Diseño de gabinetes de chapa:Consejos para el diseño de gabinetes clave

No se puede exagerar la importancia de las cajas en los productos electrónicos. Independientemente del tamaño y la complejidad de un producto eléctrico, debe haber una forma de recinto. Un gabinete de lámina de metal tiene varios beneficios asociados, que incluyen conductividad eléctrica, reducción de emisiones y resistencia contra entornos industriales hostiles.

Todas las empresas de fabricación de chapa metálica tiene como objetivo garantizar el éxito general del diseño y una experiencia de usuario positiva. La creación de gabinetes de alta calidad puede ayudar a lograr esto cuando se trata de componentes electrónicos. Hay algunos conjuntos de pautas asociadas con el diseño de gabinetes de láminas de metal. Una buena comprensión de estas pautas facilitará el trabajo y ayudará a garantizar resultados de calidad.

Los siguientes consejos de diseño de gabinetes de chapa metálica explican los detalles del diseño del gabinete para mantener su trabajo a la altura. ¡Vamos a sumergirnos en eso!

Conozca los requisitos de diseño del producto

Siempre es importante comprender los requisitos estéticos y funcionales del producto en cada proceso de diseño. Lo mismo ocurre con el diseño de un cerramiento de chapa. Conocer estos requisitos garantizará que desarrolle la chapa metálica de la caja que mejor se adapte a sus necesidades.

Algunos de los requisitos del producto que debe comprender incluyen los siguientes:

• La aplicación del cerramiento de chapa.
• Condiciones de trabajo previstas para la carcasa, es decir, temperatura de trabajo, exposición a la corrosión, requisitos de resistencia a la vibración, clasificación IP, etc.
• Requisitos dimensionales.
• Requisitos de montaje, incluido montaje en pared, montaje en poste, sobre una mesa, etc.
• El componente que desea encerrar dentro de la carcasa, por ejemplo, la altura y el tamaño del componente, las posiciones de los conectores y más.
• Requisitos estéticos.

Seleccione el material para el diseño del gabinete de chapa metálica

Una vez que comprenda los requisitos del producto, el siguiente paso es elegir el metal. El tipo de metal que elija dependerá principalmente de la aplicación de su envolvente de chapa. No desea seleccionar un metal que se desgastará rápidamente al exponerse a condiciones de trabajo específicas. Los mejores metales son aquellos que ofrecen una calidad superior al mismo tiempo que brindan resistencia al desgaste y la corrosión.

Echemos un breve vistazo a las propiedades de los mejores metales para el diseño de su gabinete.

Aluminio

Este metal es ligero y resistente a la corrosión. Tiene un nivel de rigidez significativamente más bajo que el acero en algunas condiciones. Hay diferentes tipos de aluminio Los grados. Sin embargo, hay dos aleaciones de aluminio primarias empleadas en gabinetes de láminas de metal. Son Aluminio 5052 y Aluminio 6061.

El aluminio 5052 tiene increíbles capacidades de flexión, incluso en radios estrechos sin agrietarse. También puede mecanizar y soldar fácilmente esta aleación, lo que la hace adecuada para gabinetes de chapa. Por otro lado, el aluminio 6061 es bastante más susceptible al agrietamiento que su otra contraparte. Sin embargo, también se puede mecanizar fácilmente.

Las propiedades livianas y resistentes a la corrosión del aluminio lo hacen ideal para piezas y gabinetes de láminas de metal. En algunos casos, es posible que deba anodizar piezas de aluminio para obtener recubrimientos duraderos y protectores. El recubrimiento de cromato también puede ser ideal para un componente que requiere contacto eléctrico.

Acero inoxidable

Este metal contiene cromo y níquel. Por lo tanto, puede estar seguro de una mayor resistencia a la corrosión. Además, el acero inoxidable tiene una mayor resistencia a la tracción en comparación con el aluminio. Por lo tanto, este material es adecuado para diseños de gabinetes de chapa para aplicaciones de alto impacto. Encontrará un llamativo componente de acero inoxidable con un acabado granulado.

Recocido galvánico

Este es un material de acero de bajo carbono recubierto con zinc y recocido. El propósito del recocido es asegurar la unión del zinc a través de la difusión en el sustrato. Por lo tanto, puede estar seguro de que no se descascarillará durante la formación o el doblado. Si tiene la intención de utilizar la carcasa de metal en condiciones húmedas, entonces Galvanneal es su mejor opción. También es resistente a la corrosión, dependiendo de su recubrimiento.

CRCA

El acero recocido cerrado laminado es una excelente opción para recintos y piezas de interior. También ofrece una combinación perfecta de rigidez y resistencia. Su durabilidad a más largo plazo se encuentra en interiores. El CRCA puede oxidarse si lo deja sin recubrimiento porque no tiene una resistencia a la corrosión inherente.

Cobre

Aunque rara vez se usa en el diseño de gabinetes de chapa, el cobre es un gran metal. Ofrece una excelente conductividad térmica y eléctrica. Por lo tanto, es adecuado para aplicaciones eléctricas. Sin embargo, el cobre es muy blando, por lo que la mayoría de los fabricantes no lo utilizan para las cajas. Son, en el mejor de los casos, ideales para barras colectoras o piezas misceláneas.

Nuestros consejos de diseño de gabinetes de chapa para la elección del metal estarán incompletos si no tiene los mejores criterios de metal. Sería útil si considerara las siguientes propiedades antes de elegir un metal para su diseño.

• Resistencia a la tracción
• Soldabilidad y maquinabilidad
• Resistencia a la corrosión
• Resistencia al desgaste
• Restricciones de peso de la caja electrónica
• Proceso de montaje
• Conductividad térmica y eléctrica
• Coste

Elija la forma adecuada del recinto

Elegir la forma correcta de la caja es otro de los consejos cruciales para el diseño de cajas de chapa. Debe pensar en la forma de la carcasa a nivel de diseño de PCB y sistema. En consecuencia, puede evitar los errores comunes del diseño de gabinetes. La lámina de metal puede ser un poco limitada en comparación con la moldura de caja de plástico.

Sin embargo, puede diseñar recintos funcionales, rentables y estéticamente agradables con las siguientes formas.

· Forma de caja plegada

Ofrece una forma clásica de caja de cuatro lados con una tapa que viene con ella. Esta forma de gabinete garantiza un fácil acceso para el servicio y una gama más amplia de opciones de montaje.

· Forma de F

Es una forma de recinto fácil de producir. Los gabinetes en forma de F son adecuados para PCB que tienen conectores en lados opuestos.

· Forma de L

El recinto en forma de L también es sencillo. La geometría es fácil de entender y también ofrece fácil acceso para su uso.

· Forma de U

Al igual que los gabinetes en forma de F, los gabinetes en forma de U también son fáciles de producir. A menudo vienen con bases sólidas y ofrecen fácil acceso para el servicio.

Mire este video para aprender consejos de diseño de gabinetes de chapa:

Comprender los espesores de chapa metálica

El grosor de su metal para el diseño del recinto es vital. El grosor a menudo determina la resistencia, el peso, la longitud de la brida y el tamaño del punzón de su gabinete. Como sabrá, por lo general es difícil fabricar productos más pequeños con un metal más grueso. Además, aumentar el grosor del material es vital para diseñar piezas grandes con mayor resistencia.

Muchos de los calibres de espesor parecen todos iguales en el papel. Sin embargo, una mejor comprensión de los calibres de chapa metálica le ayudará a saber la opción correcta para elegir. Tenga en cuenta que siempre es imperativo mantener un grosor de pared uniforme en el diseño de su gabinete de chapa. De esta manera, puede determinar la calidad de su componente.

Mantenga constante el radio de curvatura

Es obligatorio mantener constante el radio de curvatura. Los radios de curvatura dentro del diseño del gabinete de chapa siempre deben sumar el grosor del contenido. Debe asegurarse de que el radio de curvatura se corresponda con el ancho del producto. Previniendo así fracturas y problemas de circulación de sustancias.

Desea mantener su brida en una longitud mínima de aproximadamente tres o cuatro veces el grosor del material. Un punto importante a tener en cuenta es que algunos metales resisten la flexión. Por lo tanto, una comprensión adecuada de la composición química y el estado de la superficie de su metal lo ayudará a probar su flexibilidad.

Sería mejor considerar siempre los requisitos funcionales y estéticos de su gabinete antes de elegir los radios de curvatura. El software CAD lo ayudará a calcular digitalmente la tolerancia de plegado de su metal.

Considere las operaciones de acabado

Hay varias soluciones de acabado de chapa Para escoger de. Mientras que algunos diseñadores prefieren una técnica de acabado sobre otros, cada uno de ellos tiene sus características únicas. Discutiremos algunas de estas opciones a continuación.

Recubrimiento en polvo

Este tipo de recubrimiento consiste en la aplicación electrostática de polvo termoplástico seco sobre la superficie metálica. El acabado de recubrimiento en polvo es rentable y duradero, con varios colores y texturas disponibles. Además, es adecuado para varios metales, por lo que no hay dolor de cabeza al elegir un acabado. Tenga en cuenta que una capa de polvo agregará una capa adicional a su componente. Por lo tanto, las dimensiones se referirían solo al metal subyacente.

Anodizado

Este es otro proceso electroquímico que prepara superficies de metales no ferrosos. Es un acabado adecuado para el aluminio, lo que hace que la superficie sea más dura e impacta en la resistencia a la corrosión de alto nivel. El acabado anodizado se convertirá en parte del metal y nunca se desprenderá ni se pelará con el uso diario.

Revestimiento de conversión de cromato

Este tipo de acabado ayuda a pasivar los metales mediante un proceso de baño de inmersión. El revestimiento de cromato tiene como objetivo evitar la corrosión y lograr un acabado estéticamente agradable. El cromado también ayuda a retener la conductividad eléctrica de los materiales. La chapa de su gabinete se beneficiará de este proceso de acabado simplificado.

Impresión Digital y Serigrafía

Estas técnicas de acabado ayudarán a que el diseño de su gabinete tenga la sensación y el aspecto profesional que se merece. El uso principal de estos métodos es ayudarlo a etiquetar sus recintos claramente. Por lo tanto, puede identificar fácilmente puertos, interruptores, conectores, etc. La impresión digital es excelente para gráficos que incluyen ilustraciones y logotipos de empresas. Puede aplicarlos sobre piezas planas y cerramientos ensamblados.

Niquelado

Esta técnica de recubrimiento consiste en agregar una capa delgada de níquel a la superficie metálica. Ofrece una combinación perfecta de resistencia a la corrosión y al desgaste. También le da a su componente una utilidad, brillo y atractivo adicionales. Si desea buenas propiedades de adhesión para otras capas, puede usar niquelado para sus capas base.

Pintura

El acabado de pintura implica la pulverización de capas delgadas de pintura sobre la superficie de su metal. Generalmente mejora la apariencia estética de su gabinete de chapa. Además, puede ayudar a proporcionar un mayor reconocimiento de marca a los clientes.

Desarrollar prototipos y realizar pruebas de validación

Una vez que haya aplicado los consejos de diseño de gabinetes de chapa metálica dados, tendrá un concepto de trabajo. El siguiente paso es ajustar el diseño para cumplir con las especificaciones deseadas y mejorar la capacidad de fabricación.

La mejor manera de hacer esto es desarrollar prototipos. Las empresas de fabricación de chapa, como RapidDirect, tienen secciones dedicadas al desarrollo de nuevos productos . Por lo tanto, puede probar su diseño en un entorno de producción real. Es posible que su prototipo no sea exactamente lo que quieren sus clientes.

Esta es la razón por la cual las pruebas de validación son cruciales. Este paso lo ayudará a decidir si debe avanzar hacia la fabricación a gran escala o volver al proceso de diseño. Las pruebas de validación pueden implicar la instalación del producto en puntos de uso o pruebas ambientales básicas. Es posible que encuentre algunas áreas que necesiten ser revisadas y modificadas.

Conclusión

Los gabinetes de chapa ofrecen varias ventajas de fabricación. Mejoran la conductividad eléctrica, la reducción de emisiones y la resistencia contra entornos industriales hostiles. Al mismo tiempo, ayudan a reducir los tiempos de entrega y los costos de fabricación. Por lo tanto, es fundamental diseñarlos correctamente. Los consejos de diseño de gabinetes de chapa de metal proporcionados lo ayudarán a tomar decisiones informadas.

No hay nada mejor que contar con manos experimentadas y expertas ayudándote en todo el camino. RapidDirect ofrece esto. Con RapidDirect, puede obtener varios beneficios del procesamiento de chapa. Nuestros técnicos calificados son expertos en el diseño de cerramientos de chapa. También se beneficiará de los servicios de producción automatizados y optimizados.

Además, nuestras sólidas y confiables capacidades de fabricación, garantía de calidad y experiencia técnica garantizarán que obtenga los mejores resultados. Obtenga cotizaciones instantáneas para sus piezas mecanizadas personalizadas con informes dimensionales completos. Todo lo que necesita hacer es cargar sus archivos de diseño o comunicarse con RapidDirect por correo electrónico.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se diseña una caja de chapa?

El primer paso es familiarizarse con los requisitos del producto, tanto funcionales como estéticos. Luego, puede continuar con la elección del material que mejor se adapte a sus necesidades de fabricación. La forma de la caja es crucial y también es necesario comprender el grosor de la chapa. Una vez que tenga todo eso, puede seleccionar las mejores opciones de acabado y soldadura para su componente. Sin embargo, debe desarrollar prototipos y realizar pruebas de validación para asegurarse de que está en el camino correcto.

¿Cómo se elige el grosor de la chapa?

Tenga en cuenta que el espesor del metal es inversamente proporcional al calibre. Por lo tanto, tendrá un metal más delgado para un calibre más alto. La mayoría de los fabricantes usan acero de calibre 8 o algo más delgado. Si se vuelve más grueso, ya no puede llamarlo lámina de metal.

¿Qué factores afectarán la elección del material de chapa?

Los siguientes factores lo ayudarán a seleccionar el material de lámina de metal adecuado para el diseño de su gabinete.
a. Resistencia a la tracción y peso
b. Soldabilidad y maquinabilidad
c. Conductividad térmica y eléctrica
d. Resistencia a la corrosión
p. Proceso de montaje
f. Costo