تصنيع الصفائح المعدنية: حاويات للإلكترونيات

مرفقات من صفائح الألمنيوم

تشير الأغلفة الإلكترونية إلى الأشكال الصندوقية التي تُحيط بمكونات الأجهزة الإلكترونية، مثل لوحات الدوائر المطبوعة والمفاتيح والأسلاك وغيرها. والغرض الأساسي من هذه الأغلفة هو حماية المكونات وتشكيلها. وتُعدّ صناعة الصفائح المعدنية أفضل طريقة لإنتاج الأغلفة الإلكترونية، إذ تُمكّن من إنتاج أحجام وأشكال متنوعة، من الصغيرة جدًا إلى الكبيرة.

يتم استخدام العديد من الصفائح المعدنية والبلاستيكية في تصنيع العبوات الإلكترونية ، ويعتمد نوع المادة التي تحتاجها على مواصفات جزء وجهاز معين.

 

الخطوة 1: تصنيع العبوات الإلكترونية

الخطوة 1: تصميم غلاف الصفائح المعدنية

نموذج CAD من الضميمة الإلكترونية

يبدأ تصميم العلبة المعدنية من خلال تحديد المتطلبات الوظيفية والجمالية. تحتاج إلى مراعاة الجوانب المختلفة للمتطلبات، مثل متطلبات الأبعاد، وظروف العمل، وموضع الموصل، وموضع التركيب، وغير ذلك الكثير.

ظروف التشغيل	ما هو الاستخدام النهائي للأجهزة الإلكترونية؟ درجة حرارة التشغيل والاهتزاز والتأثير. هل يشمل تردد الراديو؟
العوامل البيئية	تقلب درجات الحرارة والرطوبة واحتمالية التآكل.
متطلبات الأبعاد	الارتفاع والعرض والطول وموضع الاتصال والسماكة المطلوبة
الموقف المتصاعد	نوع التركيب ، وسحب وإخراج الهواء المفلتر ، وموضع الإغلاق.
المتطلبات الجمالية	خيارات اللون ومستوى الخشونة وتشطيب السطح

أنواع مختلفة من المتطلبات

بعد تحديد جميع المتطلبات، تتمثل الخطوة التالية في تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد للحاوية. يشمل التصميم التفصيلي جميع الميزات والأبعاد والتفاوتات المسموح بها. إن معرفة جوانب الحاوية المتعددة ستساعد في بناء نموذج ثلاثي الأبعاد يلبي جميع المعايير.

يجب أن يحمي الغلاف مكونات الجهاز الإلكتروني من الحرارة والرطوبة والاهتزاز. تعد AutoCAD وSolidWorks وCreo بعض برامج الكمبيوتر لتطوير النماذج ثلاثية الأبعاد.

مزيد من المعلومات:

الرسم الفني: أهميته في التصنيع

 

الخطوة 2: اختيار المواد

يعتمد اختيار المواد أيضًا على المتطلبات المذكورة من قبل. يجب أن تتوافق الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للمادة مع حالة العلبة. ومع ذلك، يجب أيضًا مراعاة الخصائص المختلفة.

دعونا نتحدث عن بعض البارزين أنواع الصفائح المعدنية المواد المستخدمة في إنشاء العبوات الإلكترونية.

الامونيوم	الامونيوم هي مادة خفيفة الوزن ذات قوة عالية تحجب الإشعاع الكهرومغناطيسي (EM) وتحمي من تداخل EM.	الأجهزة الإلكترونية التي يمثل فيها تداخل الموجات الكهرومغناطيسية مشكلة في الأداء الوظيفي. وهو خيار رديء حيث يوجد تحويل للإشارة اللاسلكية، مثل جهاز توجيه Wi-Fi.
ستانلس ستيل	الفولاذ المقاوم للصدأ مادة تدوم طويلاً وتتميز بقوة عالية، ومقاومة للتآكل والتمزق، ومظهر لامع، ومقاومة للتآكل.	حاويات متينة للأجهزة الكهربائية والإلكترونية الثقيلة والتطبيقات الخارجية. وهو غير مناسب للمعدات الإلكترونية التي تتطلب تخصيصًا واسع النطاق، وتتحمل التأثير الثقيل، ولها علاقات بين الوزن والوظيفة.
بولي كربونات (PC)	البولي كربونات مناسبة لتصنيع العبوات الإلكترونية بسبب صلابتها ومتانتها.	لوحات التحكم الصناعية، الأسلاك، الوصلات، التطبيقات الخارجية. غير مناسب للمرفقات والأجهزة الكبيرة التي تتطلب الحماية الكهرومغناطيسية
الكربون الصلب	بالرغم ان الكربون الصلب وهو أقل مقاومة للتآكل، ويوفر متانة وقوة عالية.	الأجهزة التي لا تحتاج إلى صلابة عالية ولكن ذات متانة طويلة، مثل صناديق التحكم والقواطع الكهربائية. العبوات التي تتطلب مقاومة شديدة للتآكل

الخطوة 3: اختيار السماكة

تأتي الصفائح المعدنية بأحجام وسماكات مختلفة. شيء آخر هو سمك الصفائح المعدنية التي يجب عليك تحديدها بعد اختيار نوع الصفائح المعدنية. يجب أن تتمتع السماكة المختارة لتصنيع العلبة بالقوة المطلوبة ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا يقل سمك الصفائح المعدنية المستخدمة في العبوات الإلكترونية عن 0.41 مم و 0.51 مم للنحاس والألمنيوم (الكود الوطني للكهرباء 2020 في إلينوي ، 2020).

الخطوة 4: تأكيد تسلسل التصنيع

عندما يتعلق الأمر ببناء العبوات الكهربائية ، فإن التخطيط الدقيق أمر ضروري. هناك العديد من عمليات التصنيع ، بما في ذلك القطع والتشكيل والربط.

1 قطع الصفائح المعدنية

قطع شعاع الليزر

بناءً على الميزات والأبعاد في النموذج ثلاثي الأبعاد ، تحتاج إلى قطع الصفائح المعدنية إلى قطعة بالحجم المطلوب. يعد تصنيع الصفائح المعدنية أحد أكثر الطرق شيوعًا لقطع الصفائح المعدنية بأشكال مختلفة. من الممكن قطع الصفائح المعدنية بأي طريقة ، بما في ذلك القص ، المياه النفاثة, بلازماوالقطع بالليزر.

2 الانحناء

جزء ثني الصفائح المعدنية الفولاذية

العبوات عبارة عن هياكل تشبه الصندوق ، ويمكن تحقيقها باستخدام عملية الانحناء. تحتاج إلى إصلاح مواضع الانحناء بدقة والانحناء باستخدام آلة الانحناء.

• خلال وضع الانحناء ، يجب أن يظل نصف قطر الانحناء ثابتًا.
• يلزم الاحتفاظ بطول لا يقل عن ثلاثة إلى أربعة أضعاف سمك إذا كان هناك أي حواف في العلبة.
• لتجنب الكسور أثناء الانحناء ، يجب أيضًا مراعاة تركيبة المواد وجودة السطح.
• يجب أن تكون السماكة مساوية على الأقل لنصف قطر الانحناء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام برنامج CAD لتحديد بدل الانحناء.

3 الحفر

فقط بعض العبوات قد تتطلب الحفر. لكن، حفر اختياري إذا كان للتصميم باب مغلق. من الضروري عمل ثقوب صغيرة إذا كنت ستنضم إلى موضع الإغلاق بالمسامير.

4 الانضمام

حاوية إلكترونية بمفاصل برشام

تُعدّ اللحام والتثبيت بالمسامير والبراغي من الطرق الشائعة لربط العلب الإلكترونية. وبناءً على تطبيقات الاستخدام النهائي، تُنشأ الوصلات عند نقاط الإغلاق. في حال الحاجة إلى فتح متكرر، يُمكن الربط بالبراغي أو صنع باب قابل للفتح عن طريق اللحام. مع ذلك، يُمكن اختيار طرق أخرى، مثل اللحام بالقصدير واللحام بالنحاس.

 

الخطوة 5: تشطيب السطح

التشطيبات السطحية للصفائح المعدنية لا يؤدي ذلك إلى تحسين المظهر الجمالي للمرفقات فحسب، بل يجعلها أيضًا متينة ويمنع التأثيرات البيئية مثل التآكل والخدوش.

هناك العديد من الخيارات لإنهاء سطح العلبة ، مثل الطلاء ، وطلاء المسحوق ، والطلاء. يمكنك اختيار النوع المناسب بناءً على نوع المادة وحالة تشغيل الأجهزة الإلكترونية.

1 مسحوق الطلاء

العلبة الإلكترونية مع الانتهاء من مسحوق الطلاء

تعتمد عملية طلاء المسحوق على تطبيق إلكتروستاتيكي لـ لدن بالحرارة مسحوق على سطح العبوات ويطور طبقة واقية. إنه منتشر في العبوات الإلكترونية بسبب الخيارات المختلفة للألوان والقوام. يمكن لطبقة طلاء المسحوق أن تمنع التآكل والخدوش دون الإخلال بتناسق الأبعاد. ينطبق على العديد من المواد ، مثل الألمنيوم والفولاذ والنحاس والبلاستيك.

2 أنودة

تُعدّ عملية الأنودة خيارًا مناسبًا لتشطيب أسطح الهياكل غير الحديدية، مثل أنودة الألومنيوم. فهي تُكوّن طبقة أكسيد على المادة الأساسية لحماية الهيكل من التآكل والعوامل البيئية الأخرى. إضافةً إلى ذلك، لا تتقشر هذه الطبقة أبدًا.

3 لوحة

الطلاء هو خيار آخر لإنهاء أسطح العبوات الإلكترونية. يتضمن رش الطلاء على السطح لتطوير طبقة واقية رقيقة من الطلاء. يوفر جمالًا جماليًا ممتازًا إلى جانب الوقاية من التأثيرات البيئية.

4 تصفيح

زنك تصفيح هو الخيار الأفضل لمرفقات الصلب. يضيف الترسيب الكهربي للزنك طبقة رقيقة من الحماية إلى السطح دون فقدان ثبات الأبعاد ، مما ينتج عنه سطح رمادي باهت أملس.

يعتبر طلاء النيكل خيارًا آخر يوفر مقاومة ممتازة للتآكل والتآكل. مثل طلاء الزنك ، فإنه يتضمن أيضًا ترسيبًا كهربائيًا للنيكل على سطح العلبة.

 

أنواع خاصة من المرفقات الإلكترونية

بناءً على التطبيقات ، هناك بعض الأنواع الخاصة من المرفقات الإلكترونية. دعونا نلقي نظرة عامة عليهم بالتفصيل.

1 مرفقات الكمبيوتر

الغرض الأساسي من حاوية الكمبيوتر هو حماية مكونات الأجهزة من العناصر الخارجية ، مثل الرطوبة والغبار.

العلبة الكمبيوتر

من الأهمية بمكان أخذ العديد من الاعتبارات أثناء تصميم حاوية الكمبيوتر ، بما في ذلك ما إذا كان سيتم استخدامه في بيئة سكنية أو تجارية أو صناعية ، ونطاقات درجات حرارة متفاوتة ، والرطوبة ، والغبار ، والحطام المتطاير. تشمل المادة الشائعة للصفائح المعدنية الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك.

2 مرفقات مجلس الوزراء

ترتبط حاويات الخزانة بحماية معدات الصوت والفيديو ، مثل التلفزيون والكاميرات. كما أنها مناسبة للتصميم شديد التحمل مع باب مغلقs (براون ، 2020)

3 مرفقات العرض

نحن نستخدم أدوات عرض متنوعة ، مثل الهواتف التي تعمل باللمس ، وأجهزة الحضور الرقمية ، وغيرها الكثير. يتم استخدام هذه العبوات حيث يجب حماية الشاشة من ضوء النهار والسوائل والاصطدامات. البلاستيك والزجاج هما مادتان تستخدمان بشكل متكرر في صناعة حاويات العرض.

4 حاويات مثبتة على الحائط

حاوية مثبتة على الحائط للوحة التحكم

العبوات المثبتة على الحائط قابلة للتطبيق على لوحات التحكم والأجهزة الإلكترونية مع التلف والتلوث والحرارة والبيئات الخطرة الأخرى. المواد المثالية للحاويات المثبتة على الحائط هي الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ.

5 حاويات محمولة

حاوية محمولة تشير العبوات المحمولة إلى مرفقات الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل التلفزيون وأجهزة التحكم عن بعد ووحدة التحكم والكمبيوتر المحمول وأنظمة الصوت. أفضل خيارات المواد للحاويات المحمولة هي الألومنيوم والصلب والبلاستيك المتنوع. يجب أن تكون خفيفة الوزن وقوة جيدة.

6 حاويات EMI

إلى جانب الاحتياجات الأساسية للمرفقات ، تُستخدم حاويات EMI في الأجهزة حيث يؤدي تداخل التردد إلى تعطيل وظائف الأجهزة الإلكترونية ، مثل أجهزة توجيه Wi-Fi ووحدات التحكم عن بُعد. يعد الألمنيوم والفولاذ من أفضل المواد المستخدمة في حاويات التداخل الكهرومغناطيسي.

 

المزايا

إن استخدام نهج تصنيع الصفائح المعدنية للمرفقات الإلكترونية له مزايا عديدة.

• فعاله من حيث التكلفه

يعتبر تصنيع الصفائح المعدنية عملية أقل تكلفة عند مقارنتها بالتقنيات الأخرى مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد. لا يتطلب إعدادًا مكلفًا أو معقدًا.

• الدقة

يعد إنشاء حاويات إلكترونية من الصفائح المعدنية عملية دقيقة. إنها قادرة على إنتاج حاويات ذات تفاوتات عالية الدقة.

• تعقيد

هناك العديد من عمليات التصنيع ، ويمكن لأي شخص أن يطبق على العلبة ، مثل القطع ، والانحناء ، والختم ، واللكم ، والانضمام ، وغيرها الكثير. اعتمادًا على درجة التعقيد ، يجب اختيار تسلسل التصنيع الصحيح.

دراسة حالة: تثقيب الصفائح المعدنية في صناعة العبوات الكهربائية

في دراسة الحالة هذه ، سوف نستكشف مثالًا واقعيًا لكيفية الاستفادة من تثقيب الصفائح المعدنية في تصنيع العبوات الكهربائية لمزود معدات الاتصالات. طلبت الشركة مرفقات مخصصة لإيواء أجهزة ومعدات الشبكات الخاصة بها. دعنا نتعمق في التفاصيل:

متطلبات وتحديات العملاء

كان لدى مزود معدات الاتصالات متطلبات محددة لمرفقاته الكهربائية:

• التصاميم المخصصة: كان من الضروري تصميم وتصنيع العلب وفقًا لمواصفات الشركة، بما في ذلك أنماط الثقوب والفتحات ونقاط دخول الكابلات المحددة.
• الدقة والضبط: كان لا بد من أن تكون أبعاد العلبة وأحجام الثقوب ومواقعها دقيقة لضمان التوافق مع أجهزة ومعدات الشبكات الخاصة بها.
• الإنتاج الفعال: مع ارتفاع الطلب على منتجاتها، احتاجت الشركة إلى عملية إنتاج فعالة لتلبية جداول عملائها الزمنية والحفاظ على ميزة تنافسية.

الحل: تثقيب الصفائح المعدنية للحاويات الكهربائية المخصصة

لتلبية متطلبات العميل ، استخدمت الشركة المصنعة تثقيب الصفائح المعدنية كطريقة تصنيع أولية. تم اتخاذ الخطوات التالية لضمان الإنتاج الناجح للغلاف:

• عملية التصميم التعاوني: تعاونت الشركة المصنعة بشكل وثيق مع الفريق الهندسي للعميل لفهم متطلبات الهيكل الخارجي ومواصفات التصميم. وقد ضمن هذا التعاون توافق تصميمات الهياكل الخارجية تمامًا مع أجهزة ومعدات الشبكات.
• آلات CNC متطورة: استخدم المصنّع آلات ثقب CNC متطورة مزودة بأدوات متخصصة لتحقيق دقة عالية في تحديد مواقع الثقوب، وتكرار الأشكال، وإنشاء الميزات. وقد أتاح استخدام تقنية CNC عمليات ثقب عالية السرعة، مما يلبي متطلبات الإنتاج لدى العميل.
• إجراءات مراقبة الجودة: تم تطبيق إجراءات صارمة لمراقبة الجودة طوال عملية الإنتاج. أُجريت عمليات تفتيش للتحقق من دقة موضع الثقوب، والتأكد من خلوها من أي عيوب أو تشوهات، وضمان مطابقة الهياكل بشكل عام لمواصفات التصميم.
• سير عمل إنتاجي فعال: قام المصنّع بتحسين سير العمل الإنتاجي، وتبسيط عملية ثقب الصفائح المعدنية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة. وشمل ذلك مناولة المواد بكفاءة، وإعداد الأدوات، والتنسيق بين مختلف مراحل الإنتاج.

 

خاتمة

توفر حاويات الصفائح المعدنية للأجهزة الإلكترونية مزايا مختلفة. إنه أسلوب تصنيع منخفض التكلفة مع مهلة زمنية سريعة ، مما يحمي الجهاز من الاضطرابات البيئية والوظيفية. التصميم هو العامل الأكثر أهمية في تصنيع العبوات. يجب تحديد جميع المتطلبات وأخذها في الاعتبار أثناء تطوير النموذج ثلاثي الأبعاد.

للحصول على التسلسل الأمثل، هناك حاجة إلى خيارات تصنيع متنوعة لضمان الجودة، وانخفاض هدر المواد، والمهلة الزمنية السريعة. لذلك من الأفضل الاستعانة بالخبراء والمحترفين. توفر برولين المهنية خدمة الصفائح المعدنية، يمكنك دائمًا الاتصال بنا للحصول على أي مساعدة في مشروعك.

 

الاسئلة المتكررة

ما المقصود بعلب الصفائح المعدنية؟

حاويات الصفائح المعدنية عبارة عن هياكل تشبه الصناديق تحمي مكونات الأجهزة المختلفة من العوامل البيئية الضارة مثل الرطوبة والحرارة والتأثير وغير ذلك. من الضروري وجود حاويات مناسبة للأجهزة الإلكترونية للحفاظ على الوظائف وحمايتها من التأثيرات البيئية.

ما هي الاعتبارات الهامة في تصنيع الصفائح المعدنية للمرفقات الإلكترونية؟

يأتي الطلب في ظروف التشغيل أولاً ، يليه اختيار المواد ، وترتيب التصنيع ، و تشطيبات السطح.

لماذا تسلسل التصنيع مهم؟

كل خطوة من خطوات التصنيع لها مجموعة متنوعة من الاحتمالات. على سبيل المثال ، يمكن أن يتم القطع بنفث الماء أو القص أو البلازما أو شعاع الليزر. تقلل عملية التصنيع المثالية من التفاوتات والمهل الزمنية ونفايات المواد.

ما هي خيارات تشطيب الأسطح في تصنيع العبوات الإلكترونية؟

تشمل الخيارات الشائعة لإنهاء الأسطح الطلاء والأنودة والطلاء وطلاء المسحوق. ومع ذلك ، فإن أفضل نهج يعتمد على نوع المادة ، ومواصفات العلبة الإلكترونية ، وظروف التشغيل.

ما الفوائد التي يمكن أن تقدمها تقنيات تصنيع الصفائح المعدنية عند إنشاء العبوات الكهربائية؟

هناك العديد من المزايا في الدقة والتعقيد والمهلة والتكلفة.

 

قائمة المراجع

براون ، ص (2020). حاويات كهربائية على غرار الخزانة لقسوة مبسطة.

الكود الوطني للكهرباء 2020 في إلينوي. (2020). NFPA.

سيركسنيس ، ت. (2019). تصميم حاويات المنتجات الإلكترونية. سبرينغر شام.