Handbuch Tipps zur Konstruktion von Gehäusen.

Transkript

1 Handbuch Tipps zur Konstruktion von Gehäusen

2 Inhalt Handbuch Tipps zur Konstruktion von Gehäusen Informationen und Tipps, die einem Elektronikentwickler hilfreich sind, mit dem Gehäuse-Experten ein Gehäuse zu entwickeln. Einleitung Schritte zum optimalen Gehäuse Referenzbeispiele

3 Einleitung Wir sind der perfekte Partner Einleitung Sie als Elektronikentwickler sind jetzt sicher an dem Punkt angekommen, wo sie sich fragen, wie sie Ihr Produkt Ihren Kunden am besten in ansprechender Weise präsentieren können. Ein funktionelles und formschönes Gehäuse kann dabei den entscheidenden Vorsprung geben, sich auf dem Markt von anderen Wettbewerbern abzuheben. Als erstes sollten Sie über eine Marktanalyse zu einem Produkt finden, welches sich funktionell und preislich gegenüber den Konkurrenzmodellen behaupten kann. Gerade bei der Preisgestaltung ist die Beratung durch die Gehäuse- Experten von großer Bedeutung. Soll das Gehäuse formschön und eher im gehobenen Preissegment angesiedelt sein, oder soll es sich um ein einfaches Gehäuse im Low-Cost-Bereich handeln? Auch die zu erwartende Produktionsmenge ist entscheidend. Denn eine hohe Stückzahl wird zu einem erheblichen Preisvorteil führen. Des Weiteren sollten Sie für sich erfassen, in welcher Umgebung Ihr Produkt eingesetzt wird und welchen Schutz das Gehäuse bieten soll. Muss das Gerät EMV-dicht (elektromagnetisch geschirmt) sein? Gibt es besondere Anforderungen an das Gerät (z. B. Spritzwasserschutz und Staubdichtheit etc.)? Welche Haptik erwarten Ihre Kunden (Material, Farbe sowie Oberfläche und Design des Gerätes)? Nun benötigen Sie als Elektronikentwickler einen kompetenten Partner, der Ihnen bei der Umsetzung dieser Anforderungen behilflich ist. Die Gehäuse-Experten von merath metallsysteme GmbH haben jahrelange Erfahrungen in der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung solcher Gehäuse. Es stehen bereits mehrere Sondergehäuse-Typen als Basis zur Verfügung, die zeitnah und kostengünstig auf die individuellen Bedürfnisse Ihres Kunden angepasst werden können. Darüber hinaus gibt es eine Auswahl an Standardgehäusen für den Einbau von Elektronikkomponenten. 3

4 Einleitung Wir sind der perfekte Partner Weitere Informationen erhalten Sie auf unserer Website unter Standardgehäuse und Kundenspezifische Lösungen. Die dort beschriebenen Gehäusetypen können wie angeboten bezogen, oder konstruktiv auf Ihre Bedürfnisse angepasst werden. Das Portfolio der merath metallsysteme GmbH bietet Ihnen auch die Entwicklung, Fertigung, sowie Lieferung von elektronischen Schaltungen und Platinen. Außerdem werden Batteriesysteme und Akkumulatoren als Backup-Lösungen angeboten. Auch hier sind standardisierte Produkte, sowie individuelle Systemlösungen möglich. Haben Sie Fragen oder benötigen Sie weitere Informationen? Über unsere Website lassen sich weitere E-Books zu vielen interessanten Themen herunterladen, oder Sie kontaktieren uns direkt unter 4

5 Kapitel 1 Schritte zum optimalen Gehäuse Schritte Die folgenden Abschnitte befassen sich mit Informationen, welche Ihr zuständiger Gehäuse- Experte von Ihnen als Elektronikentwickler erhalten sollte, um in kurzer Zeit ein für Sie optimales Gehäuse zu entwerfen: 1. Das Innenleben eines zu entwickelnden Gehäuses Welche Komponenten sollen im Gehäuse platziert werden? Diese Komponenten (Platinen, Netzteile etc.) können dem Gehäuseentwickler in Form von Datenblättern, Step-Dateien oder Zeichnungen übermittelt werden. Ebenso wichtig ist die Lagebeschreibung der Komponenten zueinander. Die Batterie- und Elektronikexperten der accundu GmbH unterstützen Sie auch bei der Entwicklung von neuen Komponenten. Elektronische Schaltungen mit aktiven oder passiven Bauteilen können sowohl in Verbindung mit mobiler, als auch stationärer Energieversorgung von Beginn an in die Planung Ihres Gehäuses eingebunden werden. Beispiel einer im Gehäuse eingebauten Rechnerplatine 5

6 Kapitel 1 Schritte zum optimalen Gehäuse 2. Die Schnittstellen des zu entwickelnden Gehäuses Welche Komponenten (Stecker, Buchsen, Digitalanzeigen, Displays usw.) sollen auf den Außenseiten des Gehäuses platziert werden?auch diese Komponenten können dem Gehäuseentwickler in Form von Datenblättern, Step-Dateien oder Zeichnungen übermittelt werden. Benötigen Sie speziell für Ihre Anforderungen konzipierte Elemente wie Folientastaturen, Segmentanzeigen usw.? Wir arbeiten hierfür mit Partnern zusammen, welche uns bei der Umsetzung Ihrer Wünsche helfen. Beispiel für ein Gehäuse mit mehreren Steckerausbrüchen auf der Rückseite 3. Die Abmessungen des zu entwickelnden Gehäuses Welche Wunsch-Außenmaße soll Ihr Gehäuse als Zielvorstellung haben? 4. Die Befestigung des Gehäuses in seiner Umgebung Wie soll das Gerät in seiner Umgebung platziert werden? Ein Gehäuse kann mit Aufstellfüßen, Gumminoppen, oder zur dämpfenden Lagerung mit Schwingmetall-Füßen ausgestattet werden. Es kann außerdem auch verschraubt werden (Wunschlochbild). Bei Gehäusen, welche in einen 19 Schrank eingebaut werden, sind die Höhenund Breitenmaße sowie die Befestigung am 19 Schrankraster genormt. 6

7 Kapitel 1 Schritte zum optimalen Gehäuse 5. Die Anforderungen an das Gehäuse Es gibt z. B. die Anforderungen, dass ein Elektronikgehäuse EMV-dicht (elektromagnetisch geschirmt), staubdicht oder spritzwassergeschützt sein sollte. 6. Die Ableitung der entstehenden Wärme im Gehäuse innenraum Bei allen elektronischen Prozessen entsteht Wärme. Diese Wärme muss aus dem Gehäuseinnenraum abgeleitet werden. Man unterscheidet dabei 2 Arten von Gehäusekühlungen: Zum einen die aktive Gehäusekühlung, bei welcher durch den Einsatz von Lüftern Frischluft von außen angesaugt wird. Diese Frischluft kühlt die wärmeerzeugenden Elemente und tritt an einer anderen Stelle wieder aus. Die andere Art der Kühlung ist die passive Gehäusekühlung durch Eigenkonvektion. Ein Kühlkörper aus Aluminium-Strangpressprofilen mit einer durch Kühlrippen vergrößerten Oberfläche ist zwischen Gehäuseinnenraum und Gehäuseaußenseite platziert. Der Kühlkörper wird durch die Umgebungstemperatur abgekühlt und leitet die Wärme, welche im Innenraum des Gehäuses entsteht, nach außen ab. Die Kühlkörper-Strangpressprofile können von uns auf die erforderliche Länge zugesägt und in unserem eigenen Fräszentrum an das jeweilige Gehäuse angepasst werden. Beispiel für ein Gehäuse mit aktiver Gehäusekühlung 7

8 Kapitel 1 Schritte zum optimalen Gehäuse Durch die bei uns vorhandene Kombination aus Blechfertigung und Fräsbearbeitung sind wir, ihre Gehäuse-Experten von merath metallsysteme GmbH, in der Lage, sowohl Gehäuse mit passiver als auch mit aktiver Gehäusekühlung komplett bei uns zu fertigen. Sollte es erforderlich sein, die Wärme einzelner Komponenten gezielt abzuleiten, kann dies mittels einer Heatpipe erfolgen. Diese verbindet die kritischen Wärmequellen mit dem Kühlkörper. Wir beraten Sie gern bei der Dimensionierung der Kühlelemente. Beispiel für ein Gehäuse mit passiver Gehäusekühlung Beispiel für ein Gehäuse mit gezielter Wärmeableitung durch den Einsatz von Heatpipes 8

9 Kapitel 1 Schritte zum optimalen Gehäuse 7. Das Material und die Oberflächen des Gehäuses Als Material stehen Alubleche (roh, eloxiert und chromatiert), Stahlbleche (roh und feuerverzinkt) sowie Edelstahlbleche zur Verfügung. Auch Messing- und Kupferbleche werden in unserer Blechfertigung gestanzt und abgekantet. In unserem Fräsbearbeitungszentrum werden neben Aluminiumprofilen auch Kunststoff- und Druckgussteile bearbeitet. Als individuelle Oberflächengestaltung kommen die Pulverbeschichtung nach RAL-Tabelle und die digitale Bedruckung in Frage. Oft verwendete RAL-Töne sind: RAL 7032, RAL 7035 und RAL Außerdem ist es auch wichtig, die Oberflächenstruktur zu benennen, z. B. Feinstruktur seidenmatt und Grobstruktur glatt matt oder glatt glänzend. Bei geschweißten Stahlblechkonstruktionen ist eine Pulverbeschichtung als Korrosionsschutz erforderlich (Alle beschichteten Oberflächen innen und außen müssen beim Beschichten gut zugänglich sein). Beispiel für ein pulverbeschichtetes Gehäuse mit blanken Berührungsflächen zur EMV-gerechten Abschirmung des Gehäuses 9

10 Kapitel 2 Referenzbeispiele Referenzen Im Folgenden einige Beispiele bei uns gefertigter Gehäuse: 1HE Gehäuse mit Strangpressprofilen und eingesteckten Führungsschienen für den Einbau in einen 19 Schrank 4HE Gehäuse mit 3HE Kartenkorb und 1HE Lüfterunterbau aus Blechteilen sowie Strangpressprofilen mit eingesteckten Führungsschienen für den Einbau in einen 19 Schrank 10

11 Kapitel 2 Referenzbeispiele Rechnergehäuse aus abgekantetem Blech Europakartengehäuse aus abgekantetem Blech Gehäuse aus abgekantetem Blech und einer Front aus Strangpressprofil 11

12 merath metallsysteme gmbh Flurstraße 11 DE Waiblingen Fon +49 (0) Fax +49 (0) Mail info(at)merath.com