OEM 섀시 및 전기 캐비닛 설계 시 핵심 고려 사항은 무엇입니까?

엔지니어와 제품 개발자에게 PCB 레이아웃에서 실제 하우징으로 넘어가는 과정은 사고방식의 전환, 즉 전자공학에서 기계공학으로의 전환을 요구합니다. 이 가이드에서는 PCB 레이아웃 설계를 시작하기 전에 반드시 정의해야 할 핵심 엔지니어링 매개변수를 분석합니다. 판금 생산.

1. 치수 규격 준수 및 "U" 표준

OEM 섀시 설계 시 EIA-310-D 표준을 엄격히 준수하는 것은 필수적입니다. 너비가 1mm만 초과해도 레일에 맞지 않으며, 높이가 너무 높으면 인접 장비를 가립니다.

수직 높이 제한

표준 랙 유닛(U)은 1.75인치(44.45mm)입니다. 하지만 실제 섀시 높이는 여유 공간을 확보하기 위해 이보다 약간 낮아야 합니다.

[자료 출처: EIA-310-D 표준 규격]

엔지니어링 참고 사항: 1U 섀시를 설계할 때 가장 큰 제약 요소는 내부 부품 높이입니다. 금속 두께(일반적으로 강철의 경우 1.0mm 또는 1.2mm)와 스탠드오프 높이를 고려해야 합니다. 이로 인해 사용 가능한 내부 수직 공간이 40mm 미만인 경우가 많습니다.

2. 구조적 안정성: 처짐 및 비틀림 방지

산업용 제어 캐비닛 및 대형 장치에서 흔히 발생하는 고장 중 하나는 구조적 처짐입니다. 섀시가 앞쪽 돌출부(캔틸레버식) 또는 슬라이드 레일에 장착될 경우, 중력으로 인해 금속에 상당한 토크가 가해집니다.

강성 확보를 위한 재료 선택

알루미늄(5052)은 가볍지만 강철에 비해 탄성 계수가 낮습니다. 400mm보다 넓은 공간에 무거운 변압기나 전원 공급 장치를 설치하는 경우 다음과 같은 보강 전략을 고려하십시오.

1. 접힌 플랜지: 가공되지 않은 가장자리를 평평하게 두지 마십시오. 가장자리를 90도 접으면 빔 효과가 발생하여 강성이 10배 증가합니다.
2. 엠보싱/리브: 무게를 줄이기 위해 얇은 소재를 사용하는 경우, 넓은 평면 패널에 스탬핑 리브를 추가하면 "기름통처럼 휘어지는 현상"(흔들림)을 방지하고 강성을 높일 수 있습니다.
3. 모서리 구조: 고하중 캐비닛의 경우, 모서리를 용접하는 방식은 리벳이나 나사보다 뛰어난 강도를 제공하지만 비용이 증가합니다. 맞춤형 판금 제작.

3. 열 관리 및 공기 흐름 전략

열은 전자 장치 고장의 주요 원인입니다. 케이스 설계는 공기 흐름 경로를 결정합니다.

랙마운트 에어플로우

랙 환경의 표준은 전면-후면 냉각 방식입니다.

• 흡기: 전면에 고정압 팬 장착.
• 배기구: 후면에 통풍구가 있습니다.
• 피해야 할 사항: 랙 마운트 설계에서 측면 통풍구는 인접한 서버가 공기 흐름을 차단하거나 뜨거운 공기를 재순환시킬 수 있습니다.

캐비닛 공기 흐름

독립형 산업용 캐비닛의 경우, 전략은 주변 환경에 따라 달라집니다.

CFD 시뮬레이션: 고밀도 레이아웃의 경우, 금속을 절삭하기 전에 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션을 실행하면 커패시터나 도터보드와 같은 대형 부품 뒤에서 공기 흐름이 정체되는 "핫 스팟"을 식별할 수 있습니다.

4. EMI/EMC 차폐 요구사항

장치가 고주파에서 작동하거나 전기적으로 잡음이 많은 환경(예: VFD 근처)에 설치되는 경우, 외함은 패러데이 케이지 역할을 해야 합니다.

효과적인 차폐를 위해서는 모든 접촉 금속 표면에 걸쳐 전기적 연속성이 유지되어야 합니다.

• 마스킹: 분체 도장은 절연체입니다. 금속 간 접촉을 보장하기 위해 나사 구멍과 결합 플랜지 주변에 마스킹 영역을 지정해야 합니다.
• 전도성 마감 처리: 알루미늄에 크롬산염 변환(알로다인) 처리를 하거나 강철에 아연 도금을 하면 전도성을 유지하면서 부식 방지 기능을 제공할 수 있습니다.
• 가스켓: 간섭 주파수 파장의 1/20보다 큰 틈에는 베릴륨 구리(BeCu) 핑거 또는 전도성 직물 가스켓을 사용하여 이음매를 밀봉하십시오.

5. 비용 관리를 위한 제조 용이성 설계(DFM)

가장 비용이 많이 드는 외함은 제조 공정에 어려움을 주는 외함입니다. 공장 현장에 맞춰 설계를 최적화하면 단위 비용을 15~30% 절감할 수 있습니다.

굽힘 반경 일관성

그 안에서 판금 제조 공정모든 공구 교체에는 시간이 소요됩니다. 모든 벤딩은 동일한 내부 반경(예: 재료 두께에 따라 1.5mm 또는 3.0mm로 표준화)을 사용하도록 설계하십시오. 이렇게 하면 프레스 브레이크 작업자가 공구를 교체하지 않고도 전체 부품을 성형할 수 있습니다.

구멍 근접성

굽힘선에 너무 가까운 곳에 구멍이나 절단부를 만들지 마십시오.

• 일반적인 규칙: 구멍 가장자리에서 굽힘선까지의 거리는 재료 두께의 최소 2.5배 이상이어야 합니다.
• 결과: 구멍이 너무 가깝게 뚫리면 굽힘 과정에서 변형(타원형으로 변함)되어 나사 정렬 불량이 발생할 수 있습니다.

6. 접근성 및 인적 요소

최종 사용자 경험은 유지 관리 용이성에 의해 좌우되는 경우가 많습니다.

• 공구 없이 열 수 있는 뚜껑: 엄지나사 또는 걸쇠 메커니즘을 통해 드라이버를 찾지 않고도 내부를 빠르게 열 수 있습니다.
• 안전 모서리: 모든 내부 절단 모서리는 날카로운 모서리를 다듬어야 합니다. 작업자가 날카로운 케이블 통과 부분에 손을 베이는 것은 위험 요소입니다.
• 케이블 관리: 산업용 제어 캐비닛에는 통합형 고정 지점 또는 케이블 통로를 제공해야 합니다. 어수선한 캐비닛은 공기 흐름을 제한하고 문제 해결을 어렵게 만듭니다.

7. 표면 마감 및 내구성

마감 처리는 미관과 보호라는 두 가지 목적을 수행합니다.

• 분체 도장: 내구성의 표준입니다. 두껍고 긁힘 방지 기능이 있는 층을 제공하지만 두께가 약 0.003인치에서 0.005인치 정도 증가합니다. 정밀한 공차가 요구되는 조립품의 경우 이 추가 두께를 고려해야 합니다.
• 습식 페인트: 환경 규제(VOC) 및 낮은 내구성으로 인해 현재는 거의 사용되지 않지만, 특정 색상 일치 또는 군용 등급 CARC 요구 사항을 충족하는 데 필요합니다.
• 아노다이징: 알루미늄에 특화된 공정으로, 금속 표면과 일체화되며 치수 변화를 최소화하여 정밀 방열판이나 전면 패널 제작에 이상적입니다.

다음번 견적 요청(RFQ)을 위한 체크리스트

견적을 위해 디자인 파일을 제출하기 전에 도면 패키지에서 다음 변수들이 정의되어 있는지 확인하십시오.

1. 재질 합금 및 열처리: (예: Al 5052-H32 대 CRS 1018 강철).
2. 마감 사양: (예: "텍스처 블랙 파우더 코팅, RAL 9005").
3. 하드웨어 설치: 어떤 PEM 너트 또는 스터드를 압착해야 하는지 자세히 설명하십시오.
4. 용접 요구사항: 용접 부위를 매끄럽게 연마해야 하는지 아니면 그대로 두어야 하는지 정의하십시오.

이러한 요소들의 균형을 맞추면 케이스는 단순한 금속 상자가 아니라 전자 시스템에 가치를 더하는 정밀하게 설계된 구성 요소가 됩니다.