押出アルミニウム・エンクロージャーを完成させるには？

昨年、私はアルミ押し出し材を使ったセンサー・ハウジングを設計した。プロファイルは数日でできたが、本当の挑戦は、切り抜き、表面処理、組み立てなど、完成した筐体にすることだった。

アルミ押し出し材のエンクロージャーを完成させるには、機械加工を仕上げ、表面処理を施し、エンドパネルと金具を正確な手順で組み立てる必要があります。

未加工の押出成形品から、電子機器の取り付け準備が整った完全に使用可能なエンクロージャーまでの全工程をご紹介しましょう。

アルミ押し出しエンクロージャーはどのような工程で仕上げるのですか？

多くの人は、アルミ製エンクロージャーは長さに合わせてカットするだけだと思っていますが、完成品にはいくつかの製造工程があります。

主な工程には、切断、バリ取り、穴あけ、フライス加工、表面仕上げ、パネルの組み立て、品質チェックなどがある。

エンクロージャー完成までのワークフロー

ステップ	説明
1.長さにカットする	公差(±0.2 mm 標準)による精密鋸切断
2.デバリング	ユーザーを保護し、フィット感の問題を回避する滑らかなエッジ
3.機械加工	CNCまたは手動フライス加工による穴、通気孔、ポートの追加
4.表面仕上げ	アルマイト、パウダーコート、ブラッシングを施す
5.組立	エンドキャップの取り付け、PCBのスライドイン、ファスナーの取り付け
6.品質検査	フィット感、仕上げ、寸法、機械的強度をチェック

バリ取りの段階をスキップして、バッチをやり直さなければなりませんでした。パネルの位置が合わず、鋭利なエッジが顧客のPCBを傷つけてしまったのです。

エンクロージャーに切り込みや穴を開けるには？

切り欠きは、コネクター、スクリーン、ボタン、取り付けのためのスペースを作る。間違った使い方をすれば、パーツ全体を台無しにしてしまう。正しく使えば、シームレスに統合されます。

CNCフライス加工は、アルミニウムの精密な切り抜き加工に最適な方法です。穴とスロットはPCBの位置と一致させ、ファスナーやポートに適した公差を使用する必要があります。

加工技術

1. CNCフライス加工

   • USBポート、ディスプレイ・ウィンドウ、通気孔に対して最も正確
   • ポートのクリアランスは1～2mm

2. 掘削

   • ネジ穴やパイロットガイドに最適
   • カウンターシンクや取り付け穴には、ステップドリルを使用します。

3. パンチング（薄肉用）

   • 大量生産
   • 硬い工具が必要

4. 手動ドレメル／ジグソー

   • プロトタイピングのみ
   • ファイルのクリーンアップが必要

切り抜き加工のヒント

• 振動を避けるため、必ずしっかりとクランプしてください。
• エッジのバリや仕上げの溶け出しを防ぐため、クーラントを使用する。
• テンプレートまたはレーザーマーカーでカット位置をマークする。
• 薄い部分の場合は、反りを避けるため、犠牲的なサポートで裏打ちする。

2.0mmのエンドミルを使い、CNCマシンでUSB-Cポートを追加した。コネクター・クリップとのフィットは完璧でした。

エンクロージャーに適した表面仕上げは？

表面仕上げは見栄えを良くするだけでなく、保護、断熱、ブランド価値の付加につながります。

アルミニウム製エンクロージャーに最適なオプションには、陽極酸化処理、粉体塗装、ブラッシング、化学皮膜（アロジン）などがあります。それぞれ異なる外観と保護を提供します。

仕上げオプション表

仕上げタイプ	外観	保護レベル	備考
陽極酸化処理（タイプII）	マット、カラー	ミディアム	良好な耐摩耗性。
硬質アルマイト	ダークグレー/ブラック	高い	頑丈な使用に最適（屋外または軍事用）
パウダーコーティング	グロス/マット/フルカラー	非常に高い	耐久性；傷を隠す；事前クリーニングが必要
ブラッシュド・アルミ	方向指示線	低い	化粧品；クリアコートが必要かもしれない
アロジン／ケムフィルム	黄色または透明な色合い	低い／中程度	EMIに有効、露出している場合はトップコートが必要

表面仕上げの利点

• 耐久性:アルマイトまたはパウダーは、摩耗に耐える。
• EMIシールド:ベアまたはアロジンは導電性である。
• 美学:カラーアルマイト処理により外観を向上。
• ブランディング:仕上げ後にロゴをレーザーエッチングすることができる。

あるIoTの筐体には、タイプIIの黒アルマイトを選びました。屋外の酸化に強く、2年後の現場でもプロフェッショナルな外観でした。

押出エンクロージャーをパネルとファスナーで組み立てるには？

切断と仕上げの後、最終的な組み立てによってエンクロージャーに命が吹き込まれる。良い設計は組み立てを容易にし、悪い設計はズレやガタつきの原因となる。

アルミ押し出しエンクロージャーは通常、前面/背面パネル、ネジ、スライドインレール、必要な部分のシーリングガスケットで組み立てられています。

組み立てステップ

1. PCBの設置

   • 内部レールにスライドさせるか、スタンドオフを使用して取り付ける。

2. フロント／リアパネル

   • コネクターやLEDを含む場合もある。

3. インサートガスケット（使用する場合）

   • IP65または耐候性使用のため、パネルの周囲に配置する。

4. キャプティブスクリューを使用する

   • M3またはM4ステンレススチールファスナーでパネルを本体に取り付ける。

5. ネジロックをかける（オプション）

   • 振動や輸送によるゆるみを防ぐ。

6. 最終締め付けとチェック

   • 安定したトルクを得るにはトルクドライバを使用する。

組立設計のヒント

特徴	推薦
ネジ山	ステンレス製M3/M4を使用、スチール製インサートにねじ込む
パネル・フィット	公差±0.2mmを維持
シール	シリコーンまたはゴム製ガスケットを使用し、浸入を防ぐ
ケーブル配線	ケーブルのストレインリリーフまたはグロメットホールを追加する
PCBマウント	タップ付きボスまたは内部スロットを使用

私たちは、ディスプレイボード用のスロットイン・トラックを設計しました。ファスナーなしでメインプロファイルにスライドさせることで、組み立てにかかる時間とESDのリスクを削減しました。

結論

アルミ押出筐体の仕上げには、プロファイルだけでなく、切断、機械加工、仕上げ、スマートな組み立てが必要です。精密工具、慎重な公差管理、製品の機能に適した仕上げオプションが必要です。頑丈な箱であれ、洗練された電子機器ケースであれ、エンクロージャの性能は細部に依存します。

正誤問題