Considérations pour la conception d'enveloppes en tôle

La conception personnalisée de coques en plaques métalliques peut fournir des solutions de lancement rapide et peu coûteuses sur le marché pour les produits électroniques en coque.Lorsque l'achat de composants est devenu une mince affaire, des choix locaux sont disponibles et peuvent fournir des solutions de haute qualité.

Lors de la sélection ou de la conception d'une coque en plaque métallique, les six éléments suivants doivent être pris en compte :

• Pourquoi utiliser des plaques métalliques ?

• 2. Quel matériau est utilisé ?

• 3. Quelle forme convient le mieux à l'application ?

• 4. Tolérance dimensionnelle

• 5. Options d'achèvement

• 6. Quels assemblages et tests sont nécessaires ?

• Considération 1 : Pourquoi choisir une coque en tôle métallique ?

• Quand est-il préférable d'utiliser des plaques métalliques pour sceller l'équipement ?Ceci est fondamentalement lié à votre candidature et au résultat que vous souhaitez.

• La fabrication de coques conçues sur mesure à l'aide de plaques métalliques est généralement rentable car elle ne nécessite pas une rentabilité importante.Les plaques de métal peuvent être découpées par des méthodes rapides, telles que l'emboutissage à tourelle ou la découpe au laser, où le métal est fondu par un laser de précision.

  

• La décision d'utiliser un poinçon ou un laser dépend de si vous devez former une coupe ou une forme irrégulière.De nombreux fabricants peuvent choisir les deux.

  
  

• Si l'une des déclarations suivantes s'applique à votre application, vous devez envisager d'utiliser une coque en tôle :

• Besoin d'une conception personnalisée sans investissement élevé dans les outils.

• Le processus de développement doit permettre des modifications peu coûteuses de la conception de la coque.

• La coque doit offrir une protection solide et une bonne stabilité mécanique.

• Cette application convient aux environnements difficiles tels que la haute résistance chimique et la résistance à la température.

• L'application nécessite un blindage CEM et une connexion conductrice pour la mise à la terre.

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• Considération 2 : matériaux en tôle

• Le type de matériau en tôle et son épaisseur définissent la meilleure méthode de conception et de fabrication d'une solution d'enveloppe.Les deux matériaux de tôle les plus couramment utilisés pour les boîtiers sont l'acier et l'aluminium.

• Acier

• Un alliage de fer fabriqué en ajoutant de petites quantités de carbone et d'autres éléments pour le rendre apte au formage et à la fabrication.En règle générale, les types d'acier utilisés pour la production de boîtiers sont :

• Acier doux: L'acier doux naturel n'est généralement pas adapté aux environnements humides ou fortement corrosifs.

  Les traitements de surface tels que la peinture ou les traitements lourds comme le recuit de zinc ou la galvanisation peuvent aider.Il est important d'être conscient de l'environnement si ce matériau doit être utilisé.

• Acier inoxydable: Le grade 304 peut être considéré comme le grade d'acier inoxydable le plus courant.Le grade 316 offre une résistance à la corrosion largement supérieure aux chlorures et aux acides et est donc mieux adapté aux applications dans les environnements corrosifs ou les enceintes médicales où des solvants et un nettoyage intensif sont nécessaires.

  
  

Aluminium

Comparé à l'acier doux, l'aluminium est plus léger et peut résister à la corrosion même dans des situations non finies.Bien qu'il ne soit pas aussi solide que l'acier inoxydable, il est beaucoup plus léger et est un meilleur conducteur thermique et électrique.L'aluminium est plus réactif que l'inox, il n'est donc pas adapté à certains environnements chimiques et alimentaires.

• Les alliages 5005 et 5052 sont les obus les plus couramment utilisés en Australie.Les deux ont une bonne soudabilité, formabilité et résistance à la corrosion dans les environnements marins.5052 est beaucoup plus fort que 5005, mais a une conductivité légèrement meilleure.Les deux sont de bons choix pour les coquillages.

• La coque peut utiliser un 6061 plus dur et plus résistant à la corrosion, mais elle doit être soigneusement formée car si le rayon de courbure est trop petit, le 6061 se fissurera.

Considération 3 : forme de l'enceinte

Il est important de penser à la forme du boîtier lors de la conception du système et du processus au niveau du circuit imprimé pour éviter certains pièges courants.Par rapport à un boîtier en plastique moulé, la tôle est limitée.Cependant, il est possible de concevoir des boîtiers économiques, fonctionnels et esthétiquement attrayants à partir de l'une des formes courantes suivantes.

Forme de boîte pliée Boîte classique à quatre côtés plus un couvercle Accès facile pour le service Large gamme d'options de montage
Forme en U Enceinte simple à réaliser Base solide Accès facile pour le service
forme en L Simple à produire comme la forme en U mais plus adapté aux PCB avec des connecteurs sur les côtés opposés

Considération 4 : tolérances dimensionnelles

Les boîtiers en tôle nécessitent des découpes et des plis.Les éléments à prendre en compte lors de la spécification des tolérances dimensionnelles sont :

• Gardez votre tolérance aussi large que possible pour permettre une certaine flexibilité dans l'outillage.

• À moins que cela ne soit critique, évitez les espaces restreints autour des composants d'E/S et repliez-les.

• Si possible, prévoir des tolérances symétriques pour tous les dégagements.

• Mettez en évidence les cotes et tolérances critiques dans vos dessins CAO.

• Gardez à l'esprit que les facteurs d'allocation de pliage varient d'un fabricant à l'autre.
  

• Examinez à quel point il sera facile de produire les découpes requises.

• Y a-t-il des formes ou des trous inhabituels ou formés ?

• Les petites bavures ou les marques de « grignotage » sont-elles acceptables à l'intérieur de la forme ?
  

• Évitez la distorsion.

• Vérifiez les dimensions et l'espacement des découpes.Une distorsion peut se produire si les découpes sont trop rapprochées.

• Vérifiez que la marge de pliage ne déformera pas les trous proches du pli ou du bord.

Considération 5 : options de finition

L'apparence et la fonction d'un boîtier en tôle peuvent être grandement améliorées avec la bonne finition.

Placage

• Acier doux

• Le zingage offre une protection contre la corrosion, mais il n'améliore pas l'apparence, de sorte qu'il faut généralement de la peinture.

• Aluminium

• La conversion du chromate peut améliorer la corrosion et la conductivité électrique, mais est sujette au marquage

• L'anodisation est un film d'oxyde sur la surface pour le rendre plus résistant aux rayures et plus durable.

Peinture

• La pulvérisation humide (rarement utilisée) peut fournir une finition lisse ou texturée, mais nécessite un opérateur hautement qualifié.

• Le revêtement en poudre, plus facile à appliquer, est très durable avec une large gamme de couleurs et de finitions disponibles en standard.

Étiquetage

L'étiquetage dépendra en grande partie de la conception de l'enceinte.

• Sérigraphie — Coûteuse pour le multicolore car chaque écran doit être séparé.

• Impression numérique — Fonctionne bien sur les services plats et a certaines restrictions de hauteur.

• Autocollants ou étiquettes — Large gamme d'options disponibles.

• Marquage laser — Marquage monochrome indélébile.

Considération 6 : assemblage et test

Envisagez d'améliorer la conception en ajoutant d'autres éléments personnalisés pièces en tôle ou l'assemblage de certains éléments au cours du processus de fabrication.

Voici quelques exemples :

• Supports

• Attaches

• Presse-étoupes
  

En ce qui concerne les tests, pensez à :

• Test IP/test CI

• Test climatique et de corrosion

• Test de planéité

• Tests CEM
  

Tout cela peut être pris en compte dans la conception de l'enceinte et peut même être facilité par le fabricant puisque beaucoup peuvent fournir une source unique pour les enceintes personnalisées, entièrement finies et partiellement assemblées.

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