Как собрать корпус из экструдированного алюминия?

В прошлом году я разработал корпус датчика, используя алюминиевый экструзионный профиль. Хотя профиль был готов за несколько дней, настоящей проблемой стало превращение его в готовый корпус - с вырезами, обработкой поверхности и сборкой.

Чтобы изготовить корпус из экструдированного алюминия, необходимо завершить механическую обработку, нанести поверхностное покрытие, собрать торцевые панели и фурнитуру в точном порядке.

Давайте пройдемся по всему процессу - от необработанного экструзионного материала до полностью готового к установке корпуса с электроникой.

Какие этапы отделки шкафа из экструдированного алюминия?

Многие думают, что алюминиевый корпус - это просто резка по длине, но готовая деталь включает в себя несколько этапов производства.

Основные этапы включают резку, удаление заусенцев, сверление или фрезерование, нанесение финишного покрытия, сборку панелей и проверку качества.

Рабочий процесс завершения создания корпуса

Мне пришлось переделывать партию, пропустив этап удаления заусенцев. Панели не выровнялись, и острые края поцарапали печатную плату заказчика.

Как обрабатывать вырезы и отверстия в корпусе?

Вырезы освобождают место для разъемов, экранов, кнопок и креплений. Неправильно выполненные, они портят всю деталь. Если все сделано правильно, они органично вписываются в интерьер.

Фрезеровка с ЧПУ - лучший метод для точных вырезов в алюминии. Отверстия и пазы должны соответствовать расположению печатных плат и иметь допуски, подходящие для крепежа или портов.

Методы обработки

1. Фрезерование с ЧПУ

   • Наиболее точное определение портов USB, окон дисплея и вентиляционных отверстий
   • Используйте зазор 1-2 мм для портов

2. Бурение

   • Идеально подходит для отверстий под винты и направляющих
   • Используйте ступенчатое сверло для зенкерования или монтажных отверстий

3. Перфорация (для тонких стенок)

   • Крупносерийное производство
   • Требуется жесткая оснастка

4. Ручной дремель / лобзик

   • Только прототипирование
   • Требуется очистка файлов

Советы по обработке вырезов

• Всегда надежно зажимайте, чтобы избежать вибрации.
• Используйте охлаждающую жидкость, чтобы предотвратить появление заусенцев на кромках или оплавление поверхности.
• Отметьте места разрезов с помощью шаблонов или лазерных маркеров.
• Для тонких секций подложите жертвенную опору, чтобы избежать деформации.

После этого мы добавили порты USB-C на станке с ЧПУ, используя концевые фрезы диаметром 2,0 мм. Мы оставили допуск 0,2 мм по всем сторонам - с зажимами для разъемов все подошло идеально.

Какая отделка поверхности подходит для корпусов?

Отделка поверхности не просто хорошо выглядит - она защищает, изолирует и придает брендовую ценность.

Лучшие варианты для алюминиевых корпусов - анодирование, порошковое покрытие, браширование и химическая пленка (Alodine). Каждый из них обеспечивает различный внешний вид и защиту.

Таблица вариантов отделки

Преимущества отделки поверхности

• Долговечность: Анодирование или порошок противостоят истиранию.
• Экранирование электромагнитных помех: Голый или алодиновый проводник.
• Эстетика: Цветное анодирование улучшает внешний вид.
• Брендинг: Логотипы могут быть нанесены лазером после финишной обработки.

Для одного корпуса IoT мы выбрали черное анодирование типа II. Оно противостояло окислению на открытом воздухе и выглядело профессионально - даже спустя два года эксплуатации.

Как собрать экструзионный шкаф с панелями и крепежом?

После раскроя и отделки окончательная сборка воплощает корпус в жизнь. Хорошая конструкция облегчает сборку; плохая конструкция вызывает перекос или дребезжание.

Корпуса из алюминиевого профиля обычно собираются с передними и задними панелями, винтами, направляющими и уплотнительными прокладками, где это необходимо.

Этапы сборки

1. Установите печатные платы

   • Вставляются во внутренние направляющие или крепятся с помощью стоек.

2. Подходит для передних/задних панелей

   • Обычно отливаются под давлением или изготавливаются на станках с ЧПУ; могут включать разъемы и светодиоды.

3. Вставные прокладки (если используются)

   • Для защиты от атмосферных воздействий IP65; устанавливаются по периметру панели.

4. Используйте невыпадающие винты

   • Прикрепите панели к основному корпусу с помощью крепежных элементов из нержавеющей стали M3 или M4.

5. Нанесите фиксатор резьбы (необязательно)

   • Предотвратите ослабление из-за вибрации или транспортировки.

6. Окончательная затяжка и проверка

   • Используйте динамометрический ключ для обеспечения стабильного момента затяжки.

Советы по проектированию сборки

Мы разработали пазовую направляющую для демонстрационной доски. Она вставляется в основной профиль без крепежа, что экономит время и риск электростатического разряда при сборке.

Заключение

Отделка корпуса из экструдированного алюминия включает в себя не только профиль, но и резку, обработку, отделку и продуманную сборку. Вам нужны точные инструменты, тщательный контроль допусков и варианты отделки, соответствующие назначению изделия. Будь то прочная коробка или элегантный корпус для электроники, производительность вашего корпуса зависит от каждой детали.

Верные/неверные вопросы