Kundenspezifische Kunststoffgehäuse: Typen, Anwendungen und Konstruktionsrichtlinien

Kundenspezifisches Kunststoffgehäuse

Elektronische Bauteile fallen häufig aus aufgrund von unzureichender Schutz, Staub, Feuchtigkeit und HitzeDies beeinträchtigt und beschädigt mit der Zeit interne Bauteile. Metallgehäuse sind nicht immer die beste Wahl, wenn Gewicht, Isolierung und Korrosionsbeständigkeit wichtig sind. Sie erhöhen oft das Gewicht und die Kosten und können Probleme mit der Erdung verursachen. Daher benötigen elektronische Produkte eine leichtere und sicherere Gehäuselösung.

Kundenspezifische Kunststoffgehäuse Diese Probleme werden wirksam gelöst. Sie schützen empfindliche Elektronik vor Staub, Hitze und mechanischer Belastung. Sie bestehen typischerweise aus ABS und PolycarbonatDiese Materialien bieten eine hervorragende Isolierung und Stoßfestigkeit. Darüber hinaus eignen sie sich sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich.

At Boda, ist unsere Spritzgussprodukte Die Gehäuse sind auf hohe Langlebigkeit und langfristige Einsatzfähigkeit ausgelegt. Wir verwenden technisches, schwer entflammbares ABS und schlagfestes Polycarbonat sowie POM. Unsere Kunden können aus einer Vielzahl von Größen, Formen und einzigartigen Farboptionen wählen. 

Dieser Artikel behandelt verschiedene Arten von Kunststoffgehäusen für elektrische Anwendungen, deren Spezifikationen und Anwendungsbereiche. Außerdem erfahren Sie mehr über die Unterschiede zwischen kundenspezifischen und modifizierten Produkten, die zu berücksichtigenden Konstruktionskriterien und die Auswahl eines geeigneten Kunststoffgehäuses. Los geht's!

 

Unterscheidung zwischen vollständig kundenspezifischen Kunststoffgehäusen und der Modifizierung bestehender Produkte

Beide Optionen haben ihre Vor- und Nachteile. Letztendlich hängt die Entscheidung von Ihren Projektanforderungen ab. Im Folgenden erläutern wir die jeweiligen Vorteile und Einschränkungen, um Ihnen bei der Wahl der besten Methode für Ihr Projekt zu helfen.

Vollständig kundenspezifische Gehäuse

Vollständig kundenspezifische Gehäuse werden von Grund auf neu gefertigt. Sie haben die volle Kontrolle über alle Aspekte des Gehäuses, einschließlich Größe, Form, Material, Innenaufteilung, Befestigungspunkte, Farbe, Textur und Oberflächenbeschaffenheit. Dies bietet ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Konstruktion eines Gehäuses für eine spezielle Anwendung oder für komplexe Bauteile.

Warum Sie sich für ein vollständig kundenspezifisches Gehäusedesign entscheiden sollten

Vollständig individuell anpassbare Gehäuse bieten eine optimale Passform für Ihre Komponenten. Sie können optimieren Luftstrom, Kühlung und InnenraumDarüber hinaus können Sie bei vollständig individuell gestalteten Kunststoffgehäusen beliebige Branding-Elemente und/oder spezielle Oberflächenveredelungen integrieren. Daher sind diese in der Regel die beste Option für die Serienfertigung oder für Produkte mit besonderen Anforderungen.

Modifizierung bestehender Gehäuse

Anstatt ein Gehäuse von Grund auf neu zu entwerfen, kann auch ein bestehendes Gehäuse an Ihre spezifischen Bedürfnisse angepasst werden. Dies kann beispielsweise Folgendes umfassen: Befestigungslöcher, Lüftungsschlitze oder Aussparungen zur Aufnahme Ihrer Komponenten. Diese Methode ist in der Regel schneller und kostengünstiger als eine komplett individuelle Konstruktion. Sie ist vorteilhaft, wenn Sie Standardgrößen und -formen für Ihre Gehäuse akzeptieren können und Zeit oder Kosten keine Rolle spielen.

Warum das Modifizieren wichtig ist

Durch die Modifizierung eines bestehenden Gehäuses verkürzt sich die Fertigungszeit und die Kosten für die Formenentwicklung werden reduziert. Kleinere Anpassungen an einem bestehenden Gehäuse sind möglich, ohne dass das gesamte Produkt neu konstruiert werden muss. Daher eignet sich diese Methode ideal für Prototypen oder die Kleinserienfertigung.

Auswahl der besten Methode

Entscheiden Sie sich für maßgefertigte Kunststoffgehäuse für Sondergrößen, komplexe Innenausstattungen oder wenn Sie spezielle Branding-Elemente benötigen. Alternativ können Sie bestehende Gehäuse modifizieren, wenn Sie Standardformen und -größen benötigen und Zeit und Kosten eine Rolle spielen. Manchmal ist es von Vorteil, zunächst ein bestehendes Gehäuse zu modifizieren und dann zu einer komplett individuellen Konstruktion überzugehen.

 

Vorteile der Wahl kundenspezifischer Kunststoffgehäuse ohne Werkzeuge/Formen

Elektrischer Verteilerkasten

Nicht alle Gehäuseprojekte decken die Kosten für die Formenherstellung. Oft erfolgt die erste Designänderung erst nach Abschluss der ersten Tests. Eine zu schnelle Festlegung des Designs kann kostspielig sein, da nachträgliche Änderungen an der Form zeitaufwändig wären.

Die Gehäusefertigung mittels werkzeugloser Verfahren eliminiert dieses Risiko. Dadurch lassen sich kundenspezifische Kunststoffgehäuse ohne Formen herstellen und optimieren. Das Verfahren unterstützt zudem schnelle Designiterationen und Kleinserien. Viele Entwicklungsteams nutzen werkzeuglose Verfahren, bis sie auf werkzeuglose Fertigung umsteigen. Großvolumiges Spritzgießen.

Wie werkzeuglose Gehäuse hergestellt werden

Werkzeuglose Gehäuse werden durch Schneiden durch Kunststoff hergestellt. Platten oder massive Blöcke aus Kunststoff. Eine CNC-Maschine fertigt die Präzise Öffnungen, Schlitze und Befestigungspunkte. Sobald die Paneele zugeschnitten sind, können sie gebogen, verklebt oder auf andere Weise miteinander verbunden werden, um das Gehäuse zu bilden.

Einer der wesentlichen Vorteile der werkzeuglosen Methode ist ihre Einfachheit und Flexibilität. Änderungen lassen sich während der Programmierphase sofort umsetzen. Dadurch werden Verzögerungen durch sich ändernde Konstruktionen vermieden.

Wann werkzeuglose Methoden ideal sind

Die werkzeuglose Methode eignet sich ideal für Prototypen und Pilotprojekte. Mit diesen Anwendungen können Sie Elektronik, Passform und Luftstrom testen, bevor Sie in die Serienproduktion gehen. Darüber hinaus eignen sich werkzeuglose Fertigungsverfahren besonders gut für die Kleinserienfertigung. Dieses Verfahren eliminiert die hohen Kosten für die Formenherstellung, wenn nur geringe Produktmengen benötigt werden. Auch Einzelanfertigungen oder kundenspezifische Projekte sind ideale Anwendungsfälle für das werkzeuglose Verfahren.

Kunststoffmaterialien, die ohne Formen verwendet werden

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) wird häufig für werkzeuglos montierbare Gehäuse verwendet. Es ist leicht zu bearbeiten und bietet eine gute Festigkeit. Polycarbonat wird aufgrund seiner höheren Schlag- und Hitzebeständigkeit ebenfalls eingesetzt. Je nach Festigkeitsanforderungen, Umgebungsbedingungen und gewünschter Optik kommen auch andere Materialien wie z. B. zum Einsatz. Acryl oder PVC Es könnten auch geeignete Alternativen in Frage kommen.

Designfreiheit

Ein weiterer Vorteil der werkzeuglosen Methode ist die Möglichkeit, Konstruktionsänderungen schnell und einfach vorzunehmen. Öffnungen, Lüftungsschlitze und Befestigungspunkte lassen sich anpassen, sodass Ingenieure die Konstruktionen auf Basis praktischer Erfahrung und Tests optimieren können.

Die Möglichkeit, Designänderungen häufig und unkompliziert vorzunehmen, trägt dazu bei, das Risiko im Entwicklungsprozess zu reduzieren. Designer können Verbesserungen vornehmen, ohne den Prozess neu starten zu müssen. Dies fördert einen effizienten Projektablauf.

Kosten- und Zeitersparnis

Durch den Verzicht auf Formen werden die Vorlaufkosten deutlich reduziert. Der Wegfall hoher Vorlaufkosten ermöglicht es Entwicklern, ihre Designs zu testen, bevor sie größere Investitionen tätigen. Neben den Einsparungen bei den Vorlaufkosten führt der Einsatz werkzeugloser Verfahren zu einer erheblichen Verkürzung der Produktionszeit von Gehäusen. In manchen Fällen können Gehäuse innerhalb weniger Tage gefertigt werden, was die Markteinführung Ihres Produkts beschleunigt.

Tabelle 1: Werkzeuglose Gehäuse im Vergleich zu spritzgegossenen Gehäusen

Faktor	Werkzeuglose Gehäuse	Spritzgegossene Gehäuse
Kosten	Niedrig	Hoch
Lieferzeit	Schnell	langsam
Die Menge	Niedrig / Mittel	Mittel / Hoch
Flexibilität	Hoch	Niedrig
Anwendbare Phase	Prototyp / Pilot	Massenproduktion

 

Welche Arten von kundenspezifischen Kunststoffgehäusen sind üblich?

Arten von Kunststoffgehäusen

Kundenspezifische Kunststoffgehäuse werden entwickelt, um die speziellen Anforderungen an die elektronischen, mechanischen und umweltbedingten Eigenschaften eines Produkts zu erfüllen. Es ist jedoch unerlässlich, den richtigen Typ auszuwählen. Dies hängt von den folgenden Faktoren ab:

• Komponentengröße
• Montageart
• Schutzklasse
• Betriebsbedingungen/Umgebung

Nachfolgend sind die gängigen Gehäusetypen sowie deren Eigenschaften und Spezifikationen aufgeführt.

Standard-Gehäuse

Quadratische Kunststoffgehäuse

Standard-Gehäuse sind rechteckig oder quadratisch. Sie dienen zur Unterbringung von elektronischen Steuerungssystemen. Sie lassen sich leicht bearbeiten, stapeln und modifizieren. Für Anwendungen im Innenbereich und im leichten Außenbereich sind sie ideal geeignet; sie bieten grundlegenden Schutz vor Staub und versehentlicher Berührung.

Wandgehäuse

Wandgehäuse

Wandgehäuse sind für die Befestigung an vertikalen Flächen konzipiert. Sie beinhalten oft integrierte Flansche und Halterungen. Sie werden häufig für industrielle Zwecke verwendet. Steuergeräte, Anschlusskästen und Sensorgehäuse. Darüber hinaus Wandmontierte Gehäuse sparen Stellfläche und ermöglichen einen einfachen Zugang zur Verkabelung.

Handheld-/tragbare Gehäuse

Tragbarer schwarzer Werkzeugkasten

Handgehäuse sind tragbar und ergonomisch gestaltet. Sie werden zur Unterbringung von Geräten verwendet. Messgeräte, Fernbedienungen und PrüfgeräteTypischerweise werden für ihre Herstellung stoßfeste und leichte Materialien (wie ABS und PC) verwendet.

IP-geschützte/wasserdichte Gehäuse

Wasserdichte Kunststoff-Gehäusebox

Diese Kunststoffgehäuse schützen empfindliche Elektronik vor Staub, Feuchtigkeit und Wassereintritt. Die Abdichtung erfolgt mittels Silikondichtungen, O-Ringen und engen Deckelpassungen. Sie eignen sich ideal für Anwendungen im Außenbereich, in der Industrie und auf See.

Modulare/Stapelbare Gehäuse

Modulares Kunststoffgehäuse

Modulare Gehäuse sind so konzipiert, dass sie mit anderen Einheiten verbunden/gestapelt werden können. Sie werden verwendet in Mehrkomponenten-Elektronik, Industriepanels und erweiterbare SystemeDarüber hinaus ermöglichen sie standardisierte Steckverbinder und Verriegelungsmechanismen, was eine einfache Erweiterung und Wartung ermöglicht.

Tabelle 1: Gängige Arten von kundenspezifischen Kunststoffgehäusen – Spezifikationen im Überblick

Gehäusetyp	Typische Form	Material	Bewertung (IP)	Größenbereich (L × B × H)	Wandstärke	Montageart	Oper. Tem.
Standard-Gehäuse	Rechteckig / Quadratisch	ABS, Polycarbonat	IP20–IP54	50 × 50 × 30 mm bis 300 × 200 × 150 mm	1.5 – 3 mm	Schraubbefestigung oder Sockelflansch	-20 80 ° C auf ° C
Wandgehäuse	Rechteckig mit Flanschen	ABS, Polycarbonat, ABS/PC-Mischung	IP54–IP66	100 × 100 × 60 mm bis 400 × 300 × 200 mm	2 – 4 mm	Wandflansche, DIN-Schienenkompatibel	-30 85 ° C auf ° C
Handliche / Tragbare Gehäuse	Ergonomisch, kompakt	ABS, Polycarbonat, TPE-Umspritzung	IP54–IP65	80 × 40 × 20 mm bis 250 × 120 × 60 mm	2 – 3 mm	Schnapp- oder Schraubmontage	-20 70 ° C auf ° C
IP-Schutzart / Wasserdichtes Gehäuse	Versiegelte rechteckige Schachtel	Polycarbonat, ABS-PC-Mischung	IP65–IP67	100 × 100 × 50 mm bis 500 × 400 × 200 mm	2.5 – 5 mm	Wand- oder Paneelmontage, Dichtungsschrauben	-40 85 ° C auf ° C
Modulare / stapelbare Gehäuse	Ineinandergreifende Moduleinheiten	ABS, Polycarbonat, PC/ABS-Mischung	IP20–IP54	100 × 50 × 30 mm bis 400 × 200 × 150 mm	1.5 – 3 mm	Schnapp- und Verriegelungsmodule	-20 80 ° C auf ° C

IP-Schutzarten im Vergleich zu NEMA-Schutzarten für elektrische Kunststoffgehäuse

IP- und NEMA-Schutzarten werden beide verwendet, um die Schutzarten von Gehäusen zu definieren. Sie folgen jedoch unterschiedlichen Standards.und verschiedene Märkte bedienen. 

• IP-Schutzarten (Eindringschutz) Es handelt sich um international anerkannte Schutzarten. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf den Schutz gegen Staub und Wassereintritt. Beispielsweise steht IP65 für Staubdichtigkeit und Beständigkeit gegen Strahlwasser.
• NEMA-BewertungenDiese Schutzarten werden häufig in Nordamerika verwendet. Sie berücksichtigen nicht nur Staub und Wasser, sondern auch Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit, Alterung der Dichtungen und Umgebungsbedingungen. Beispielsweise entspricht NEMA 4X im Allgemeinen IP66, bietet aber zusätzlichen Korrosionsschutz.

 

Anwendungen von kundenspezifischen Kunststoffgehäusen

Wie bereits erwähnt, dienen maßgefertigte Kunststoffgehäuse dem Schutz aller Komponenten eines elektronischen Geräts. Sie schützen diese vor potenziellen Gefahren wie Staub, Feuchtigkeit, extremen Temperaturen und versehentlicher Beschädigung. Bei richtiger Auswahl verlängern sie die Lebensdauer eines Produkts erheblich und gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb.

Die Wahl des Kunststoffgehäuses hängt in vielen Fällen von der Konstruktion des elektronischen Bauteils und seinem Anwendungszweck ab (z. B. Größe, Form und Umgebungsbedingungen). Beispiele für mögliche Anwendungsbereiche sind tragbare, wandmontierte und wasserdichte Gehäuse.

Industrielle Ausrüstung

In industriellen Umgebungen werden kundenspezifische Kunststoffgehäuse zur Unterbringung von Elektronik verwendet. Sensoren, Steuerungen und Motoreinheiten. Diese Gehäuse schützen die Komponenten vor den rauen Umgebungsbedingungen (Staub, Öl, Vibrationen). Sie sind als Wandmontage- oder Modulversionen erhältlich und ermöglichen so eine optimale Raumausnutzung. Zusätzlich können Lüftungsöffnungen oder Kühlkörper zur Regulierung der Innentemperatur integriert werden.

Consumer Products

Die meisten Konsumgüter sind mit Kunststoffgehäusen geschützt, die typischerweise aus Materialien wie ABS und Polycarbonat bestehen. Diese Materialien weisen ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis auf und eignen sich daher gut für tragbare Konsumgüter. 

Neben ihren inhärenten mechanischen Eigenschaften lassen sich beide Materialien präzise zuschneiden, um Merkmale wie diese herzustellen Aussparungen für Tasten, Displays und AnschlüsseDarüber hinaus werden sie zur Herstellung strukturierter Oberflächen und Griffe verwendet, wodurch die Ergonomie des Produkts verbessert wird.

Medizin- und Laborgeräte

Kunststoffgehäuse dienen dem Schutz von Medizinprodukten und Laborinstrumenten. Dank ihrer glatten Oberfläche lassen sie sich leicht reinigen. Im Inneren können Fächer zur sicheren Aufbewahrung von Elektronikbauteilen, Sensoren und Akkus integriert werden. Für tragbare Geräte ist ein robustes und stoßfestes Gehäuse erhältlich.

Vernetzung und Telekommunikation

Netzwerkgeräte, wie zum Beispiel Router, Switches und Anschlussdosen, Verwenden Sie maßgefertigte Kunststoffgehäuse. Diese sind für die Wand- und Rackmontage konzipiert, um die Kabel ordentlich zu verlegen. Kunststoffgehäuse schützen elektronische Bauteile vor Staub und Überhitzung und bieten gleichzeitig Belüftungsöffnungen oder abnehmbare Abdeckungen zur Verbesserung der Luftzirkulation. Modulare Gehäuse erleichtern Wartung und Aufrüstbarkeit.

 

Gängige Materialien für kundenspezifische Kunststoffgehäuse

Hier sind die gängigen Materialien, die für kundenspezifische Kunststoffgehäuse für Elektronik verwendet werden:

• ABS
• Polycarbonat (PC)
• Acryl (PMMA)
• Polypropylen (PP)
• Nylon (PA)
• TPE/TPU
• PVC

Konstruktionsrichtlinien für kundenspezifische Kunststoffgehäuse

Optimal Kunststoffgehäuse-Designs Sie müssen stabil bleiben, ihren Zweck erfüllen und sich leicht herstellen lassen. Wandstärke, Montageorte, Belüftung, Materialauswahl und Entlüftungswinkel sind Schlüsselfaktoren, die berücksichtigt werden sollten, um die Anzahl fehlerhafter Produkte zu reduzieren, die Produktlebensdauer zu verlängern und die Herstellungskosten zu senken.

Wandstärke

• Bei ABS-Gehäusen sollten die Wände zwischen 2 und 4 mm dick sein. dick.
• Für PC-Gehäuse sollten sie zwischen 1.5 und 3 mm liegen. dick. 

Eine gleichmäßige Wandstärke trägt dazu bei, dies zu verhindern. Verformungen, Einfallstellen und Risse. Zu dicke Wände führen zu zusätzlichem Gewicht und unnötigen Kosten für die Einhausung.

Montageorte

Verstärkte Bosse (Schraube/Bolzen) mit Durchmessern von 3-5 mm werden für Montagezwecke empfohlen. Die Montagebolzen sollten einen Mindestabstand von … aufweisen. Das 2- bis 3-fache des Durchmessers des Vorsprungs um Risse am Rand zu vermeiden.

Belüftung/Kühlung

Wenn Ihre Elektronikgeräte Wärme erzeugen, benötigen Sie eine Belüftungsöffnung, damit diese entweichen kann. Kleine Schlitze (2–5 mm breit) tragen ebenfalls zur Luftzirkulation bei und verhindern eine Überhitzung Ihrer Geräte.

Materialauswahl

Bei der Auswahl eines Materials für ein Gehäuse sollte man zunächst den Verwendungszweck berücksichtigen: Zum Beispiel: 

• ABS für Innenanwendungen
• PC für Anwendungen mit hoher Beanspruchung und/oder Außenanwendungen
• PP für chemische Beständigkeit

Darüber hinaus sollten Hitzebeständigkeit, Festigkeit und der vorgesehene Einsatzbereich berücksichtigt werden.

Entwurfswinkel

Bei vertikal geformten Teilen sind die Entformungsschrägen von 1-3 Grad Um das Auswerfen des Teils aus der Form zu erleichtern und Oberflächenbeschädigungen am Teil zu minimieren, sollten an den Wänden des Gehäuses Verstärkungen angebracht werden.

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