Поскольку электроника становится меньше, но быстрее, она выделяет больше тепла. Поэтому корпуса должны обладать хорошей тепловой защитой и быть правильно спроектированы, чтобы компоненты помещались внутри, а также для удобства создания соединений.
Обработка на станках с ЧПУ используется для создания деталей таких электронных корпусов.
В отличие от 3D-печати или литья под давлением, где детали ограничены конструктивными и технологическими ограничениями, обработка на станках с ЧПУ позволяет изготавливать детали с чрезвычайно высокими допусками. Благодаря этим конструктивным/производственным возможностям компоненты электронных устройств могут быть изготовлены из разнородных материалов для размещения в ограниченном пространстве.
Если вы выбираете, сделать ли алюминиевый радиатор для отвода избыточного тепла от микропроцессора, создать корпус для печатной платы для защиты чувствительных электронных компонентов или изготовить разъем, отвечающий всем электрическим требованиям, обработка на станках с ЧПУ предложит правильное решение для индустрии производства электроники.
В этом руководстве рассматриваются материалы, компоненты и процессы, важные для изготовления корпусов электроники на станках с ЧПУ. Вы узнаете, как сбалансировать производительность, стоимость и объем, и почему партнерство с правильной службой прецизионной обработки на станках с ЧПУ имеет решающее значение.
Чтобы успешно изготовить желаемую электронную деталь, сначала необходимо сделать правильный выбор материалов. Три наиболее часто используемых материала в электронной обработке на станках с ЧПУ:
Когда речь идет об обработке радиаторов и корпусов на станках с ЧПУ, алюминий является безусловным выбором номер один, и вот несколько причин:
Теплопроводность: алюминий способен отводить тепло от чипов и быстро рассеивать его.
Снижение веса: помогает сделать устройство легче.
Легкость обработки: нет проблем с обработкой сложных конструкций ребер радиатора.
Устойчивость к коррозии: нет риска образования ржавчины.
Стандартные марки алюминия, пригодные для обработки на станках с ЧПУ, включают 6061 (общего назначения) и 6063 (лучше подходит для анодирования и сложной экструзии). Для высокопроизводительных применений также можно использовать 7075.
Электронные компоненты могут быть изготовлены из пластика с помощью обработки на станках с ЧПУ, если требуются электроизоляция, малый вес и/или радиопрозрачность материала.
| Пластиковый материал | Лучше всего подходит для | Ключевое свойство |
| ABS | Корпуса, оболочки | Прочный, ударопрочный, доступный по цене |
| Поликарбонат (PC) | Прозрачные крышки, окна устройств | Прозрачный, прочный, доступны огнестойкие варианты |
| PEEK | Высокотемпературные разъемы, изоляторы | Отличная тепло- и химическая стойкость |
| Delrin (POM) | Шестерни, скользящие детали, корпуса разъемов | Низкое трение, стабильность размеров |
| Ultem (PEI) | Высокопроизводительные корпуса, авиационная электроника | Огнестойкий, прочный, хорошие диэлектрические свойства |
Обработанные на станках с ЧПУ детали, прикрепляемые к электронным устройствам, могут быть изготовлены из сырого алюминия, однако предпочтительна обработка анодированного алюминия на станках с ЧПУ. Анодирование — это электрохимический процесс, который изменяет поверхность сырого алюминия, образуя твердый, прочный и устойчивый к коррозии слой оксида алюминия.
Преимущества анодирования для обработанных на станках с ЧПУ электронных деталей включают:
Электроизоляция: предотвращает короткие замыкания.
Износостойкость: высокий уровень долговечности после многократных операций сборки или разборки.
Выбор цвета: варианты отделки черным, прозрачным, красным, синим и золотым для брендирования или кодирования.
Более эффективное излучение тепла: анодированный алюминий имеет немного лучшую тепловую излучательную способность по сравнению с сырым алюминием.
Многие проекты обработки корпусов электроники на станках с ЧПУ указывают анодирование типа II или типа III (твердое покрытие) для долговечности.
Давайте рассмотрим конкретные электронные компоненты, которые вы будете обрабатывать. Это основа фрезерованных на станках с ЧПУ деталей электроники и точеных на станках с ЧПУ компонентов электроники.
Печатные платы требуют защиты от грязи, влаги и механических воздействий. Обработка на станках с ЧПУ для корпусов печатных плат позволяет создать индивидуальный корпус, включающий:
Точные вырезы для портов USB, кнопок, дисплеев и переключателей.
Крепежные бобышки для внутреннего крепления винтами.
Экранирование от электромагнитных помех (только если корпус печатной платы изготовлен из металла).
Вентиляционные отверстия для потока воздуха.
Например, портативный медицинский монитор требовал легкого алюминиевого корпуса, который был герметично закрыт и имел анодированную отделку. Обработка на станках с ЧПУ обеспечивает необходимую точность и повторяемость для этих требований.
Обработка радиаторов для электроники на станках с ЧПУ является одним из наиболее распространенных применений. Радиаторы имеют сложный рисунок ребер (рассеивающих тепло) для максимального увеличения площади поверхности рассеивания тепла.
Толщина ребра: если слишком тонкое, ребро сломается. Если слишком толстое, уменьшается площадь поверхности.
Расстояние между ребрами: чем шире расстояние, тем больше поток воздуха. Однако это уменьшит площадь поверхности.
Толщина основания: должно быть достаточно толстым, чтобы равномерно распределять тепло.
Обработка на станках с ЧПУ позволяет изготавливать радиаторы с расстоянием между ребрами всего один миллиметр и высотой ребер, недостижимой при экструзии или литье под давлением. Это одна из причин, по которой многие мощные электронные устройства, такие как светодиоды, блоки питания и аудиоусилители, используют обработанные алюминиевые корпуса в качестве единственного источника радиатора.
Обработка деталей разъемов на станках с ЧПУ включает корпуса USB, корпуса аудиоджеков, корпуса коаксиальных разъемов и корпуса пользовательских контактов.
Почему стоит использовать обработку на станках с ЧПУ для разъемов?
Жесткие допуски: разъемы должны подходить друг к другу с точностью ±0,01 мм.
Резьба: многие разъемы требуют резьбовых деталей, как внутренних, так и внешних.
Малые элементы: маленькие отверстия под контакты, шпоночные пазы и фиксирующие элементы.
Разнообразие материалов: латунь, алюминий, нержавеющая сталь и технический пластик — наиболее часто используемые материалы.
Для крупносерийного производства разъемов точение компонентов электроники на станках с ЧПУ на токарных станках швейцарского типа чрезвычайно эффективно.
Датчики используются во всех отраслях: автомобилестроение, телекоммуникации, производство и медицина. Корпуса и монтажные кронштейны для датчиков должны обеспечивать удержание датчика в точном положении на месте установки. Фрезерованные на станках с ЧПУ детали электроники для датчиков обычно включают:
Точное расточенное отверстие для установки датчика.
Монтажные отверстия для винтов или зажимов.
Элементы управления кабелями (пазы, зажимы, каналы).
Простые детали можно изготавливать на 3-осевых фрезерных станках. Но когда вам нужна 5-осевая обработка электроники на станках с ЧПУ, это потому, что деталь имеет:
Поднутрения (элементы, которые невозможно обработать непосредственно сверху).
Сложные углы (отверстия или поверхности под несколькими углами).
Сложные изогнутые поверхности (например, корпуса с эргономичными или естественными формами).
Например, корпус носимого устройства может содержать изогнутую внешнюю поверхность и внутренние защелки, обеспечивающие угол для порта USB, что потребует только одной установки на 5-осевом станке с ЧПУ; это обеспечивает большую точность и более низкую стоимость, чем при выполнении нескольких установок на 3-осевых станках с ЧПУ.
Различные электронные компоненты требуют разных процессов обработки. Вот краткое руководство.
Фрезерование деталей электроники на станках с ЧПУ лучше всего подходит для:
Английский 
日本語 
한국어 
français 
Deutsch 
Español 
русский 
العربية 
