www.merath.com

HandbuchTipps zur Konstruktion von Gehäusen

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen2

Inhalt

Informationen und Tipps, die einem Elektronikentwickler hilfreich sind, mit dem Gehäuse-Experten ein Gehäuse zu entwickeln.

EinleitungSchritte zum optimalen GehäuseReferenzbeispiele

3

5

10

HandbuchTipps zur Konstruktion von Gehäusen

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen3

Einleitung – Wir sind der perfekte Partner

Als erstes sollten Sie über eine Marktanalyse zu einem Produkt finden, welches sich funktionell und preislich gegenüber den Konkurrenzmodellen behaupten kann. Gerade bei der Preisgestaltung ist die Beratung durch die Gehäuse- Experten von großer Bedeutung. Soll das Gehäuse formschön und eher im gehobenen Preissegment angesiedelt sein, oder soll es sich um ein einfaches Gehäuse im Low-Cost-Bereich handeln? Auch die zu erwartende Produktions-menge ist entscheidend. Denn eine hohe Stückzahl wird zu einem erheblichen Preisvorteil führen.

Des Weiteren sollten Sie für sich erfassen, in welcher Umgebung Ihr Produkt eingesetzt wird und welchen Schutz das Gehäuse bieten soll. Muss das Gerät EMV-dicht (elektromagnetisch geschirmt) sein? Gibt es besondere Anforderun-gen an das Gerät (z. B. Spritzwasserschutz und Staubdichtheit etc.)? Welche Haptik erwarten Ihre Kunden (Material, Farbe sowie Oberfläche und Design des Gerätes)?

Nun benötigen Sie als Elektronikentwickler einen kompetenten Partner, der Ihnen bei der Umsetzung dieser Anforderungen behilflich ist.

Die Gehäuse-Experten von merath metallsysteme GmbH haben jahrelange Erfahrungen in der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung solcher Gehäu-se. Es stehen bereits mehrere Sondergehäuse-Typen als Basis zur Verfügung, die zeitnah und kostengünstig auf die individuellen Bedürfnisse Ihres Kunden angepasst werden können. Darüber hinaus gibt es eine Auswahl an Standard-gehäusen für den Einbau von Elektronikkomponenten.

Sie als Elektronikentwickler sind jetzt sicher an dem Punkt angekommen, wo sie sich fragen, wie sie Ihr Produkt Ihren Kunden am besten in ansprechender Weise präsentie-ren können.

Ein funktionelles und formschönes Gehäuse kann dabei den entscheidenden Vorsprung geben, sich auf dem Markt von anderen Wettbewerbern abzuheben.

Einleitung

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen4

Einleitung – Wir sind der perfekte Partner

Weitere Informationen erhalten Sie auf unserer Website unter „Standardgehäu-se“ und „Kundenspezifische Lösungen“. Die dort beschriebenen Gehäuse-typen können wie angeboten bezogen, oder konstruktiv auf Ihre Bedürfnisse angepasst werden.

Das Portfolio der merath metallsysteme GmbH bietet Ihnen auch die Entwick-lung, Fertigung, sowie Lieferung von elektronischen Schaltungen und Platinen. Außerdem werden Batteriesysteme und Akkumulatoren als Backup-Lösungen angeboten. Auch hier sind standardisierte Produkte, sowie individuelle System-lösungen möglich.

Haben Sie Fragen oder benötigen Sie weitere Informationen?

Über unsere Website lassen sich weitere E-Books zu vielen interessanten Themen herunterladen, oder Sie kontaktieren uns direkt unter info@merath.com.

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen5

Kapitel 1 – Schritte zum optimalen Gehäuse

1. Das Innenleben eines zu entwickelnden Gehäuses

Welche Komponenten sollen im Gehäuse platziert werden? Diese Komponen-ten (Platinen, Netzteile etc.) können dem Gehäuseentwickler in Form von Da-tenblättern, Step-Dateien oder Zeichnungen übermittelt werden. Ebenso wich-tig ist die Lagebeschreibung der Komponenten zueinander.

Die Batterie- und Elektronikexperten der accundu GmbH unterstützen Sie auch bei der Entwicklung von neuen Komponenten. Elektronische Schaltungen mit aktiven oder passiven Bauteilen können sowohl in Verbindung mit mobiler, als auch stationärer Energieversorgung von Beginn an in die Planung Ihres Gehäu-ses eingebunden werden.

Die folgenden Abschnitte befassen sich mit Informationen, welche Ihr zuständiger Gehäuse- Experte von Ihnen als Elektro-nikentwickler erhalten sollte, um in kurzer Zeit ein für Sie optimales Gehäuse zu entwerfen:

Schritte

Beispiel einer im Gehäuse eingebauten Rechnerplatine

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen6

Kapitel 1 – Schritte zum optimalen Gehäuse

2. Die Schnittstellen des zu entwickelnden Gehäuses

Welche Komponenten (Stecker, Buchsen, Digitalanzeigen, Displays usw.) sollen auf den Außenseiten des Gehäuses platziert werden?Auch diese Komponen-ten können dem Gehäuseentwickler in Form von Datenblättern, Step-Dateien oder Zeichnungen übermittelt werden. Benötigen Sie speziell für Ihre Anforde-rungen konzipierte Elemente wie Folientastaturen, Segmentanzeigen usw.? Wir arbeiten hierfür mit Partnern zusammen, welche uns bei der Umsetzung Ihrer Wünsche helfen.

Beispiel für ein Gehäuse mit mehreren Steckerausbrüchen auf der Rückseite

3. Die Abmessungen des zu entwickelnden Gehäuses

Welche Wunsch-Außenmaße soll Ihr Gehäuse als Zielvorstellung haben?

4. Die Befestigung des Gehäuses in seiner Umgebung

Wie soll das Gerät in seiner Umgebung platziert werden? Ein Gehäuse kann mit Aufstellfüßen, Gumminoppen, oder zur dämpfenden Lagerung mit Schwingme-tall-Füßen ausgestattet werden. Es kann außerdem auch verschraubt werden (Wunschlochbild).

Bei Gehäusen, welche in einen 19“ Schrank eingebaut werden, sind die Höhen- und Breitenmaße sowie die Befestigung am 19“ Schrankraster genormt.

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen7

5. Die Anforderungen an das Gehäuse

Es gibt z. B. die Anforderungen, dass ein Elektronikgehäuse EMV-dicht (elek-tromagnetisch geschirmt), staubdicht oder spritzwassergeschützt sein sollte.

6. Die Ableitung der entstehenden Wärme im Gehäuse innenraum

Bei allen elektronischen Prozessen entsteht Wärme. Diese Wärme muss aus dem Gehäuseinnenraum abgeleitet werden. Man unterscheidet dabei 2 Arten von Gehäusekühlungen:

Zum einen die aktive Gehäusekühlung, bei welcher durch den Einsatz von Lüf-tern Frischluft von außen angesaugt wird. Diese Frischluft kühlt die wärmeer-zeugenden Elemente und tritt an einer anderen Stelle wieder aus.

Die andere Art der Kühlung ist die passive Gehäusekühlung durch Eigenkon-vektion. Ein Kühlkörper aus Aluminium-Strangpressprofilen mit einer durch Kühlrippen vergrößerten Oberfläche ist zwischen Gehäuseinnenraum und Ge-häuseaußenseite platziert. Der Kühlkörper wird durch die Umgebungstempera-tur abgekühlt und leitet die Wärme, welche im Innenraum des Gehäuses ent-steht, nach außen ab. Die Kühlkörper-Strangpressprofile können von uns auf die erforderliche Länge zugesägt und in unserem eigenen Fräszentrum an das jeweilige Gehäuse angepasst werden.

Beispiel für ein Gehäuse mit aktiver Gehäusekühlung

Kapitel 1 – Schritte zum optimalen Gehäuse

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen8

Beispiel für ein Gehäuse mit passiver Gehäusekühlung

Kapitel 1 – Schritte zum optimalen Gehäuse

Durch die bei uns vorhandene Kombination aus Blechfertigung und Fräsbear-beitung sind wir, ihre Gehäuse-Experten von merath metallsysteme GmbH, in der Lage, sowohl Gehäuse mit passiver als auch mit aktiver Gehäusekühlung komplett bei uns zu fertigen. Sollte es erforderlich sein, die Wärme einzelner Komponenten gezielt abzuleiten, kann dies mittels einer Heatpipe erfolgen. Die-se verbindet die kritischen Wärmequellen mit dem Kühlkörper.

Wir beraten Sie gern bei der Dimensionierung der Kühlelemente.

Beispiel für ein Gehäuse mit gezielter Wärmeablei-tung durch den Einsatz von Heatpipes

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen9

Kapitel 1 – Schritte zum optimalen Gehäuse

7. Das Material und die Oberflächen des Gehäuses

Als Material stehen Alubleche (roh, eloxiert und chromatiert), Stahlbleche (roh und feuerverzinkt) sowie Edelstahlbleche zur Verfügung. Auch Messing- und Kupferbleche werden in unserer Blechfertigung gestanzt und abgekantet. In un-serem Fräsbearbeitungszentrum werden neben Aluminiumprofilen auch Kunst-stoff- und Druckgussteile bearbeitet.

Als individuelle Oberflächengestaltung kommen die Pulverbeschichtung nach RAL-Tabelle und die digitale Bedruckung in Frage. Oft verwendete RAL-Töne sind: RAL 7032, RAL 7035 und RAL 9005.

Außerdem ist es auch wichtig, die Oberflächenstruktur zu benennen, z. B. Feinstruktur seidenmatt und Grobstruktur glatt matt oder glatt glänzend. Bei geschweißten Stahlblechkonstruktionen ist eine Pulverbeschichtung als Korro-sionsschutz erforderlich (Alle beschichteten Oberflächen innen und außen müs-sen beim Beschichten gut zugänglich sein).

Beispiel für ein pulverbe-schichtetes Gehäuse mit blanken Berührungsflächen zur EMV-gerechten Ab-schirmung des Gehäuses

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen10

Kapitel 2 – Referenzbeispiele

Im Folgenden einige Beispiele bei uns gefertigter Gehäuse:

Referenzen

1HE Gehäuse mit Strang-pressprofilen und einge-steckten Führungsschienen für den Einbau in einen 19“ Schrank

4HE Gehäuse mit 3HE Kartenkorb und 1HE Lüfte-runterbau aus Blechteilen sowie Strangpressprofilen mit eingesteckten Führungs-schienen für den Einbau in einen 19“ Schrank

Handbuch – Tipps zur Konstruktion von Gehäusen11

Rechnergehäuse aus abge-kantetem Blech

Europakartengehäuse aus abgekantetem Blech

Gehäuse aus abgekantetem Blech und einer Front aus Strangpressprofil

Kapitel 2 – Referenzbeispiele

merath metallsysteme gmbh

Flurstraße 11DE—71334 Waiblingen

Fon +49 (0)71 51-9 59 30 0Fax +49 (0)71 51-9 59 30 6Mail info(at)merath.com

www.merath.com