So stellen Sie ein wasserdichtes Kunststoff-Prototypengehäuse her

Gepostet am 12. Juli 2019 | Von Candy, WayKen Marketing Manager

Kunden verlangen immer mehr von den Geräten der Hersteller. Wer hätte vor 5-10 Jahren an Telefone, Uhren, Kameras oder Lampen gedacht, die unter Wasser funktionieren. Wenn wir heutzutage eine nicht wasserdichte Uhr sehen, runzeln wir die Stirn. Viele Tablet- und Handymodelle können untergetaucht werden oder überstehen zumindest einen Sturz in eine Pfütze. Einige Geräte können damit überhaupt nichts anfangen, zum Beispiel Mixer, elektrische Töpfe und andere Haushaltsgeräte. Es ist jedoch leichter gesagt als getan, ein wasserdichtes Gerät herzustellen.

Der Hauptpunkt besteht darin, ein Gehäuse herzustellen, das verhindert, dass Wasser Ihre Elektronik kurzschließt. Sie müssen sicherstellen, dass spezielle Funktionen installiert sind, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Und selbst dann müssen Sie einen wasserdichten Kunststoffprototypen Ihres Gehäuses herstellen, um Tests durchzuführen und sicherzustellen, dass es nicht leckt. Hier sind also ein paar Designtipps, um benutzerdefinierte Kunststoffgehäuse zu erstellen, und einige über Metallgehäuse, die vor Wasser schützen. Und vor allem auch einige Rapid-Prototyping-Tipps.

Standards für wasserdichte Gehäuse

Das erste, was Sie wissen müssen, ist, dass es mehrere Grade von wasserdichten Gehäusen gibt. Sie sind alle nach den IP- und NEMA-Standards bewertet. Das IP der International Protection Marking ist am weitesten verbreitet, daher finden Sie hier eine Liste der IP-bewerteten Wasserdichtigkeitsgrade.

1. IP65. Diese Norm besagt, dass das Gehäuse einem Wasserstrahl standhalten muss. Dies wird getestet, indem ein Gehäuse aufgestellt und Wasser aus jedem Winkel in einen Strahl gegossen wird. Die Parameter sind die folgenden:Entfernung –3 m; Düsendurchmesser – 6,3 mm; Wasserdruck 30 kPa, Wassermenge – 12,5 Liter pro Minute.
2. IP66. Ein Gehäuse nach dieser Norm muss Hochdruckstrahlen standhalten. Bis zu 100 kPA und 100 Liter pro Minute fließen aus einer Wasserdüse mit 12,5 Durchmesser für 3 Minuten.
3. IP67. Dieser Standard schreibt ein vollständig wasserdichtes Design vor. Das Teil wird für Tests eine halbe Stunde lang unter 1 m Wasser getaucht.

Wie Sie sehen können, sind die IP-Standards unterschiedlich. Und das ist ein großer Vorteil, da Sie die Bedingungen, unter denen Ihr Gerät arbeiten soll, richtig einschätzen und entscheiden können, wo Sie mit dem Einfügen von Funktionen zur Wasserableitung aufhören. Ich meine, ein vollständig wasserdichtes Design ist viel teurer als ein Gehäuse, das einem Wasserstrahl oder einigen Tropfen standhalten kann.

5 Möglichkeiten, wasserdichte Verbindungen für Gehäuse herzustellen

Nun, da wir die Standards für wasserdichte Kunststoffgehäuse kennen, wollen wir sehen, was wir tun können, um sie so zu machen. Hier ist eine Liste der am häufigsten verwendeten Maßnahmen zur Herstellung kundenspezifischer Kunststoffgehäuse unter Berücksichtigung der IP66-67-Standards.

1.Dichtungen und Dichtungen . Die gebräuchlichste, nützlichste und billigste Methode zur Herstellung wasserdichter Kunststoffgehäuse und wasserdichter Aluminiumgehäuse (oder aus anderen Metallen) ist die Verwendung von Gummidichtungen. Sie sind billig, nehmen nicht viel Platz ein und sind äußerst effizient. Der Hauptmechanismus hier ist, dass Gummi elastisch ist und die beiden Verbindungsteile bedeckt und verhindert, dass Flüssigkeit zwischen die Teile und die Dichtung eindringt. Unter den Dichtungen sind O-Dichtungen am weitesten verbreitet. Es sind Gummiringe mit rundem Querschnitt. O-Ringe haben hervorragende Dämpfungswerte, sodass sie am besten vor Flüssigkeiten schützen. Sie können sogar zur Herstellung dynamischer Siegel verwendet werden. Dann bewegt sich ein Teil (z. B. ein Kolben) und der andere Teil wird gesetzt. Sie müssen nur 2-3 Nuten mit O-Dichtungen in den statischen Teil machen und schon sind Sie fertig.

2.Formteil einfügen . Dieser ist nützlich für Aluminium- oder Metallgehäuse. Sie formen im Grunde ein elastisches Element, das als Dichtung auf ein Metallteil dient. Das Siegel wird dadurch kleiner und Sie verlieren es nicht, da es fixiert ist.

3. Umspritzen ist im Grunde das gleiche wie Insert Mounding, aber das Basisteil ist ebenfalls aus Kunststoff. Dieses Verfahren ist größtenteils für die Massenproduktion geeignet, da es eine kostspielige Kunststoff-Spritzgusstechnik verwendet. Die moderne Fertigungstechnologie ermöglicht es den Designern jedoch, ihre Projektgehäuse zu testen, indem sie eine Bestellung bei einigen Prototyping-Diensten aufgeben, die schnelles Spritzgießen anbieten können

4.Schweißen ist am häufigsten in Metallgehäusen für Elektronik. Das Metall um die Ränder der verbundenen Teile wird geschmolzen, sodass das Teil vollständig hermetisch und tatsächlich ein einziges Bauteil wird. Das vollständige Abdichten der Schaltkreise ist jedoch nicht immer eine gute Idee, da es sehr schwierig sein wird, das Gerät im Falle einer Fehlfunktion zu reparieren, und außerdem wird unvermeidlich etwas Luft im Inneren eingeschlossen sein und wenn sich das Gerät erwärmt, der Druck im Inneren montiert und das Gehäuse kann irgendwann platzen.

5.Schaumband und Klebstoffe sind sehr nützlich und einfach zu bedienen. Sie erfordern keine Designänderungen und schützen sehr gut vor Wasser. Ihr Hauptproblem ist jedoch, dass sie nur bis zur ersten Demontage verwendet werden können. Sobald Sie die Teile getrennt haben, werden Klebstoffe nutzlos und behindern sogar die letzte Montage, weil Sie die Reste abkratzen müssen. Sie werden häufig in schnellen Tests zur Designverifizierung von Prototypen verwendet, bei denen das Endprodukt geschweißt wird.

Wasserdichtes Gehäuse Rapid Prototyping

Sie haben also ausgewählt, wo Sie einige O-Ringe anbringen, wo Sie schweißen und wo Sie Teile zusammenkleben möchten. Jetzt müssen Sie vor der Massenproduktion den IP-Standard Ihres Designs mit tatsächlichen physischen Tests überprüfen. Und dafür müssen Sie schnell einen Prototyp eines wasserdichten Gehäuses herstellen. Abhängig von den Materialien des Prototyps gibt es dafür viele Techniken.

So können beispielsweise kleine Kunststoffgehäuse und mittelgroße für den 3D-Druck eingestellt werden. Metallgehäusekonstruktionen sind für die CNC-Bearbeitung in Maschinenhallen fällig. Und schließlich können umspritzte Designs oder Prototypenchargen mit Schnellspritzguss hergestellt werden, einem Prozess, der dem herkömmlichen Spritzguss ähnlich ist, aber mit einem verbesserten flexiblen Formdesign und viel geringeren Prototyping-Kosten.

Nach der Herstellung der Prototypen ist es wichtig, diese sorgfältig zusammenzubauen, um sicherzustellen, dass die Testergebnisse so gut wie möglich sind. Wenn die Tests nicht zufriedenstellend sind, müssen Sie das Design überprüfen und neu herstellen. Auch hier ist Rapid Prototyping hilfreich, da es sehr flexibel ist und Sie so schnell wie möglich einen modifizierten Prototypen erhalten.