Первое, что видят люди, глядя на ваше изделие, — это корпус, и последнее, чего вы хотите, — чтобы корпус вышел из строя. Корпус вашего продукта (будь то медицинское устройство, аккумуляторный блок, датчик или плата Pi) определяет его долговечность, способность отводить тепло и то, насколько хорошо он представляет ваш бренд.
Факт в том, что большинство инженеров указывают больше материала, чем необходимо, и меньше внимания уделяют финишной обработке поверхности, чем следовало бы. Результат? Вы переплачиваете за ненужные функции или, что еще хуже, получаете деталь, которая выходит из строя в полевых условиях из-за неправильной обработки поверхности.
Это руководство поможет вам сделать разумный и экономически эффективный выбор при разработке нового корпуса по индивидуальному заказу. Мы рассмотрим варианты: материалов (корпус из алюминия с механической обработкой; корпус из нержавеющей стали с механической обработкой; корпус из пластика с механической обработкой; корпус из титана с механической обработкой); финишной обработки (анодирование; дробеструйная обработка; порошковая окраска; шелкография); и практические методы экономии средств.
Falcon CNC Swiss производит корпуса из алюминия по индивидуальному заказу для различных отраслей промышленности, таких как медицинские устройства и бытовая электроника. Позвольте нам помочь вам сделать это правильно!
Выбор правильного материала означает балансировку между прочностью, весом, стоимостью и тепловыми характеристиками. Вот наглядное сравнение пяти наиболее популярных вариантов.
Алюминий является наиболее распространенным материалом для фрезерованных корпусов электроники и корпусов датчиков.
Почему? Он обеспечивает оптимальное сочетание стоимости, обрабатываемости и производительности.
Стоимость: $5–15 за кг — доступно практически для любого бюджета
Оценка обрабатываемости: 4 из 5 (очень легко обрабатывается)
Вес: Очень легкий (плотность примерно ⅓ от стали)
Теплопроводность: Отличная (237 Вт/м·К) — идеально для рассеивания тепла
Коррозионная стойкость: Отличная при анодировании
Лучше всего подходит для: Обычной электроники, радиаторов, потребительских устройств, большинства промышленных применений
Когда ваш корпус должен выдерживать общедоступное использование, сильные удары или агрессивные химические вещества, фрезерованный корпус из нержавеющей стали — это ответ.
Стоимость: $6–10 за кг — более высокие затраты на обработку, примерно в 3 раза больше, чем у алюминия
Прочность: Предел прочности до 1300 МПа в некоторых марках
Вес: Тяжелый — примерно в 3 раза плотнее алюминия
Теплопроводность: Низкая (15 Вт/м·К) по сравнению с алюминием
Лучше всего подходит для: Машин общего пользования, химических заводов, морских условий, медицинской стерилизации
Фрезерованный пластиковый корпус (легкий и изолирующий)
Фрезерованные пластиковые корпуса из таких материалов, как ABS, Delrin и PEEK, набирают популярность в приложениях, где важны электроизоляция и малый вес, а не прочность.
Стоимость: ABS ($4–8 за кг), Delrin ($6–10 за кг)
Преимущества: Нетокопроводящий, чрезвычайно легкий, хорошая обрабатываемость
Недостатки: Плохое рассеивание тепла, меньшая прочность, деградация под воздействием УФ-излучения
Лучше всего подходит для: Маломощной электроники, корпусов аккумуляторов, прототипов, применений, требующих электрической изоляции
Для наиболее требовательных применений — аэрокосмическая промышленность, высококлассная медицина или глубоководное оборудование — фрезерованный титановый корпус обеспечивает непревзойденное соотношение прочности и веса и биосовместимость.
Стоимость: $30–100 за кг — очень дорого
Обрабатываемость: Сложная, требует специализированных инструментов и охлаждающих жидкостей
Преимущества: Исключительная прочность при низкой плотности, полная коррозионная стойкость
Лучше всего подходит для: Высокопроизводительных сценариев, где стоимость вторична по отношению к производительности
Фрезерованный латунный корпус превосходен там, где важны электропроводность и визуальная привлекательность. Латунь легко обрабатывается и устойчива к коррозии.
Стоимость: $8–12 за кг
Обрабатываемость: Отличная — обеспечивает гладкую поверхность с минимальным износом инструмента
Электропроводность: Очень хорошая
Эстетика: Теплая металлическая отделка, часто используемая для декоративных или высококлассных устройств
Лучше всего подходит для: Экранирования RF, декоративных корпусов, электрических фитингов, музыкального оборудования
| Материал | Стоимость ($/кг) | Вес | Обрабатываемость | Проводимость | Лучшее применение |
| Алюминий 6061 | $5–15 | Легкий | Отличная | Высокая | Обычная электроника, радиаторы |
| Нержавеющая сталь 304/316 | $6–10 | Тяжелый | Сложная | Низкая | Агрессивные/коррозионные среды |
| ABS / Delrin (пластик) | $4–10 | Очень легкий | Хорошая | Изолятор | Маломощные устройства, прототипы |
| Титан Grade 5 | $30–100 | Легкий | Очень сложная | Средняя | Аэрокосмическая, медицинские имплантаты |
| Латунь C360 | $8–12 | Средний | Отличная | Высокая | Декоративные, RF, электрика |
Ваше устройство выделяет тепло?
Если ответ «да», то вам нужен фрезерованный алюминиевый корпус. Теплопроводность алюминия (237 Вт/м·К) значительно превосходит показатели нержавеющей стали (15 Вт/м·К) или пластика, который действует как изолятор. Поэтому использование пластика или нержавеющей стали в тепловыделяющем устройстве в конечном итоге приведет к «перегреву» компонентов устройства.
Будет ли корпус подвергаться воздействию влаги, соленой воды или агрессивных материалов?
В порядке предпочтения, если корпус будет использоваться на открытом воздухе, в морской среде или при воздействии химических веществ, следует использовать:
Алюминий с анодированием типа II или III (низкая стоимость, высокая коррозионная стойкость)
Нержавеющую сталь 316 (премиальный выбор для экстремально агрессивных сред)
Любой стандартный алюминий без анодирования со временем подвергнется коррозии; однако в прибрежных районах предпочтительными материалами являются алюминий с покрытием или нержавеющая сталь 316, поскольку необработанная нержавеющая сталь может корродировать под воздействием сред, богатых хлоридами.
Какая характеристика корпуса наиболее важна: экономия веса или ударопрочность?
Если вы будете носить устройство с собой или устанавливать его на дрон, вам необходимо выбрать корпус из алюминия. Если корпус будет подвергаться ударам (например, при пинании, бросании или в общественном использовании), то вам необходимо выбрать корпус из нержавеющей стали. При приложении нагрузки нержавеющая сталь хорошо сохраняет форму и оказывает хорошее сопротивление при многократных ударах.
Наиболее распространенный способ увеличения стоимости — это завышение требований к типу материала, используемого для изготовления корпусов. Например, мы видим, что наши клиенты запрашивают титан для ситуаций, где рабочие характеристики детали могли бы быть обеспечены с использованием алюминия 6061. По данным одного из наших поставщиков, детали из 7075 на 50-100% дороже деталей из 6061; следовательно, если требования к конструкции не являются экстремальными, нет необходимости использовать более дорогой материал.
Золотое правило: Всегда начинайте проектирование корпуса с алюминия 6061 и переходите на более дорогой материал только в том случае, если требования к производительности диктуют необходимость использования более дорогого материала.
Обработка корпуса на станках с ЧПУ создает только базовую деталь; последним шагом к получению профессионально выглядящих деталей, износостойкости и долговечности в различных условиях окружающей среды является финишная обработка поверхности.
Анодирование — это обработка с использованием электрохими
Английский 
日本語 
한국어 
français 
Deutsch 
Español 
русский 
العربية 
