板金エンクロージャ設計: 包括的なガイド - CHNSMILE の実践例で解説

2024-10-16

板金筐体の設計には複数の側面が関係します。詳細な設計手順は次のとおりです。


 I. 要件と設計目標を決定する


  1. 製品の機能を定義する

  • 内部機器の特性を考慮してください。たとえば、電子機器の筐体では、放熱やインターフェースのレイアウトを考慮する必要があります。産業用コントローラーの筐体は、内部コンポーネントを干渉から保護するために、ボタンや表示画面などの適切な位置と開口部を確保する必要があります。 CHNSMILEはこれに基づいて正確にデザインしています。

  • たとえば、産業用コントローラーの板金筐体を設計する場合、さまざまな制御ボタン、表示画面、インターフェイス用に適切な位置と開口部を確保する必要があります。同時に、筐体が内部の電子コンポーネントを埃、湿気、物理的衝撃から効果的に保護できることを保証する必要があります。 CHNSMILE がこのようなエンクロージャを設計する際には、内部機器の特定のニーズを十分に調査して、設計の精度を確保し、特定の分野における独自の機能要件を満たします。

  2. 使用環境を考慮する

  • 環境の影響を分析します。電気通信分野における屋外通信基地局の筐体には、防水性、防塵性、耐食性などが求められます。産業環境における機器の筐体には、高温や化学腐食に対する耐性が求められます。

  • CHNSMILEは、さまざまな使用環境に合わせたエンクロージャ設計の豊富な経験があり、さまざまな複雑な環境においてエンクロージャが内部機器を安定して保護できるように、実際の状況に応じて適切なソリューションを提供できます。

  3. サイズと形状の要件を決定する

  • 内部機器、人間工学的および美的要素に基づいて、エンクロージャのサイズと形状を決定します。医療機器の筐体は小さく、持ち運び可能で、人間工学に基づいたものである必要があります。機械装置の筐体は強度、安定性、操作性を考慮する必要があります。

  • CHNSMILE は、機能要件を満たしながら、美しく人間工学に基づいたエンクロージャーの形状とサイズを作成することに重点を置いており、さまざまな分野での応用性が高くなります。

Sheet Metal Enclosure

  II.材料の選択


  1. 一般的な板金材料の特徴

  • 冷間圧延鋼材:加工性と強度に優れ、価格も比較的安価です。耐食性や美観を向上させるために、スプレー、電気メッキなどの表面処理を行うことができます。ほとんどの産業および商業用途に適しています。一般的なオフィス機器の筐体など、コスト管理が重視され環境が比較的良好な一部の機器筐体では広く使用されています。

  • 熱間圧延鋼: 強度は高くなりますが、表面品質は比較的悪く、通常はより多くの加工が必要です。重機や大型建設機械の筐体構造などの構造部品に多く使用されています。

  • ステンレス鋼:耐食性、強度、美観に優れています。高い外観要件や過酷な環境が必要な場合に適しています。ただし、価格は比較的高いです。衛生性や耐食性の要求が厳しいハイエンド電子機器、食品加工機器、医療機器分野などで多く使用されています。

  • アルミニウム合金:軽量で強度が高く、熱伝導率が良い。加工や成形が容易です。電子機器や航空宇宙分野など、軽量設計が要求される製品に適しています。航空宇宙分野では軽量化が重要な要素です。アルミニウム合金板金エンクロージャは、強度要件を満たしながら、航空機の重量を効果的に軽減します。ラップトップコンピュータの筐体などの電子機器の分野では、アルミニウム合金は優れた放熱性能を提供し、製品をより軽量で美しくすることができます。

  2. 要件に応じて材料を選択する

  • 高い強度と耐食性が要求されるハイエンド電子製品には、アルミニウム合金がオプションとなります。コストが重視され、高い強度が要求される産業用機器には、冷間圧延鋼が適しています。海洋工学のエンクロージャなどの過酷な環境にある特殊な機器には、ステンレス鋼が必要になる場合があります。 CHNSMILEは、製品の性能とコストのバランスを確保するために、お客様の特定のニーズとプロジェクトの適用分野の特性に応じて、適切な板金材料を正確に選択します。

sheet metal enclosure design

 Ⅲ.構造設計


  1. エンクロージャの強度と安定性

  • エンクロージャが十分な強度と安定性を確保できるように、合理的な構造フレームワークを設計します。建設機械の分野では、大型タワークレーンの制御ボックス筐体は強風や振動に耐える必要があります。したがって、補強材の追加、フランジ加工、溶接などの方法を使用して構造強度を強化し、過酷な作業環境でも筐体が変形したり損傷したりせず、内部機器の正常な動作を保護することができます。一部の精密機器の筐体では、外力が比較的小さい場合でも、機器の精度に影響を与えないように安定した構造が必要です。

  • CHNSMILEには構造設計の専門技術チームがあり、さまざまな用途分野のニーズに応じて頑丈で安定したエンクロージャ構造を作成できます。重い荷重に耐える産業機器の筐体であっても、非常に高い精度が要求される機器の筐体であっても、信頼性の高い構造設計ソリューションを提供します。

  2. 接続方法の選択

  • 板金筐体の主な接続方法は、溶接、リベット留め、ボルト接続です。自動車製造の分野では、溶接接合は強度が高く、車体全体の剛性と安全性を確保できるため、車体の板金エンクロージャ部品に溶接接合が使用されることがあります。一部の電子機器の筐体の組み立てでは、メンテナンスやコンポーネントの交換を容易にするために、リベット留めまたはボルト接続が使用される場合があります。たとえば、サーバー シャーシのエンクロージャの場合、内部ハードウェアのメンテナンスやアップグレードのために開ける必要が多いため、ボルト接続の方が適しています。

  • CHNSMILE は、製品のアプリケーション分野と使用シナリオに応じて接続方法を合理的に選択し、エンクロージャがしっかりと接続され、実際のニーズを満たしていることを保証します。筐体構造の完全性を確保しながら、後のメンテナンスや使用の利便性も考慮

  3. 放熱設計

  • 内部機器が発熱する場合には放熱構造の設計が必要となります。大型変圧器の筐体などの電力機器の分野では、変圧器の正常な動作を確保するために適切な放熱設計が必要です。ヒートシンクと冷却穴を組み合わせて使用​​することもでき、レイアウト設計では空気の対流などの要素を考慮する必要があります。高性能コンピュータの筐体では、高負荷時に内部ハードウェアが適切な温度範囲内で動作するように、冷却穴の設置に加えて冷却ファンが設置されたり、液冷システムが採用されたりすることもあります。

  • CHNSMILEは放熱設計の最適化に優れており、さまざまな応用分野の放熱要件に応じて機器の安定した動作を保証し、過熱による性能低下や損傷を回避します。

  4. 保護設計

  • 使用環境や内部機器の要求に応じて保護構造を設計してください。軍事装備の分野では、装備筐体には防水、防塵、耐衝撃、電磁妨害防止などの複数の保護機能が求められます。例えば、フィールド通信機器の筐体には、防水・防塵処理としてシールストリップや防水・透湿性のバルブなどを使用する必要があります。同時に内部には衝撃吸収パッドや電磁波シールド材を採用し、複雑な戦場環境に対応します。食品加工業界では、細菌の増殖を防ぐために、機器の筐体の設計は衛生と掃除のしやすさに重点を置く必要があります。食品の残留物が残らないように、滑らかな表面処理と合理的な構造設計が採用されています。

  • CHNSMILE の保護設計は内部機器を効果的に保護します。さまざまな応用分野の特別な要件に従って、製品の耐用年数を延長し、機器がさまざまな環境で安全かつ確実に動作できるようにします。

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