Изготовление корпуса контроллера на ЧПУ

Корпус контроллера на ЧПУ: плата, разъёмы и крепление в одном изделии

Корпус контроллера защищает плату от пыли, касаний и электромагнитных помех, но главная его задача практическая: подставить разъёмы платы ровно в те окна, к которым подводятся кабели. Если окно смещено на миллиметр, разъём не выходит наружу или упирается в стенку, а если плата стоит на бобышках с перекосом, она давит на пайку и со временем отрывает выводы. Поэтому в таком корпусе важно положение вырезов и стоек относительно друг друга.

Мы изготавливаем корпуса контроллеров, блоков управления и малых электронных модулей 3D фрезерованием на обрабатывающих центрах с ЧПУ по чертежу или 3D-модели. Это могут быть корпуса для установки на DIN-рейку, щитовые, настенные и встраиваемые, с рёбрами теплоотвода и без. Принимаем опытные образцы от 1 шт и серии для приборостроительных предприятий.

Технические возможности по этой позиции

Приведены возможности оборудования. Для корпуса контроллера принципиально положение окон относительно стоек платы, поэтому мы просим присылать чертёж платы или её 3D-модель: по ней проверяется, что каждый разъём выйдет в свой вырез.

Материалы для корпусов контроллеров

Для электроники важны масса, теплоотвод и защита от помех. Материал выбирают по условиям эксплуатации.

Алюминиевые сплавы

АД31, 6061, 6082 и Д16Т - основной выбор: лёгкие, хорошо отводят тепло от платы и дают электромагнитный экран. Корпус можно анодировать для защиты и цвета. Учтите, что анодный слой не проводит ток, и в местах, где нужен электрический контакт корпуса с платой или крышкой, покрытие убирают.

Нержавеющие стали

12Х18Н10Т и AISI 304 нужны для контроллеров, которые работают во влажной среде или подвергаются мойке: пищевое и медицинское оборудование. Теплопроводность у нержавейки ниже алюминия, поэтому при мощной плате нужен отдельный теплоотвод.

Конструкционные стали и латунь

Сталь 45 используется для корпусов, работающих как экран от магнитных полей и принимающих ударные нагрузки. Латунь Л63 и ЛС59-1 применяют в малых корпусах с резьбой, где важна обрабатываемость и стойкость к коррозии.

Какие корпуса контроллеров делаем

Тип корпуса определяет, как он крепится и какие размеры критичны.

• На DIN-рейку - защёлка под рейку и ровная тыльная сторона, критичны размеры паза.
• Щитовые - лицевая панель с окном под дисплей и кнопками, крепление с обратной стороны щита.
• Настенные - корпус с проушинами и крышкой, нужны отверстия под кабельные вводы.
• Встраиваемые модули - небольшой корпус, который устанавливается внутрь другого изделия.
• С рёбрами теплоотвода - наружные рёбра на стенке, обращённой к тепловыделяющему элементу.

Как изготавливается корпус контроллера: маршрут по операциям

Для электронного корпуса важно совпадение окон и стоек, поэтому их обрабатывают от общей базы в минимальном числе установок.

• Анализ чертежа и платы - по модели платы проверяем, что каждый разъём попадает в свой вырез, и определяем порядок установок.
• Программа в Mastercam - траектории для корпуса, окон, стоек и рёбер.
• Заготовка - плита или блок с припуском, назначаются базы.
• Черновая выборка полости - снимаем основной объём, оставляя тонкие стенки до последнего прохода.
• Чистовая обработка - стенки, окна и стойки обрабатываем на высоких оборотах шпинделя, подача СОЖ под давлением снижает налипание алюминия.
• Резьбы и крепёж - нарезаем резьбы в стойках, отверстия под винты крышки и кабельные вводы.
• Заусенцы, маркировка, контроль - притупляем кромки, при необходимости наносим гравировку, положение окон и стоек замеряем на КИМ Zeiss.

Окна под разъёмы мы обрабатываем без заусенцев по периметру: острый заусенец царапает штекер и нарушает контакт.

Точность корпуса контроллера: что мы держим и как проверяем

У корпуса контроллера критичны три группы размеров: положение стоек под плату, положение окон под разъёмы и плоскость, по которой крышка садится на корпус. Стойки определяют, ляжет ли плата без перекоса, окна - выйдут ли разъёмы наружу, плоскость - прилегание крышки.

Положение стоек и окон мы измеряем на КИМ Zeiss с погрешностью 0,0005 мм и записываем в протокол. Размеры окон проверяем с запасом под реальные разъёмы, потому что разъёмы разных производителей отличаются в пределах десятых долей миллиметра.

Где применяются корпуса контроллеров нашего изготовления

Корпуса контроллеров заказывают для различных электронных устройств:

• Промышленная автоматика - контроллеры, модули ввода-вывода.
• Приборостроение - блоки управления и индикации.
• Опытные образцы электроники - корпуса для проверки платы в реальном изделии.
• Мелкосерийное оборудование - корпуса под небольшие тиражи.

Нюансы заказа корпуса контроллера

Допуски на окна под разъёмы

Окно под разъём выполняют с небольшим зазором относительно габарита разъёма, чтобы он вставлялся без усилия и не болтался. Зазор указывается в чертеже, чаще всего в пределах десятых долей миллиметра. Если зазора не задано, мы сверим размер с габаритом разъёма по каталогу и предложим значение до запуска.

Стойки под плату и резьба

Плату крепят на стойках с резьбой или на бобышках, выфрезерованных вместе с корпусом. Высота стойки определяет расстояние от платы до дна корпуса. Если на нижней стороне платы есть выступающие выводы, стойки должны быть достаточно высокими. Укажите высоту и тип резьбы в чертеже.

Крышка и способ крепления

Крышка крепится винтами, защёлками или скользит по пазам. Для винтов важны координаты отверстий и глубина резьбы, для пазов - ширина и чистота поверхности. Если крышка изготавливается нами же, мы сверяем её посадку с корпусом по протоколу КИМ.

Теплоотвод от платы

Если плата греется, корпус может работать как радиатор: тепловыделяющий элемент прижимают к стенке, на наружной стороне которой выполнены рёбра. Плоскость площадки под элемент делают точно, иначе контакт будет плохим. Расскажите, какие элементы нужно охлаждать, и укажите место площадки.

Электромагнитная совместимость и стыки корпуса

Металлический корпус работает как экран только тогда, когда крышка плотно прилегает к основанию по всему периметру. Щель в стыке пропускает помехи так же, как отверстие. Если ваш контроллер чувствителен к помехам, обсудите заранее ширину стыковой полки, шаг винтов и необходимость токопроводящей прокладки. Эффективность экранирования мы не измеряем: корпус изготавливается по вашему чертежу, а испытания на совместимость проводит заказчик.

Установка на DIN-рейку и в щит

Корпуса на DIN-рейку защёлкиваются на стандартной рейке шириной 35 мм, и паз под неё на тыльной стороне должен быть выполнен точно: слишком узкий паз не даёт защёлкнуть корпус, слишком широкий болтается. Для щитовых корпусов важны размеры выреза в панели и ширина фланца. Присылайте чертёж с размерами рейки или выреза, мы выдержим их по чертежу и проверим на КИМ.

Партии, сроки и что влияет на стоимость

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

• Число окон и стоек - каждый элемент отдельная операция.
• Тонкие стенки - требуют щадящих режимов.
• Материал - нержавейка обрабатывается дольше алюминия.
• Дополнительные операции - резьбы, гравировка, рёбра теплоотвода.
• Тираж - наладка и программа делаются один раз на партию.

Опытные образцы принимаем от 1 шт, серию от 10 шт. От 100 шт действует скидка 15-20 %, постоянные заказы оформляются рамочным договором с фиксированной ценой на квартал. Срок изготовления от 3 дней.

Что прислать для расчёта

Нужны чертёж в PDF и 3D-модель корпуса в STEP или IGES, а также модель или чертёж платы с разъёмами. Укажите материал, покрытие и места, где нужен электрический контакт. Подробнее - что прислать для расчёта детали. Плоские панели без объёмной 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. Документацию храним 5 лет, повторный заказ запускается по готовой программе. Гарантия соответствия чертежу - 30 дней.

Частые вопросы

Желательна. По ней мы проверим положение разъёмов относительно окон. Если модели нет, достаточно чертежа платы с координатами разъёмов и стоек.

Да, пазы по чертежу. Укажите ширину паза под толщину платы и глубину.

Алюминий анодируют, сталь покрывают. Покрытие меняет размеры на микрометры, и мы учитываем его при обработке посадок.

Мы изготавливаем корпус по вашему чертежу. Экранирующие свойства зависят от конструкции стыков и покрытия, их определяет разработчик.

Да, по чертежу. Мелкие частые отверстия увеличивают время обработки, это учитывается в расчёте.

Зависит от материала и сложности. Расчёт делаем за рабочий день по вашему чертежу.