Производство корпусов приборов

Производство радиоэлектроники развивается очень быстро, что подтверждают обновленные элементные базы (значительно уменьшились их габариты), а также улучшенные корпуса приборов (имеют множество вариантов конструкции). Корпуса для радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) могут изготавливаться из листовой стали или пластмассы, а крепление осуществляется винтами или при помощи сварки. Изготавливают эти конструкции, как правило, в производственных цехах, и к ним предъявляют не очень высокие требования.

Каковы характерные особенности производства корпусов приборов

Производство корпусов для приборов может осуществляться из сплавов алюминия, в том числе дюралюминия, очень распространенного сейчас в данной сфере. Дюралюминий легок, устойчив к коррозии и его легко механически обрабатывать.

При проектировании и налаживании производства новых видов приборов нужно достаточное внимание уделять разработке кожухов, коробов, «оболочек» и корпусов, это позволит достаточно удобно размещать аппаратуру в помещениях и не беспокоиться о возможности вредного электромагнитного и механического воздействия на них.

Раньше корпуса из металла изготавливались очень просто: металлические листы сгибали на 90 градусов. Сейчас они имеют более сложный трехмерный вид, оснащены множеством перегородок, отверстиями различных форм и диаметров, пазами, выступами, крепежами различного вида и т.д. Важно, чтобы металл был качественно обработан, а узлы были идеально точными и максимально совместимыми.

В зависимости от функционального назначения прибора корпуса могут быть:

• стационарными;
• переносными;
• с креплением на вертикальную поверхность;
• с креплением на горизонтальную поверхность;
• влагостойкими;
• термоустойчивыми и т.д.

Металлические корпуса для приборов отличаются:

• высокой механической прочностью;
• износоустойчивостью, возможностью длительной эксплуатации;
• стойкостью к температурам и агрессивным средам;
• устойчивостью к коррозии при нанесении порошкового покрытия;
• легкостью (алюминиевые корпуса), их несложно транспортировать.

Производство корпусов ориентировано на защиту и оформление самых разных приборов, которые могут иметь любые размеры, поэтому «оболочки» представлены в широком ассортименте:

• корпуса из металла холодной катки;
• оцинкованные корпуса для различных встраиваемых и автономных систем, которые эксплуатируются при высокой влажности;
• нержавеющие корпуса из сплавов алюминия и меди для уличного применения;
• корпуса из нержавеющей стали, которые применяются для соблюдения гигиенической чистоты или в агрессивных средах;
• металлические корпуса для приборов и РЭА – герметичные и общего назначения, приборные панели, отсеки для элементов питания и пр.;
• кожухи из оцинкованной, низкоуглеродистой стали и алюминия.

При возникновении необходимости в корпусах приборов можно устанавливать профильные пазы, крепления, внутренние перегородки и полочки, перфорацию.

Как осуществляется производство корпусов приборов из металла

Производство корпусов для приборов из металла– это достаточно сложный процесс, который требует работы профессионалов и включает в себя следующие этапы:

1. В первую очередь нужно сделать детальный проект корпусного прибора (как индивидуально разработанного, так и стандартного) и максимально адаптировать его к производственным возможностям с подготовкой программ ЧПУ.Проектные и конструкторские работы состоят из анализа технических заданий и чертежей заказчика, составления эскизов и трехмерных моделей, подготовки специальных электронных разверток для станков с числовым программным управлением.
2. Лазерная резка – максимально эффективный способ раскроя листового материала, погрешность которого составляет всего 0,01 – 0,1 мм.
3. Пробивка металла матрицей с пуансоном на координатно-пробивном станке.
4. Производство корпусов для приборов сгибанием металла на прессе с ЧПУ, что позволяет точно и быстро выполнить работу без ошибок и дефектов, даже при сборке сложнейших пространственных конфигураций.
5. Производство метизов и выполнение сборочно-сварочных работ, в том числе точечной сварки, позволяющей собирать и закреплять изделия, сохраняя их формы и размеры. Нередко в производстве металлических корпусов и других изделий из металла появляется необходимость в их оснастке приваренными или иначе закрепленными крепежными изделиями – шпильками, резьбовыми бонками, резьбовыми заклепками, втулками. Способы их установки могут быть разными:
   • конденсаторная приварка метизов;
   • запрессовка бонок, втулок и шпилек;
   • установка вытяжных заклепок и резьбовых втулок;
6. Покраска порошком надежно защищает от агрессивных воздействий окружающей среды. Деталь окрашивают, когда она выгнута, сварена и обработана, а крепеж установлен. Окрашивание корпуса осуществляется в специальном цеху на современном оборудовании с применением высококачественных материалов.
7. Производство корпуса для прибора может включать нанесение надписей методом трафаретной печати или шелкографии. Необходимо на этапе оформления заказа сообщить об этом и обсудить данный вопрос с конструктором или дизайнером, решить, какие следует нанести надписи, цифры, символы и пр.

Подобная работа будет отличаться высоким качеством. С помощью шелкографии можно получать очень интересные и эффектные результаты. Если печать выполняется несколькими цветами, то под каждый цвет нужно сделать индивидуальный трафарет с рисунком.

Производство корпусов приборов из пластмассы

Производство приборов непосредственно связано с изготовлением корпусов для них, нередко пластиковых.Если корпус выполнен качественно и имеет привлекательный внешний вид, то производимое изделие будет продаваться с большим успехом.

Производство корпусов для приборов из твердого и термопластика позволяет получить эстетичный, функциональный, эргономичный и надежный продукт.

В соответствии с назначением корпуса, его производство может осуществляться из:

• полиэтилена;
• полипропилена;
• поливинилхлорида;
• пластиката ПВХ;
• полиамида (капролон);
• полистирола;
• акрила;
• поликарбоната и т.д.
  

Рассмотрим подробнее некоторые материалы для производства корпусов для приборов.

Корпуса из ПВХ

Поливинилхлоридная пластмасса (поливинилхлорид PVH, PVC, ПВХ) нашла применение при производстве корпусов из ПВХ. Этот материал стал таким популярным благодаря своим свойствам:

• прочности;
• хорошему сопротивлению механическим воздействиям;
• отличным качествам диэлектрика;
• устойчивостью к агрессивным средам;
• ударопрочностью (с применением модификаторов);
• оптимальному соотношению цены и качества.

Корпуса из ПНД

Производство корпусов для приборов из ПНД популярны внутри круга пользователей, которые убедились в таких его качествах, как ударопрочность, водостойкость, устойчивость к образованию трещин и появлению деформации под воздействием агрессивных щелочей, кислот, жиров и масел. Полиэтилен низкого давления обладает следующими характеристиками:

• выдерживает температуры от +80 до -50°С;
• хороший диэлектрик;
• устойчив к агрессивным средам и УФ-излучению;
• не бьется, не ломается, пластичен;
• инертен, экологически безопасен.

Корпуса из полистирола

Производство корпусов для приборов из полистиролавостребовано из-за его высоких защитных свойств.

Выполненные из полистирола корпуса защищают приборы от:

• механических воздействий;
• попадания в них пыли, инородных объектов;
• попадания влаги;
• электромагнитных воздействий.

Корпуса из акрила

Производство корпусов для приборов из акрила осуществляется по самым современным европейским технологиям, позволяющим максимально ускорить процесс изготовления.

Производство наиболее качественных корпусов и их элементов осуществляется на специализированных станках с ЧПУ. Акриловые корпуса обладают следующими достоинствами:

• легкие;
• просты в эксплуатации;
• гибкие;
• коррозионноустойчивы;
• прозрачны;
• влаго и термоустойчивы.

Корпуса из поликарбоната

Производство корпуса для прибора из поликарбоната позволяет получить особо прочный продукт.

Корпус из поликарбоната – наиболее универсальный корпус, имеющий следующие преимущества:

• очень высокую ударопрочность и устойчивость к агрессивным средам;
• термо и морозоустойчивость (от +110 до -90 °С);
• светопроницаемость почти 100%, что делает поликарбонатные корпуса для светильников очень популярными;
• пожаробезопасность, т.к. способны затухать;
• простоту в уходе и эксплуатации.

Корпус для приборов из поликарбоната великолепно защищает изделие от различныхвредных воздействий, а прозрачные стенки позволяют наблюдать за работой всех механизмов устройства.

Три варианта производства корпусов приборов из пластмассы

Технология быстрого прототипирования

Быстрое прототипирование – это создание образца изделия наложением одного слоя на другой, затем третьего и т.д.Данный способ производства характеризуется малыми затратами времени и финансовых ресурсов. Материал устойчив к фрезеровке, стачиванию, сверлению, штамповке, ковке, раскатыванию, изгибу. Если вы решите заказать образец изделия, созданный таким способом, то:

• оцените его удобство в эксплуатации и внешний вид;
• сможете улучшить конструкцию и характеристики продукта еще до начала производства или после получения первых образцов;
• увидите настоящий продукт, воплощенный в реальность чертеж или 3D-модель.

3D-печать пластиковых корпусов

Трехмерная печать на корпусах приборов осуществляется методом послойного наращивания или лазерного спекания порошков, для которого необходим PLA либо ABS пластик.

Производство пластиковых корпусов для приборов происходит с использованием 3D-печати, процесс состоит из следующих этапов:

• Создание трехмерной модели по описанию или чертежу.
• 3D-печать модели, сделанной в формате STL, имеющей точные размеры и целостную поверхность.
• Завершающая обработка полученного продукта в технологическом цеху.

Способ 3D-печати и вид пластика определяется сложностью, габаритами и необходимой прочностью корпуса прибора.

Изготовление корпусов из пластика путем литья в силиконовые формы

Производство сложных электронных приборов, не предназначенных для массового использования, осуществляется, как правило, малым тиражом. Корпуса для них изготавливают разными способами, в том числе литьем опытных образцов в силиконовые формы (более дешевые, чем металлические).

Формы для литья разрабатываются в следующем порядке:

• Производство опытного образца (мастер-модели), поверхность которого чистят в соответствии со всеми технологическими требованиями.
• Создание на изделии литников, отверстий, пазов, выпоров, крепежных узлов.
• Производство емкости (большей, чем прототип),в которую установят и закрепят мастер-модель.
• Литье в емкость полимерной смеси из отвердителя и силикона. Необходимо выполнять в условиях технологического вакуума, способствующего удалению из жидкой смеси газовых и воздушных пузырьков
• Полимеризация формы втечение суток, разрезание пополам и извлечение прототипа.

Как правило, одна качественная силиконовая форма позволяет разработать 20–100 пластиковых корпусов для приборов.