Diseño de gabinetes electrónicos 101:guía de diseño de chapa metálica

Las carcasas y piezas de chapa se doblan con una prensa plegadora o una carpeta . Por lo general, el metal no se puede formar en un borde verdadero de 90 grados, sino que las esquinas tienen un radio, como puede ver en el diagrama a continuación.

Se pueden lograr diferentes grados de curvatura usando diferentes herramientas y parámetros de doblado. Como diseñador, usted controla esto especificando un radio de curvatura: que es el radio de la superficie interior de la curvatura (el radio exterior es solo el radio interior más el espesor del metal).

Hay dos factores clave para los radios de curvatura:

• Consideraciones funcionales: No tiene una superficie plana para sujetadores, componentes o muescas hasta que esté libre del radio de curvatura.
• Estética: Por ejemplo, los diseños de estilo "retro" a menudo tienen radios grandes para una sensación más curvilínea.

Tenga en cuenta sus intenciones de estética y funcionalidad al diseñar para seleccionar los radios de curvatura adecuados para sus necesidades.

Idealmente, solo debe diseñar con radios que realmente se puedan construir; Puede consultar nuestra tabla de capacidades de radio de curvatura aquí y hacer coincidir las limitaciones de nuestro equipo y herramientas con su diseño. Pero si no puede decidir, le sugerimos que elija algo razonable (por ejemplo, 0,040") y lo ajustaremos antes de fabricarlo.

Se debe prestar especial atención a la intersección de dos líneas de doblez (es decir, la esquina) de un recinto. Específicamente, el material adicional debe eliminarse para evitar que las curvas interfieran entre sí; esto se denomina desahogo de esquina (recorte de esquina en CAD). Si no incluye los relieves de esquina correctos, los agregaremos por usted. Si usa Protocase Designer, las plantillas lo harán automáticamente por usted.

Por lo general, los cortes deben permanecer a una distancia mínima de los radios de curvatura, ya que un corte demasiado cerca de un radio de curvatura corre el riesgo de que se estire o se ensanche. A menudo, los clientes me preguntan a qué distancia debe estar un recorte de una curva. Este valor depende del tipo de material, el grosor y las herramientas utilizadas para doblar o doblar el radio requerido. Consulte nuestra tabla de radios de curvatura del material y tamaño mínimo de curvatura para conocer este valor. Independientemente del valor mínimo de curvatura que elija para su diseño, debe asegurarse de que sus recortes tengan al menos el mismo valor de la curvatura. Por ejemplo, si está utilizando acero inoxidable de calibre 14 (A240 TP304 2B) y opta por una curvatura mínima de 0,275”, entonces sus cortes no deben estar más cerca de 0,275” de una curvatura. Al utilizar el valor mínimo de la dimensión de plegado para la proximidad mínima del corte a un plegado, se asegurará de no tener problemas. A menudo, los clientes me preguntan a qué distancia debe estar un corte de un plegado. La regla general simple es asegurarse de que el corte sea la distancia igual al radio de curvatura mínimo lejos de la curvatura. Así, te asegurarás de que no habrá problemas.

Si debe colocar un recorte cerca de una curva, le recomiendo que se comunique con nosotros, ya que podemos trabajar juntos para cumplir con sus requisitos de diseño. También tiene la opción de hacer una muesca en el doblez en esa área, lo que dejará su recorte en forma perfecta (ver más abajo).

Sujetadores autoajustables

Los sujetadores autoajustables son tuercas roscadas, espárragos, separadores y otros estilos que se presionan en una hoja de metal para proporcionar puntos de sujeción sólidos. Las tuercas pueden aceptar tornillos (una disposición que es mucho más robusta que las láminas de metal roscadas), se pueden insertar separadores para montar placas de circuitos y se pueden usar espárragos para montar conectores. A menudo denominados sujetadores autoajustables de la marca PEM ® (PEM significa PennEngineering &Manufacturing Corp.), los sujetadores autoajustables son extremadamente útiles y han resuelto muchos problemas de montaje de componentes a lo largo de los años.



A continuación, se muestran algunos ejemplos de sujetadores autoajustables.

Soldadura

La soldadura se puede usar para resolver ciertos problemas, como la creación de piezas complejas (soldadura de piezas para formar una sola pieza), la creación de uniones herméticas o la adición de resistencia a un recinto. Ofrecemos soldadura por puntos, soldadura por costura y soldadura por puntos.

Soldadura por puntos – Este es un método rápido, eficiente y económico para unir permanentemente dos piezas de chapa en uno o más puntos. A diferencia de los sujetadores roscados, la soldadura por puntos deja poco rastro de la unión. Hay algunas restricciones dimensionales a considerar, debido a la geometría del equipo de soldadura, según el diagrama a continuación. La soldadura por puntos es compatible con todo nuestro stock de acero laminado en frío, acero inoxidable y recocido galvánico.

• Garganta máxima:15″ (375 mm)
• Altura máxima:5″ (125 mm)

Soldadura por costura – Esto es útil para unir continuamente dos o más piezas de chapa metálica para que parezcan sin costura. Utilizamos soldadura por transferencia de metal en frío (CMT), que es, a primera vista, similar a la soldadura MIG con alimentación de alambre. Sin embargo, en la soldadura MIG, el metal de aporte se transfiere por pulverización a muy alta temperatura. En CMT, el alambre se calienta lo suficiente como para derretir la punta y la transferencia se produce por contacto físico. Al generar solo una décima parte del calor de la soldadura MIG, CMT solo genera una décima parte del calor de la soldadura MIG, lo que evita la deformación o la fusión, incluso para láminas de metal delgadas. En la mayoría de los casos, el exceso de metal se elimina luego por esmerilado. Las costuras unidas continuamente resultantes son útiles para impermeabilizar y reducir las fugas de EMI, así como para lograr una apariencia y sensación perfectas.

Soldadura por puntos – Realizado exactamente de la misma manera que la soldadura por costura, pero en segmentos discretos.

Acabado

Recubrimiento en polvo es un tipo de polvo termoplástico seco, que se aplica electrostáticamente y se funde sobre partes adheridas en un horno. Disponible en una variedad de colores, niveles de brillo y texturas, el recubrimiento en polvo es ampliamente reconocido como el estándar de la industria para pintar metal, ya que proporciona un acabado rentable de alta calidad y muy duradero. Otra ventaja de la pintura en polvo son las diversas texturas disponibles. Por ejemplo, los acabados sandtex (ásperos) son excelentes para ocultar huellas dactilares, lo cual es óptimo para gabinetes electrónicos.

Al aplicar pintura en polvo, la pintura agregará una capa adicional a su recinto. ¡Las dimensiones del dibujo se refieren al metal subyacente y no al revestimiento! Recomiendo asignar 0,003” – 0,005” adicionales por lado en las dimensiones de su corte (es decir, si tiene una pieza de 1” para insertar en un panel, haga el corte de 1,006” a 1,010”). De lo contrario, es posible que los recortes no sean lo suficientemente grandes y las piezas no encajen.

Para especificar la capa de polvo, simplemente elija una capa de polvo con el color y la textura apropiados para sus necesidades y adjunte una nota al diseño que está enviando. Puede encontrar una lista de pinturas en polvo disponibles aquí. También tenemos acceso a una amplia gama de pinturas en polvo que no están en inventario, sujetas a tiempo de entrega adicional y cargo por lote.

Nota: Enmascaramos automáticamente los sujetadores roscados en los pedidos antes del recubrimiento en polvo para evitar problemas. Los clientes pueden solicitar máscaras adicionales; esto se usa principalmente cuando se requiere metal desnudo para fines de contacto eléctrico.

Impresión digital y Serigrafía son técnicas de acabado que le darán a su diseño una apariencia y sensación profesional. Ambas técnicas de impresión le permiten etiquetar claramente su gabinete, parte o componente para identificar conectores, interruptores, puertos y más. La impresión digital también es excelente para gráficos, como logotipos de empresas o ilustraciones.

Tanto la impresión digital como la serigrafía se pueden aplicar a paneles planos, piezas y gabinetes ensamblados.

Si bien la impresión digital se ha convertido en la opción predeterminada para muchos diseñadores, cada proceso tiene sus propias fortalezas, lo que puede hacer que uno u otro se adapte mejor a su aplicación específica.

Recubrimiento de conversión química a menudo se denomina película química o revestimiento de cromato. Cuando aplicamos cromato al sustrato de metal, crea una superficie duradera y resistente a la corrosión (similar al acero inoxidable) que muestra una conductividad eléctrica estable.

Anodizado es un proceso electroquímico utilizado para preparar la superficie de metales no ferrosos, más comúnmente aluminio, para hacer la superficie más dura y menos propensa a la corrosión. La superficie anodizada en realidad se convierte en parte del aluminio; por lo tanto, nunca se pelará, astillará ni se descascarará y, con el uso normal, nunca se desgastará. Ofrecemos un acabado anodizado a través de un contratista externo y, por lo tanto, requiere un tiempo de entrega adicional.

Estañado es una técnica de inmersión simple que deposita estaño puro sobre cobre. En Protocase, el estañado se suele aplicar para mejorar la resistencia a la corrosión, la conductividad eléctrica y la soldabilidad. Por lo general, enchapamos barras colectoras de cobre Protocase fabricadas a medida. Sin embargo, también enchapamos piezas proporcionadas por el cliente si es necesario.

Acabados de metal desnudo   se ofrecen en tres tipos básicos para aluminio y acero inoxidable:

• Sin acabado:la pieza se desbarba sin acabado adicional y puede mostrar pequeños rasguños o marcas de remolinos. Esto es rentable pero solo es útil para piezas funcionales que no estarán en exhibición.
• Acabado granulado:la pieza se quita las rebabas y luego se le da una dirección de grano lineal específica a través del cepillado.
• Tumbled Finish:suaviza e imparte un acabado no direccional a través de la rotación en un medio abrasivo (estética similar al vidrio esmerilado).

Si está buscando más información sobre cualquiera de los acabados enumerados, visite nuestro sitio web aquí.

Tolerancias

Otra cosa a tener en cuenta al diseñar su caja son las variaciones en las dimensiones que son una parte inevitable de la fabricación. Las fuentes principales son el error de posición y la variación de la sangría durante el corte, las variaciones debidas a la composición del metal y el modelado imperfecto del estiramiento que se produce durante el doblado. Además, le recordaré nuevamente que las dimensiones son para metal desnudo:si agrega una capa de pintura en polvo, deje entre 0,003" y 0,005" adicionales. Consulte las tolerancias estándar de Protocase aquí.

Próxima entrada del blog

¿Quiere ir más allá de Enclosure Design 101? Lea la publicación de mi blog sobre qué hacer cuando es necesario colocar recortes y componentes cerca de una curva.

Compatibilidad con Protocase

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