Die besten Fertigungsoptionen für Elektronikgehäuse

Für Entwickler elektronischer Produkte kann ein robustes und ästhetisch ansprechendes Gehäuse aus einem Schrottplatz ein markteroberndes Phänomen machen.

Sowohl Prototypen als auch Teile für den Endverbrauch erfordern Gehäuse, die den entscheidenden letzten Schliff eines elektronischen Geräts darstellen und die Komponenten und Verkabelung an Ort und Stelle halten, um Haltbarkeit, Funktion und ein professionelles Erscheinungsbild zu gewährleisten.

Wenn es um die Herstellung von Gehäusen geht, sind die Möglichkeiten nahezu unbegrenzt.

Von lasergeschnittenen Holzkisten über Blechgehäuse bis hin zu fachmännisch CNC-bearbeiteten Aluminiumgehäusen wie dem Gehäuse eines MacBook-Laptops können Gehäuse mit einer Vielzahl von Verfahren und Materialien hergestellt werden.

3ERP verfügt über jahrelange Erfahrung in der Herstellung dieser Art von Gehäusen mithilfe verschiedener Fertigungstechnologien:CNC-Bearbeitung, Spritzguss, Blechbearbeitung und mehr.

Dieser Artikel befasst sich mit einigen Möglichkeiten, wie 3ERP Ihre Anforderungen an den Gehäusebau erfüllen kann.

Was ist ein Gehäuse?

Ein Gehäuse ist die äußere Hülle eines Produkts, das seine elektronischen Komponenten und andere Teile enthält.

Ein Gehäuse, das normalerweise aus starrem Kunststoff oder Metall besteht, spielt mehrere Rollen. Bei vielen gängigen Produkten bewirkt ein Gehäuse Folgendes:

• Hält elektronische Komponenten an Ort und Stelle
• Schützt zerbrechliche elektronische Komponenten vor äußeren Gefahren wie Staub und Flüssigkeiten sowie Stößen und Schlägen
• Ermöglicht den einfachen Anschluss von Ein- und Ausgängen
• Bietet Portabilität
• Macht das Produkt durch Form, Farbe, Branding usw. erkennbar

Obwohl Gehäuse normalerweise eines der letzten Anliegen eines Produktentwicklers sind, können sie bereits in der frühen Prototyping-Phase eine Rolle spielen. Elektronik, die in einem soliden Gehäuse untergebracht ist, ist viel handlicher als ein Durcheinander von Drähten, die wie eine Schüssel Spaghetti herumbaumeln.

Und was vielleicht noch wichtiger ist:Schon ein einfaches Prototypgehäuse kann ausreichen, um einen potenziellen Investor zu beeindrucken. Eine einfache 3D-gedruckte Schachtel mit Liebe zum Detail und Branding kann beispielsweise ein viel lebendigeres Bild eines potenziellen Produkts vermitteln als eine Zeichnung oder ein Konzept.

Gehäuse bestehen normalerweise aus zwei Hälften – damit das Produkt für Reparaturen, Batteriewechsel usw. geöffnet werden kann – und verwenden Schrauben, Halterungen oder Fächer, um bestimmte Komponenten an der richtigen Stelle zu halten.

Sie können auch Löcher in ihrer Oberfläche für externe Schalter, Bildschirme und Anschlüsse für Eingangs-/Ausgangs- und Stromkabel aufweisen.

Was sind die besten Materialien für Elektronikgehäuse?

Es gibt viele Materialoptionen bei der Herstellung von Gehäusen für Elektronik.

Für DIY-Projekte kann eine lasergeschnittene Holzkiste völlig ausreichend sein. Für professionelle Produkte können jedoch eine Vielzahl von Kunststoffen und Metallen verwendet werden.

Eine wichtige Materialüberlegung ist Festigkeit und Haltbarkeit, da einige Produkte anstrengenderen Aktivitäten ausgesetzt sind als andere.

Ein Gehäuse für einen Fahrradtacho muss beispielsweise resistent gegen Regen, Schmutz und starke Vibrationen sein. Ein Taschenrechner hingegen – obwohl er nur unwesentlich weniger komplex als ein Tachometer ist – unterliegt praktisch keinem physischen Verschleiß, und seine Materialanforderungen werden daher weniger streng sein.

Im Allgemeinen sind Metalle stärkere und haltbarere Gehäuse als Kunststoffe.

Die meisten elektronischen Geräte – Computer, Fernbedienungen, Digitalradios usw. – benötigen starre Gehäuse, um richtig zu funktionieren. In einigen Fällen kann jedoch eine teilweise flexible, gummiartige Einfassung hergestellt werden, um die Haltbarkeit zu erhöhen.

Auch das gewünschte Erscheinungsbild eines Gehäuses kann ein wichtiger Faktor bei der Materialauswahl sein.

Einige Gehäuse, wie z. B. die für Handheld-Spielgeräte, sind so konzipiert, dass sie transparent oder durchscheinend sind, um die darin enthaltenen elektronischen Komponenten freizulegen. Für diese Produkte ist möglicherweise ein vielseitiger Kunststoff wie Acryl vorzuziehen.

Und einige Gehäuse erfordern möglicherweise eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit. Benötigt ein Produkt beispielsweise eine Eloxalbeschichtung, sollte das Gehäuse aus Aluminium sein.

Im Allgemeinen beeinflusst der Herstellungsprozess, der zum Bau des Gehäuses verwendet wird, die Materialoptionen, und die Materialanforderungen können auch die Wahl des Herstellungsprozesses beeinflussen.

CNC-Bearbeitung von Elektronikgehäusen

CNC-Maschinen sind eines der vielseitigsten Werkzeuge zur Herstellung von Elektronikgehäusen. Bearbeitungszentren können Metalle und Kunststoffe schneiden, und Teile können direkt aus einem digitalen CAD-Design hergestellt werden.

Ein Vorteil der Verwendung eines digitalen Fertigungsprozesses wie der CNC-Bearbeitung ist die Wiederholbarkeit:Sobald Sie ein Gehäuse bearbeitet haben, können Sie dieselbe Designdatei verwenden, um Tausende weitere identische Kopien anzufertigen.

CNC-Maschinen ermöglichen auch sehr geometrisch komplexe Gehäuse. Während andere Verfahren nur wirklich in der Lage sind, „Boxen“ herzustellen, ermöglicht die CNC-Bearbeitung die Erstellung glatter Kurven, asymmetrischer Strukturen und komplexer individueller Merkmale.

Es ist zwar etwas langsamer und kostspieliger als rudimentäre Methoden wie die Blechumformung, aber die maschinelle Bearbeitung ist ein äußerst effektives Mittel zur Herstellung von Gehäusen.

Beispielmaterialien:

• Aluminium
• Edelstahl
• Acryl
• Acetal

Spritzguss-Elektronikgehäuse

Für die Massenfertigung einfacher Konsumgüter gibt es kein besseres Verfahren als das Spritzgießen, mit dem Kunststoffteile in großen Mengen hergestellt werden können.

Das Formen ist ideal für einfache Kunststoffgehäuse und wird verwendet, um Gehäuse für Produkte wie Handsteuerungen, Sensoren, elektronische Schlüssel, Displays und vieles mehr herzustellen.

Spritzguss kann mit zähen Thermoplasten wie ABS, die unter Krafteinwirkung nicht zerbrechen, und anderen vielseitigen Kunststoffen wie Acryl und Acetal verwendet werden. Nicht starre Kunststoffe wie TPV und TPE können auch für Produkte verwendet werden, die eine Stoßdämpfung erfordern – zum Beispiel Sportstoppuhren.

Obwohl Kunststoffe selten für die physikalisch anspruchsvollsten Anwendungen verwendet werden, bietet die Materialvielfalt des Spritzgusses für viele Produkte geeignete Optionen.

Elektronische Komponenten können auch fester in das Gehäuse eingebettet werden, indem ein Verfahren wie das Insert-Molding verwendet wird. Hier kann der geschmolzene Kunststoff direkt über die Oberseite eines Metalleinsatzes gegossen werden, der beispielsweise eine licht- oder schallemittierende Komponente enthalten könnte.

Beispielmaterialien:

• ABS
• Polycarbonat
• Acryl
• TPE

Elektronikgehäuse aus Blech

Eine der wichtigsten Anwendungen der Blechumformung ist die Herstellung von Gehäusen für verschiedene Geräte.

Obwohl sie nicht besonders schön anzusehen sind, sind Blechgehäuse erschwinglich, langlebig und einfach herzustellen. Sie werden auf Produkten wie Desktop-Computern und für unzählige industrielle Anwendungen im Innen- und Außenbereich verwendet.

Es ist leicht einzusehen, warum die Blechfertigung ideal für Gehäuse ist. Mit nur drei "Biegungen" können Sie ein Blech in eine Box mit offenem Ende verwandeln. Und indem Sie ein paar Löcher in diese Box stanzen und stanzen, haben Sie bereits die Hälfte eines funktionsfähigen Gehäuses erreicht.

Übliche Metalle für Gehäuse sind Aluminium, Stahl und Edelstahl, und je nach Anwendung kann eine Reihe von Oberflächenbehandlungen hinzugefügt werden. Aluminium 5052 ist besonders wertvoll, da es in extreme Winkel gebogen werden kann, ohne zu brechen.

Beispielmaterialien:

• Aluminium
• Stahl
• Edelstahl

3D-gedruckte Elektronikgehäuse

Obwohl der 3D-Druck normalerweise nicht für die Herstellung von Produkten in großen Mengen geeignet ist, ist er eine der effektivsten und kostengünstigsten Möglichkeiten, um einmalige Prototypengehäuse aus Kunststoff herzustellen.

Gehäuse können mit CAD-Software entworfen und direkt an den 3D-Drucker gesendet werden, und die Fertigungstechnologie ermöglicht ein hohes Maß an geometrischer Freiheit.

Es ist sogar möglich, elektronische Komponenten vollständig in das 3D-gedruckte Gehäuse einzuschließen, ohne dass eine Montage erforderlich ist.

Der 3D-Druck ist mit gängigen Gehäusematerialien wie ABS kompatibel.

Beispielmaterialien:

• ABS
• PLA
• Polycarbonat

Um ein Gehäuse für Ihren elektronischen Prototyp oder Ihr Produkt zu bauen, kontaktieren Sie 3ERP für ein kostenloses Angebot . Wir beraten Sie gerne über Ihre besten Optionen.