серий корпусов на заказ становится всё более совершенным технологически и всё более доступным по цене. Речь в данном случае может идти даже о количестве от 20-30 штук. Совершенство этих высокоточных промышленных систем позволяет осваивать весь цикл производства корпусных изделий, имея всего лишь два-три разнопрофильных станка с ЧПУ, например, с лазерной резкой и гибкой листового металла. Их относительно небольшие размеры позволяет резко сократить арендуемую под них производственную площадь, а их производительность и высокая точность обработки листовых материалов также резко уменьшает количество отходов производства. Благодаря практически полной автоматизации, количество обслуживающих их рабочих рук также сокращается до минимума. Все эти факторы вкупе и дают эффект резкого снижения себестоимости производства корпусов для приборов РЭА в условиях средних, малых и сверхмалых партий.
Эта тенденция на резкое уменьшение себестоимости небольшим партий корпусных изделий позволяет средним и малым разработчикам активнее выходить на рынок электротехнической и электронной продукции, подчас составляя конкуренцию крупным производителям, и входя в те ниши рынка, в которых гибкость и активность в освоении новых разработок наиболее важны.
К тому же, использование промышленных систем ЧПУ оказывается целесообразным не только при выпуске мелких и средних партий корпусной продукции, но также и при крупных партиях. Всё зависит от величины станочного парка конкретного производителя и его рабочего ресурса.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что наиболее перспективным на сегодняшний день методом для производства корпусов РЭА является метод обработки листового металла на станках ЧПУ. Причём, стоить отметить, что этот вывод подтверждает и западный опыт. Там также давно уже наметилась тенденция, когда функции подрядчика в производстве металлических корпусов переходит к мелким и средним металлообрабатывающим центрам.
Copyright © 2002-2012 Металл-сервис Нелицензионное использование
материалов данного сайта запрещено.
Как сделать корпус из металла
9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Самодельные корпуса из металла: приспособления для гибки листового металла
Самые красивые корпуса — металлические. К этому можно добавить ещё и практичность, т.к. металл более плотный, чем, например, пластмасса или дерево. Ещё одним неоспоримым преимуществом является тот факт, что металлический корпус является отличным экраном защищающий как устройство от внешних наводок, так и окружающее пространство от электромагнитных помех, создаваемых устройством.
Листовой металл — а именно он является материалом для изготовления таких корпусов — найти не так уж сложно: это боковые стенки компьютерных корпусов, крышки от бытовой техники и электроники. Его не нужно клеить и даже можно не красить. Да, отверстие под светодиод в нём не проплавишь нагретым гвоздём, но ведь у нас есть отличные конические свёрла, которые входят в металл, как в масло. А прорезь под ЖК-дисплей можно сделать дремелем, наметить болгаркой и довести напильником.
Для изготовления самодельных корпусов понадобится специальное приспособление для гибки листового металла. Конечно, сперва захочется просто положить его на край стола и загнуть руками, но будет некрасиво и неровно. Поэтому без приспособы не обойтись.
Сделать её несложно, и здесь мы предлагаем два варианта.
Первое приспособление можно изготовить из остатков мебели. Нужно выпилить всего три прямоугольника, ориентируясь по размерам будущих деталей. Если нет необходимости в больших корпусах, то приспособление может быть весьма компактным.
Принцип действия понятен из чертежа. К основанию 1 на болтах с гайками 5, желательно барашковыми (для простоты откручивания и закручивания) крепится планка 2, фиксирующая лист металла 6. Сгибающая доска 3 прикреплена к основанию на петлях 4, которые должны быть хорошими, без люфтов.
Процесс гибки прост: основание 1 фиксируется на полу, столе или верстаке, доска 3 поднимается и доводится до угла в 90 градусов по отношению к основанию. К сожалению, полностью прямого угла сгибания в этом случае не получить, поэтому боковая поверхность планки 2 должна иметь небольшой скос. Для облегчения процесса сгибания к доске 3 можно приделать удлиняющую ручку П-образной формы. Для защиты материала его грани можно усилить металлическими уголками.
Вариант устройства из уголков:
Второе устройство сложнее в изготовлении, т.к. выполнено полностью из металла. Оно состоит из двух металлических уголков 1, 2 и прутка 3. Весь этот «бутерброд» соединяется болтами с гайками 4, как показано на чертеже.
Лист металла 5 укладывается между уголками и производится равномерное затягивание гаек. При этом металл будет изгибаться под углом 90 градусов.
Этим же приспособлением можно получить углы с закруглением, для этого уголок 2 не устанавливается, а нажим на лист 5 производится непосредственно прутком 3.
Для увеличения жёсткости на пруток можно наварить дополнительное ребро.
Разумеется, гнуть толстый металл на таких приспособлениях не получится, но толщина в 1 мм им вполне по силам. А если лист, который нужно согнуть, — алюминиевый, то толщина может быть и больше.
Чтобы получить совсем уж идеальный изгиб под прямым углом, по месту будущего сгиба с внутренней стороны можно аккуратно пройтись болгаркой с целью выборки небольшого паза.
Если фотографии самодельных корпусов, чертежи или фото подобных приспособлений? Присылай!
14 ноября 2017
Простейший корпус для блока питания может быть, например, таким.
Записки программиста
Поиск подходящего корпуса для самодельной электроники может быть настоящей проблемой, особенно если требуется хорошее экранирование. С маленькими металлическими корпусами дела обстоят неплохо (примеры раз, два, три). Они стоят недорого и бывают практически любого размера. Но большие корпуса почти всегда слишком тяжелые и/или слишком дорогие и/или имеют не те размеры. Поиск корпусов от сломанной электроники на каком-нибудь Avito иногда помогает, но не меняет расклад радикальным образом. Так вот, оказывается, что до нас с этой проблемой сталкивались другие люди, и существует несколько проверенных решений.
Решение первое — это паять корпуса из стеклотекстолита. Решение имеет право на жизнь, но оно не лишено недостатков. Во-первых, при резке текстолита возникает пыль, которой вредно дышать. Это означает работу в маске, а также необходимость пылесосить и проветривать рабочее помещение. Во-вторых, стеклотекстолит не то, чтобы был дешевым материалом. И в-третьих, необработанный стеклотекстолит мне не очень нравится внешне. Корпус надо бы еще и покрасить, что означает лишнюю работу и дополнительные расходы.
Другое решение было найдено в книге Building a Transceiver за авторством британских радиолюбителей Eamon Skelton, EI9GQ и Elaine Richards, G4LFM. Книга подробным образом описывает, как можно согнуть корпус произвольной формы из листового алюминия. Было решено последовать инструкциям из книги и посмотреть, что из этого выйдет.
Эксперимент проводился на листе 50 x 25 см толщиной 0.8 мм. Такой лист обошелся мне в 464 рубля, что на день покупки составляло 6$. Исходя из размеров листа, было решено попробовать сделать корпус 15 x 15 x 5 см.
В дополнение к листу был приобретен монтерский нож КВТ 67551:
По большому счету, это обычный складной нож со стальным лезвием, просто лезвие необычной формы. Такие ножи предназначены для снятия изоляции и оболочки с кабелей. Но нам он нужен для других целей, и исключительно из-за удобной формы лезвия.
Первым делом, от листа была отрезана часть размером 19 x 25 см. Отрезается она так. По длине листа отмеряется 19 см от края. Перманентным маркером по линейке (желательно, металлической) наносится линия. Используя линейку в качестве направляющей, по нарисованной линии делается два движения ножом. Далее лист кладется на угол стола и сгибается по надрезу. После трех-четырех сгибаний в разные стороны надрез ломается.
На получившемся листе 19 x 25 см была сделана такая «выкройка»:
Будущие линии сгиба нанесены перманентным маркером. Уголки были вырезаны ножницами по металлу. Гнется лист так же, как и режется / ломается, но без лишних сгибаний туда-сюда. Вот что должно получиться в итоге:
Со снятой крышкой корпус не имеет двух боковых стенок. Таким образом, легко подступиться к печатной плате и компонентам на ней, а также элементам управления на передней стенке и разъемам на задней. Это выгодно отличает самодельный корпус от литых корпусов, которые продолжают иметь четыре стенки после снятия крышки.
Наконец, делаем крышку. Крышка должна быть на 2 мм шире нижней части корпуса, иначе она не наденется. Окончательный вид корпуса:
Крышка была сделана с козырьком, потому что так захотелось. К основанию она крепится при помощи двух болтов M3. Для отверстий было использовано сверло 2.5 мм. Болты сами нарезают в этих отверстиях резьбу при первом вкручивании. Держится все надежно. Остается только смыть маркер изопропиловым спиртом, пройти немного корпус напильником, и готово.
Fun fact! Листовой алюминий также является неплохим материалом для самодельных КПЕ.
Считаю, что для первого раза получилось совсем неплохо. Наиболее похожий силуминовый корпус Gainta B027 размером 17 x 12 x 5.5 см обошелся бы мне в 1000 рублей, в 2+ раза дороже. А ведь я использовал только часть листа. Данный способ изготовления корпусов определенно является экономически выгодным.
Вы можете прислать свой комментарий мне на почту, или воспользоваться комментариями в Telegram-группе.
Как изготавливают корпуса из металла
Современный металлический корпус представляет собой полноценный технологический узел. Помимо согнутых под прямым углом элементов в нем присутствуют перегородки, вентиляционные отверстия, наружные и внутренние пазы для крепления, другие детали. Материалом для изготовления служит сталь, алюминий, нержавейка.
Особенности изделий
Чаще всего они применяются для создания терминалов для оплаты услуг и товаров, аппаратов для вендинга, электрощитов, торгового оборудования и т.д. Для этого используют материалы, которые хорошо зарекомендовали себя в разных отраслях. Сталь широко применяется в радиоэлектронике, телекоммуникациях, медтехнике, системах сигнализации, электротехнике, оптике. Изделия устойчивы к взрывам, физическому воздействию, температуре, коррозии, износу. Алюминиевые сплавы используют для стандартных, фланцевых, герметичных, многоцелевых блоков, используемых в сборке промышленной аппаратуры. Также они подходят для радиоэлектроники, управляющей техники, контроллеров, распределительных щитов, измерительных приборов, датчиков, сетевых фильтров. Они привлекательные, легкие, прочные, устойчивые к температуре, пыли и влаге.
Лазерная резка
Это самая новая технология раскроя металлических листов, которая отличается:
- отсутствием механического воздействия на рабочую поверхность;
- возможность обработки любого материала, независимо от его теплофизических свойств;
- высокая точность до 0,08 мм, поэтому не нужна последующая подгонка и обработка;
- возможность использования для заготовок, подверженных деформациям и повреждениям;
- созданием отверстий диаметром от 0,5 мм;
- производительность и мощность резки, изготовление большого количества деталей за короткий промежуток времени;
- способность повторить даже самую сложную конфигурацию.
Этот способ не требует значительных капиталовложений, поэтому и итоговая стоимость элементов не высокая.
Гибка металла
Для промышленного производства используется гидравлический пресс, способный обрабатывать заготовки длиной до 2,5 м и толщиной от 0,3 мм до 8 мм. Преимуществом технологии является возможность гибки даже при наличии в составе детали метизов и резьбовых бонок, заклепок, втулок. Это встречается достаточно часто, поэтому повышает технологичность производства. Крепление осуществляется с помощью метизов, сварки, запрессовки и других способов.
Сварка
Чтобы зафиксировать согнутую заготовку, могут потребоваться сварочные работы. Они осуществляются разными методами:
- полуавтоматическим в среде СО2;
- аргонно-дуговым (алюминий – переменный ток, нержавейка – постоянный ток);
- контактным.
Это соединение доступно для металлов разной толщины. Для алюминия и нержавеющей стали она ограничивается 0,5-6 мм, обычная сталь может свариваться при толщине 0,5-10 мм.
После создания сварного шва производится зачистка стыка, его шлифуют или обрабатывают другим способом, окрашивают поверхность.
Используя эти методы можно изготовить корпус самостоятельно, но при этом нужно знать нюансы, характеристики, которыми должно обладать готовое изделие. Поэтому надежнее и безопаснее приобрести готовое устройство у нас. Для связи с консультантом оставьте заявку или позвоните по номеру +7 (495) 644-45-26.
