Las mejores opciones de fabricación para cajas electrónicas

Para los desarrolladores de productos electrónicos, una carcasa robusta y estéticamente agradable puede convertir un pedazo de chatarra en un fenómeno que conquista el mercado.

Tanto los prototipos como las piezas de uso final requieren carcasas, que representan el toque final vital de un dispositivo electrónico y que mantienen los componentes y el cableado en su lugar para garantizar la durabilidad, el funcionamiento y una apariencia profesional.

Cuando se trata de fabricar gabinetes, las posibilidades son casi infinitas.

Desde cajas de madera cortadas con láser hasta carcasas de láminas de metal y carcasas de aluminio maquinadas con CNC por expertos, como la carcasa de una computadora portátil MacBook, las carcasas se pueden fabricar utilizando una amplia variedad de procesos y materiales.

3ERP tiene años de experiencia en la creación de este tipo de gabinetes, a través de varias tecnologías de fabricación:mecanizado CNC, moldeo por inyección, fabricación de láminas de metal y más.

Este artículo analiza algunas de las formas en que 3ERP puede satisfacer sus necesidades de construcción de recintos.

¿Qué es un recinto?

Una carcasa es la cubierta exterior de un producto que contiene sus componentes electrónicos y otras partes.

Por lo general, hecho de plástico rígido o metal, un gabinete desempeña varias funciones. Para muchos productos comunes, un gabinete hace lo siguiente:

• Mantiene los componentes electrónicos en su lugar
• Protege los componentes electrónicos frágiles de peligros externos como polvo y líquidos, así como golpes y golpes
• Permite una fácil conexión de entradas y salidas
• Proporciona portabilidad
• Hace que el producto sea reconocible a través de su forma, color, marca, etc.

Aunque los gabinetes suelen ser una de las últimas preocupaciones de un desarrollador de productos, pueden desempeñar un papel incluso durante la etapa inicial de creación de prototipos. Los dispositivos electrónicos alojados dentro de una caja sólida son mucho más manejables que un lío de cables que cuelgan como un plato de espaguetis.

Y, quizás lo más importante, incluso un gabinete prototipo simple puede ser suficiente para impresionar a un inversionista potencial. Una simple caja impresa en 3D con atención a los detalles y la marca, por ejemplo, puede proporcionar una imagen mucho más vívida de un producto potencial que un dibujo o un concepto.

Los gabinetes generalmente se componen de dos mitades, por lo que el producto se puede abrir para reparaciones, cambios de batería, etc., y usan tornillos, soportes o compartimentos para mantener componentes específicos en el lugar correcto.

También pueden presentar orificios en su superficie para interruptores externos, pantallas y conectores para cables de entrada/salida y alimentación.

¿Cuáles son los mejores materiales para cajas electrónicas?

Hay muchas opciones de materiales cuando se fabrican cajas para productos electrónicos.

Para proyectos de bricolaje, una caja de madera cortada con láser puede ser completamente suficiente. Sin embargo, para productos profesionales, se puede utilizar una variedad de plásticos y metales.

Una consideración importante del material es la resistencia y la durabilidad, porque algunos productos estarán sujetos a una actividad más extenuante que otros.

Un recinto para un velocímetro de bicicleta, por ejemplo, deberá ser resistente a la lluvia, la suciedad y las vibraciones intensas. Una calculadora de bolsillo, por otro lado, aunque solo un poco menos compleja que un velocímetro, no soportará prácticamente ningún desgaste físico y, por lo tanto, sus requisitos materiales serán menos estrictos.

En general, los metales hacen recintos más resistentes y duraderos que los plásticos.

La mayoría de los dispositivos electrónicos (computadoras, controles remotos, radios digitales, etc.) requieren carcasas rígidas para funcionar correctamente. En algunos casos, sin embargo, se puede fabricar una carcasa similar a la goma parcialmente flexible para aumentar la durabilidad.

La apariencia física deseada de un recinto también puede ser un factor importante en la elección de un material.

Algunas carcasas, como las de los dispositivos de juegos portátiles, están diseñadas para ser transparentes o translúcidas para revelar los componentes electrónicos que contienen. Para estos productos, puede ser preferible un plástico versátil como el acrílico.

Y algunos recintos pueden exigir un acabado superficial específico. Si un producto necesita un revestimiento anodizado, por ejemplo, la carcasa debe estar hecha de aluminio.

En general, el proceso de fabricación utilizado para construir el gabinete informará las opciones de materiales, y las demandas de materiales también pueden informar la elección del proceso de fabricación.

Cajas electrónicas de mecanizado CNC

Las máquinas CNC son una de las herramientas más versátiles para fabricar cajas electrónicas. Los centros de mecanizado pueden cortar metales y plásticos, y las piezas se pueden fabricar directamente a partir de un diseño CAD digital.

Una ventaja de utilizar un proceso de fabricación digital como el mecanizado CNC es la repetibilidad:una vez que haya mecanizado una carcasa, puede utilizar el mismo archivo de diseño para hacer miles de copias idénticas más.

Las máquinas CNC también permiten recintos de gran complejidad geométrica. Mientras que otros procesos solo son realmente capaces de hacer "cajas", el mecanizado CNC permite la creación de curvas suaves, estructuras asimétricas y características individuales complejas.

Puede ser un poco más lento y costoso que los métodos más rudimentarios, como la formación de láminas de metal, pero el mecanizado es un medio muy eficaz para crear recintos.

Materiales de ejemplo:

• Aluminio
• Acero inoxidable
• Acrílico
• Acetal

Recintos electrónicos moldeados por inyección

Para la fabricación en masa de productos de consumo sencillos, no existe mejor método que el moldeo por inyección, que puede utilizarse para fabricar piezas de plástico en grandes cantidades.

El moldeado es ideal para carcasas de plástico simples y se utiliza para crear carcasas para productos como controladores portátiles, sensores, llaves electrónicas, pantallas y mucho más.

El moldeo por inyección se puede usar con termoplásticos duros como el ABS, que no se romperá bajo la fuerza, y otros plásticos versátiles como el acrílico y el acetal. Los plásticos no rígidos como TPV y TPE también se pueden usar para productos que requieren absorción de impactos, por ejemplo, cronómetros deportivos.

Aunque los plásticos rara vez se usan para las aplicaciones más exigentes físicamente, la versatilidad de materiales del moldeo por inyección presenta opciones adecuadas para muchos productos.

Los componentes electrónicos también se pueden incrustar más firmemente dentro de la carcasa mediante un proceso como el moldeo por inserción. Aquí, el plástico fundido se puede moldear directamente sobre la parte superior de un inserto de metal, que podría contener, por ejemplo, un componente emisor de luz o sonido.

Materiales de ejemplo:

• ABS
• Policarbonato
• Acrílico
• TPE

Armarios electrónicos de chapa metálica

Una de las aplicaciones más importantes del conformado de chapa es la creación de envolventes para diversos dispositivos.

Aunque no son especialmente agradables a la vista, las carcasas de chapa son asequibles, duraderas y fáciles de fabricar. Se utilizan en productos como computadoras de escritorio y para innumerables aplicaciones industriales, tanto en interiores como en exteriores.

Es fácil ver por qué la fabricación de láminas de metal es ideal para gabinetes. Con solo tres "curvas", puede convertir una hoja de metal en una caja abierta. Y al perforar y estampar algunos agujeros en esa caja, ya está a medio camino de una caja funcional.

Los metales comunes utilizados para los gabinetes incluyen aluminio, acero y acero inoxidable, y se puede agregar una gama de acabados según la aplicación. El aluminio 5052 es especialmente valioso porque se puede doblar en ángulos extremos sin agrietarse.

Materiales de ejemplo:

• Aluminio
• Acero
• Acero inoxidable

Carcasas electrónicas de impresión 3D

Aunque la impresión 3D no suele ser adecuada para la fabricación de productos en grandes cantidades, es una de las formas más eficaces y asequibles de producir carcasas prototipo de plástico únicas.

Los recintos se pueden diseñar con software CAD y enviar directamente a la impresora 3D, y la tecnología de fabricación permite un alto nivel de libertad geométrica.

Incluso es posible encerrar completamente los componentes electrónicos dentro de la carcasa impresa en 3D sin necesidad de ensamblaje.

La impresión 3D es compatible con materiales de carcasa comunes como el ABS.

Materiales de ejemplo:

• ABS
• PLA
• Policarbonato

Para construir una carcasa para su prototipo o producto electrónico, póngase en contacto con 3ERP para obtener una presupuesto gratis . Con gusto le asesoraremos sobre sus mejores opciones.