Изготовление корпуса электроники на ЧПУ

Корпус электроники на ЧПУ: кабельные вводы, теплоотвод и герметичная крышка

Корпус электронного блока часто работает в тяжёлых условиях: в цехе, на улице, в пыли и влаге, в соседстве с вибрацией и нагревом. От него требуется защитить плату, пропустить кабели через вводы, отвести тепло и закрываться герметично. Все эти задачи решаются размерами и геометрией: канавка под уплотнение, резьба кабельного ввода, площадка под тепловыделяющий элемент. Ошибка в одном из них означает либо протечку, либо перегрев.

Мы изготавливаем корпуса силовой и управляющей электроники, источников питания, преобразователей и блоков для тяжёлых условий 3D фрезерованием на обрабатывающих центрах с ЧПУ по чертежу или 3D-модели. Работаем с корпусами, где важны теплоотвод, кабельные вводы и уплотнение крышки. Принимаем опытные образцы и малые серии.

Технические возможности по этой позиции

Это возможности оборудования. Мы не заявляем степень защиты корпуса: она зависит от конструкции в сборе, уплотнений и кабельных вводов и определяется разработчиком. От нас зависит соответствие геометрии чертежу.

Материалы для корпусов электроники

Для электронного блока важны теплоотвод, стойкость к среде и масса. Материал определяет условия эксплуатации.

Алюминиевые сплавы

6061, 6082, АД31 и Д16Т хорошо отводят тепло, лёгкие и допускают анодирование. Они стандартны для корпусов силовой электроники, где тепловыделяющие элементы прижимаются к стенке. Анодный слой защищает от коррозии, но не проводит ток, это учитывается в местах заземления.

Нержавеющие стали

12Х18Н10Т и AISI 304 нужны для электроники в агрессивной среде, во влажных и пищевых производствах. Нержавейка тяжелее и хуже отводит тепло, поэтому для мощных блоков нужен дополнительный теплоотвод.

Конструкционные стали

Сталь 45 используют для корпусов, воспринимающих удары и вибрации, или для экранирования магнитных полей. Поверхность требует защиты от коррозии.

Какие корпуса электроники делаем

Конструкция определяет набор операций.

• Корпуса с кабельными вводами - резьбовые отверстия в стенках, расположение задаёт чертёж.
• Корпуса с радиаторными стенками - наружные рёбра для отвода тепла.
• Герметизируемые блоки - корпус с канавкой под уплотнение и крышкой на винтах.
• Корпуса источников питания - крупные плоскости и крепёж трансформаторов.
• Корпуса для установки на объекте - проушины и кронштейны для монтажа.

Как изготавливается корпус электроники: маршрут по операциям

Для электронного корпуса важны точные резьбы, ровный стык и плоскость тепловой площадки.

• Анализ чертежа - проверяем положение вводов, площадок и стоек, порядок установок.
• Программа в Mastercam - траектории для корпуса, рёбер, канавок и резьб.
• Заготовка - плита или блок с припуском, назначаются базы.
• Черновая выборка - основной объём и контур с запасом.
• Чистовая обработка - стенки, тепловые площадки, стык и канавка на высоких оборотах шпинделя.
• Резьбы вводов и крепёж - нарезаем и контролируем калибрами.
• Зачистка и контроль - кромки притупляются, положение вводов, плоскость стыка и площадки измеряются на КИМ Zeiss.

Резьбы кабельных вводов контролируем калибрами: плохая резьба не держит ввод и течёт.

Точность корпуса электроники: что мы держим и как проверяем

Критичны канавка под уплотнение, плоскостность стыка и плоскость тепловой площадки. Канавка задаёт сжатие уплотнения, стык определяет прилегание крышки, площадка - контакт с тепловыделяющим элементом и теплоотвод.

Все параметры измеряем на КИМ Zeiss с погрешностью 0,0005 мм и записываем в протокол. Герметичность блока в сборе проверяет заказчик: мы отвечаем за измеримую геометрию корпуса.

Где применяются корпуса электроники нашего изготовления

Корпуса электроники заказывают для оборудования в сложных условиях:

• Силовые преобразователи и источники питания - тепловыделяющие блоки.
• Промышленная автоматика - блоки на объектах.
• Наружное оборудование - корпуса, защищённые от пыли и влаги.
• Опытные образцы - корпуса для новых плат.

Нюансы заказа корпуса электроники

Кабельные вводы и расположение отверстий

Отверстия под кабельные вводы должны находиться там, где кабели подходят удобно и не мешают плате. Резьба вводов бывает метрической и трубной, и перепутать их легко. Укажите тип резьбы и размер в чертеже, а при заказе вводов у других поставщиков сверьте тип с производителем.

Канавка и тип уплотнения

Размеры канавки зависят от типа уплотнения: круглого кольца, плоской прокладки или формованного шнура. Для круглого кольца важны ширина, глубина и радиусы дна. Присылайте данные уплотнения вместе с чертежом, чтобы мы проверили соответствие.

Тепловая площадка и теплопроводящая паста

Тепловыделяющий элемент прижимают к внутренней поверхности стенки, часто через теплопроводящую пасту. Площадка должна быть плоской и гладкой, чтобы слой пасты был тонким. Укажите допуск плоскостности и шероховатость площадки.

Заземление корпуса

Корпус часто заземляют через специальный винт. Место под винт зачищают от покрытия, чтобы обеспечить контакт. Укажите на чертеже такое место и тип резьбы, а при анодировании корпуса оставьте участок без покрытия.

Вибрация и крепление тяжёлых компонентов

Трансформаторы, дроссели и конденсаторы большой ёмкости имеют заметную массу, и при вибрации стойки платы работают на изгиб. Для таких компонентов стойки делают толще и выполняют из целого с основанием, а не вворачивают. Сообщите массу тяжёлых компонентов, и мы проверим, что выбранная конструкция стоек справится с нагрузкой, а при необходимости предложим усилить их.

Маркировка клемм и портов

Клеммы и разъёмы на корпусе должны быть подписаны, иначе при монтаже легко перепутать подключения. Маркировку можно выгравировать рядом с каждым портом. Пришлите список обозначений и места их размещения, размер шрифта подберём по свободной площади. Для серий можно добавить номер изделия.

Окраска и покрытия для наружного применения

Корпус, который работает на улице, нуждается в защитном покрытии: анодировании алюминия или окраске. Покрытие меняет размеры на микрометры, поэтому посадки и резьбы обрабатываются с учётом его толщины. Места заземления остаются без покрытия. Укажите вид покрытия, толщину и участки без покрытия в чертеже.

Вентиляция и тепловыделение без вентиляторов

Для корпусов без вентиляторов тепло отводится через стенки, поэтому толщина стенки и площадь внешней поверхности имеют значение. Часто стенку превращают в радиатор с наружными рёбрами. Рёбра выполняются фрезерованием из цельного блока, и их шаг и высота определяют теплоотдачу. Сообщите тепловую мощность блока и допустимую температуру корпуса, чтобы разработчик подобрал форму рёбер.

Монтажные проушины и крепление на объекте

Корпус на объекте крепят к стене, стойке или раме через проушины, кронштейны или лапы. Проушины должны выдерживать вес блока и вибрацию, поэтому их делают из целого с корпусом, а не приваривают. Отверстия под крепёж выполняются по координатам и должны совпадать с крепёжной сеткой на объекте. Присылайте чертёж места установки или размеры сетки.

Партии, сроки и что влияет на стоимость

Стоимость корпуса электроники считаем по чертежу за один рабочий день. Влияют:

• Число вводов и резьб - каждая резьба с контролем.
• Рёбра теплоотвода - увеличивают время обработки.
• Материал - нержавейка дороже алюминия.
• Требования к стыку - строгая плоскостность требует дополнительных проходов.
• Тираж - наладка делается один раз.

Опытные образцы принимаем от 1 шт, серию от 10 шт. От 100 шт действует скидка 15-20 %, постоянные заказчики могут оформить рамочный договор. Срок изготовления от 3 дней.

Что прислать для расчёта

Нужны чертёж в PDF и 3D-модель в STEP или IGES. Укажите материал, покрытие, типы резьб вводов, размеры уплотнения и места теплоотвода. Подробнее - что прислать для расчёта детали. Плоские крышки без сложной формы дешевле заказать как обработку 2D фрезерованием.

Документы на партию и гарантия

К партии прикладываем паспорт изделия, акт ОТК, протокол КИМ и сертификат на материал. Документы хранятся в архиве 5 лет. Гарантия соответствия чертежу - 30 дней.

Частые вопросы

Степень защиты зависит от конструкции в сборе: уплотнений, вводов, крышки. Её определяет разработчик, мы обеспечиваем геометрию по чертежу.

Да, рёбра выфрезеровываются на наружной стороне стенки по чертежу.

Любые по чертежу и стандарту, контролируем калибрами.

Да, давальческий материал с сертификатом принимаем.

Покрытие согласуется при заказе. Оно меняет размеры на микрометры, и мы учитываем это при обработке посадок.

Единичные корпуса от 1 шт, серия от 10 шт.