Individualūs aliuminio liejiniai korpusai | ISO sertifikuota liejykla

1. Santrauka

Aliuminio liejimo korpusai suteikia neprilygstamą derinį Mechaninis stiprumas, matmenų tikslumas, šilumos laidumas ir elektromagnetinis ekranavimas vienoje beveik tinklinėje formoje.

Daugeliui elektroninių ir elektromechaninių gaminių, kuriuose yra šilumos išsklaidymas, Pirmenybė teikiama EMI ekranavimui ir mechaniniam tvirtumui,

Aliuminio HPDC korpusai yra tinkamiausias sprendimas, palyginti su lakštinio metalo ar plastiko korpusais, jei korpusas yra suprojektuotas taip (sienos storis, juodraštis, Šonkauliai, Bosai) ir atitinkamas tolesnis apdirbimas bei sandarinimas.

Pagrindiniai kompromisai yra įrankių kaina ir kiekvienos dalies apdailos / apdorojimo etapai; vidutiniams ir dideliems kiekiams, HPDC yra labai ekonomiškas.

2. Kas yra aliuminio liejimo korpusas?

An aliuminio liejimo korpusas yra korpusas, pagamintas daugiausia liejant aukštu slėgiu (HPDC) naudojant aliuminio lydinį (Pvz., A380/ADC12 šeima, A356 variantai arba specializuoti liejiniai lydiniai) ir tada baigė apdirbti, paviršiaus apdorojimas ir sandarinimas.

Tipiškos funkcijos, integruotos į liejimo dalį, apima tvirtinimo įvores, priešpriešos, Šonkauliai, kabelių įvesties prievadai, srieginių įdėklų viršeliai, šilumnešio pelekai, ir tarpiklių arba jungčių flanšai.

Liejant slėgiu, gaunama beveik tinklinė forma su smulkiomis paviršiaus detalėmis ir kartojamais matmenų nuokrypiais.

Kodėl verta rinktis lietinį aliuminį korpusams?

• Didelis standumas ir atsparumas smūgiams (saugo elektroniką)
• Puikus šilumos laidumas pasyviam šilumos išsklaidymui
• Įgimtas EMI/RFI ekranavimas (elektrai laidus ištisinis metalas)
• Galimybė integruoti konstrukcines ir šilumines savybes vienoje dalyje
• Gera paviršiaus kokybė dangoms ir estetinei apdailai
• Perdirbamas ir plačiai prieinamas

3. Medžiagos & Lydinių pasirinkimas

Aliuminio lydiniai naudojami liejiniams korpusams parenkami pagal liejamumas, Mechaninis stiprumas, Šilumos laidumas, atsparumas korozijai ir apdirbamumas.

Žemiau pateikiama kompaktiška įprastų pasirinkimų ir jų tipinių veikimo vokų lentelė (inžinerinės gairės – tikslias vertes patikrinkite tiekėjo duomenų lapuose).

Pastabos: vertės yra tipiniai projektinio įvertinimo diapazonai. Liejamų lydinių lankstumas yra mažesnis nei kalto aliuminio, o jų poringumas skiriasi priklausomai nuo proceso.

Lieto aliuminio lydinių šilumos laidumas yra mažesnis nei gryno aliuminio (237 W/m · k) bet vis tiek palankus šilumos valdymui, palyginti su plastikais.

4. Liejimo slėgiu procesai & aliuminio korpusams aktualūs variantai

Aliuminis štampuotas korpusai gali būti gaminami keliomis liejimo technologijomis.

Kiekvienas procesas siūlo skirtingą pusiausvyrą geometrijos galimybė, Paviršiaus kokybė, poringumas (vientisumas), Mechaninės savybės, kaina ir pralaidumas.

Suvestinė lentelė – procesai trumpai

Išsamus proceso aprašymas & praktiniai padariniai

Aukšto slėgio štampas (HPDC)

• Kaip tai veikia: Išlydytas aliuminis dideliu greičiu/slėgiu įpurškiamas į plieninę štampą (dvi pusės), greitai sukietėja ir išmeta. Įprasti ciklo laikai yra trumpi (sekundžių iki kelių minučių).
• Tipiški proceso parametrai: lydymosi temperatūra ~680–740 °C (priklauso nuo lydinio); mirties temperatūra ~150–220 °C; didelis šūvio greitis ir didelis intensyvinimo slėgis suspaudžia metalą į plonus bruožus.
• Spektaklis: puikus matmenų tikslumas, Puiki detalė (logotipai, Šonkauliai, ploni pelekai) ir maža vieneto kaina pagal mastą.
• Kompromisai: HPDC linkęs sulaikyti dujų / turbulencijos sukeliamą poringumą ir gali sudaryti šiek tiek mažiau plastišką mikrostruktūrą nei gravitacijos metodai. Vakuuminis HPDC ir optimizuotas užtvaras / ventiliacija labai sumažina šias problemas.
• Praktinis patarimas: nurodykite vakuuminį HPDC, jei sandarinimo paviršiai, palietę viršininkai arba nuovargis gyvenimas yra labai svarbūs; kitu atveju įprastinis HPDC yra mažiausia kaina paprastiems korpusams.

Vakuuminis HPDC (Vakuuminis pagalba)

• Nauda: užpildymo metu ištraukia orą iš ertmės ir bėgių sistemos – sumažina įstrigusio oro ir su vandeniliu susijusį poringumą, pagerina mechanines savybes ir sandarumą.
• Naudojimo atvejis: IP klasės korpusai su apdirbtais sandarinimo paviršiais, jungtys, veikiančios esant slėgiui, arba korpusai, esant kritinei vibracijai.

Žemo slėgio štampas liejimas / Žemo slėgio gravitacija (LPDC)

• Kaip tai veikia: išlydytas metalas yra priverstas į uždarą štampą dėl mažo teigiamo slėgio iš apačios (arba pripildytas gravitacijos), sukuria švelnų užpildymą ir mažą turbulenciją.
• Spektaklis: geresnis patikimumas ir mažesnis poringumas nei HPDC; geresnė mikrostruktūra ir ilgaamžiškumas.
• Naudojimo atvejis: vidutinio stiprumo, kai svarbus mechaninis vientisumas, bet nereikia HPDC ekonomikos.

Išspauskite liejimą / Pusiau kietas (Rheo / Dieve)

• Kaip tai veikia: pusiau kieta suspensija arba metalas kietėja esant slėgiui uždaroje štampoje. Rezultatai yra beveik visas tankis ir smulki mikrostruktūra.
• Spektaklis: kalimui artimos savybės (Didelė jėga, žemas poringumas), geresnė paviršiaus apdaila nei įprastas liejimas.
• Naudojimo atvejis: korpusai, kuriems reikalingas didelis mechaninis / nuovargio veiksmingumas, tačiau nedidelis tūris.

Nuolatinis pelėsis / Gravitacija miršta

• Kaip tai veikia: daugkartinio naudojimo metalinės formos užpildomos gravitacijos būdu; lėtesnis nei HPDC, bet švelnesnis užpildymas.
• Spektaklis: apatinis poringumas, geresnė mechanika nei HPDC; ribotas sudėtingumas, palyginti su HPDC.
• Naudojimo atvejis: vidutiniai tūriai, reikalaujantys didesnio vientisumo (Pvz., korpusai su didesnėmis sienų dalimis).

Investicijų liejimas (Prarastas vaškas, Silicio dioksidas)

• Kaip tai veikia: modelis (vaškas / 3D spausdinimas) padengtas keraminiu apvalkalu, nuvaškuotas ir išdegtas keraminis apvalkalas, Tada užpildytas išlydytu metalu (dažniausiai vakuume/inertiškai reaktyviesiems lydiniams).
• Spektaklis: puiki paviršiaus apdaila ir plonų sienų galimybė; Sudėtingos vidinės savybės; lėtesnis pralaidumas ir didesnė kaina.
• Naudojimo atvejis: maži tikslūs korpusai, vidiniai sudėtingi kanalai, arba kai reikalinga geriausia kosmetinė apdaila / funkcijų patikimumas.

Smėlio liejimas (Žalia/derva)

• Kaip tai veikia: aplink raštus suformuotos išnaudojamos smėlio formos; lankstus, bet šiurkštus paviršius ir matmenų kitimas.
• Spektaklis: didelė poringumo rizika plonose dalyse ir šiurkštesnė apdaila; Mažos įrankių kainos.
• Naudojimo atvejis: prototipai, labai maži kiekiai, labai dideli korpusai arba kai investicijos į įrankius yra pernelyg didelės.

Prarastos putos / Priedo hibridas

• Kaip tai veikia: putplasčio raštai arba 3D atspausdinti raštai padengiami arba įterpiami į smėlį; metalas išgaruoja liejant raštą; Didėja hibridinių priedų ir liejimo darbo eigos greitam NPI.
• Spektaklis & naudoti: tinka sudėtingoms formoms ir mažos apimties pritaikymui; kintamasis vientisumas, priklausomai nuo proceso valdymo.

Kaip proceso pasirinkimas veikia gaubto atributus

• Sienos storis & savybės: HPDC pasižymi plonomis išorinėmis sienomis ir integruotais įvorėmis; PM ir investicija geriau storesnei, stresą patiriantys viršininkai.
• Poringumas & sandarumas: Vakuuminis HPDC, LPDC, Suspaudimo liejimas ir nuolatinė forma užtikrina mažiausią poringumą; HPDC be vakuumo gali reikalauti sandarinimo arba projektavimo nuolaidų kritiniams paviršiams.
• Mechaninis & Nuovargio stiprumas: suspaudžiamos/pusiau kietos ir nuolatinio formavimo dalys paprastai pranoksta standartines HPDC tais atvejais, kai nuovargis labai svarbus.
  Hip (Karštas izostatinis presavimas po liejimo) yra galimybė uždaryti vidinį poringumą labai patikimoms dalims (bet brangu).
• Paviršiaus apdaila & detalė: Investicijų liejimas > HPDC > Nuolatinis pelėsis > Smėlio liejimas. Puikūs logotipai, tekstūra ir matoma kosmetika yra lengviausia naudojant HPDC ir investicinį liejimą.
• Įrankiai & vieneto ekonomika: HPDC įrankių kaina yra didžiausia, bet vieneto kaina yra mažiausia esant dideliam kiekiui.
  Smėlis ir investicijos siūlo mažas įrankių kainas, bet didesnę vienos dalies kainą pagal tūrį. Nuolatiniai liejimo įrankiai patenka tarp.

5. Mechaninis, Šiluminis, ir elektrinis veikimas

Tankis: ~2,68–2,80 g/cm³ – apie 1/3 iš plieno, sumažinti gaminio svorį.
Standumas / modulis: ~68–72 GPa (aliuminio klasė) - žemesnis už plieną, bet pakanka, kai suprojektuota su briaunomis ir sienelės storiu.
Tipiškas tempimo stiprumas (štampuotas): ~150–260 MPa (HPDC lydiniai); iki ~300 MPa termiškai apdorotam A356 T6.
Šilumos laidumas: tipiniai liejiniai lydiniai ~100-160 W/m·K (priklauso nuo lydinio ir poringumo). Tai daug pranašesnė už plastiką ir padeda pasyviai vėsinti.
Elektrinis laidumas & EMI ekranavimas: ištisinis aliuminio apvalkalas yra veiksmingas laidus barjeras; tinka pagrindiniam ekranavimui, ypač kai valdomos tarpinės ir laidžios sąsajos.

Pasekmės:

• Aliuminio korpusai užtikrina konstrukcinę apsaugą ir galios elektronikos šilumos sklaidą.
• Dėl mechaninio tvirtumo, naudokite briauneles ir flanšus – liejant juos lengvai sujungiama.
• Dėl EMI pasirodymo, ištisiniai laidūs paviršiai ir geras kontaktas prie siūlių (su laidžiomis tarpinėmis arba persidengiančiais flanšais) yra būtini.

6. Liejimo konstrukcija – geometrija, savybės, ir DFM taisyklės

Geras liejimo dizainas yra lemiamas. Žemiau yra praktinių projektavimo gairių lentelė ir pagrindinės taisyklės, kurių dizaineriai turėtų laikytis.

Pagrindinės DFM taisyklės (santrauka)

• Sienos storis: siekti vienodų sienų. Tipiškas HPDC minimumas: 1.0–1,5 mm paprastoms formoms; praktiškos aptvaros išorinės sienos dažnai 1.5–3,0 mm. Venkite storų salų – naudokite šonkaulius, o ne vietinį storio padidinimą.
• Grimzlės kampas: pateikti 1–3 ° grimzlė ant visų vertikalių paviršių (daugiau gilių savybių).
• Šonkauliai: standinimui naudokite šonkaulius — briaunos storis ≈ 0.5–0,8× vardinis sienelės storis; venkite šonkaulių, kurie sukuria uždaras dalis.
• Bosai / priešpriešos: boso išorinė siena ≈ 1.5–2,0× pagrindinio sienelės storis; apima spindulį tarp viršaus ir sienos; įtraukite išleidimo / matuoklio angas ventiliacijai; Įdėkite tinkamą šaknų storį, kad išvengtumėte susitraukimo.
• Filė & spinduliai: perėjimuose naudokite gausias filėles (≥1–2× sienelės storis) sumažinti streso koncentraciją ir maitinimosi problemas.
• Poilsio: sumažinti sumažinimus; kur reikia, naudokite slankiklius arba skeltuvus, kurie padidina įrankių sąnaudas.
• Sandarinimo paviršiai: užliekite šiek tiek per dideles ir mašina iki lygumo; nurodyti paviršiaus apdailą (Ra) tarpiklių sandarinimui.
• Sriegis: Venkite formuotų sriegių pakartotiniam surinkimui – pirmenybę teikite apdirbtiems sriegiams arba termiškai sureguliuotiems/įterpti sriegiams (žr. skyrių 10).
• Vent & vartai: suraskite vartus ir vėdinimo angas, kad sumažintumėte sandarinimo paviršių ir iškyšų poringumą; derinti su liejykla vartų planą.

Kompaktiškas DFM stalas

Tai yra nykščio taisyklės – dėl optimizavimo ir modeliavimo anksti pasitarkite su slėginiu ratuku.

7. Sandarinimas, Apsauga nuo patekimo, ir sandarinimo strategijos

Elektroniniai korpusai dažnai turi atitikti IP reitingus. Pagrindiniai svarstymai:

• Tarpiklių griovelio dizainas: naudokite stačiakampius arba uodeginius griovelius, kurių dydis yra skirtas tarpikliui suspausti (Pvz., 20-30% suspaudimas). Pateikite ištisinę griovelio geometriją ir venkite tuščių tarpų.
• Veido lygumas & baigti: mašinos sandarinimo paviršius iki lygumo ir nurodykite Ra (Pvz., Ra ≤ 1.6 µm) geram elastomero sukibimui.
• Tvirtinimo detalės & suspaudimo seka: nurodykite varžto sukimo momentą, tarpai, ir tvirtinimo varžtų arba srieginių įdėklų naudojimas, kad būtų išvengta tarpiklio išspaudimo. Apsvarstykite kelis mažesnius varžtus, kad suspaudimas būtų vienodas.
• Tarpiklių medžiagos: pasirinkti silikoną, EPDM, neoprenas arba specializuoti fluorosilicis, pagrįsti temperatūra/cheminiu poveikiu ir kietumu (krantas A 40–60 tipiškas). EMI ekranavimui naudokite laidžius elastomero tarpiklius.
• Drenažas & ventiliacija: įrengti verkimo angas arba ventiliacijos membranas slėgiui išlyginti; naudokite orui pralaidžias angas, kad išvengtumėte kondensato išlaikant IP.
• Sandarintos jungtys & kabelių riebokšliai: naudokite sertifikuotas kabelių riebokšles, skirtas IP67/68 programoms. Atšiaurioje aplinkoje apsvarstykite galimybę sodinti vazonus arba suformuoti liejimo formas.

Kvalifikacija: IP67/68 nurodykite panardinimo ir dulkių bandymus pagal IEC 60529 ir išsamios bandymo sąlygos (gylis, trukmės, temperatūra).

8. Šilumos valdymo ir šilumos išsklaidymo strategijos

Aliuminio liejimo korpusai dažnai naudojami kaip struktūriniai šilumnešiai.

Dizaino strategijos:

• Tiesioginis šilumą gaminančių komponentų montavimas prie gaubto pagrindo arba tam skirtos viršūnės srities, kad šiluma būtų pernešta į kūną.
  Naudokite šiluminės sąsajos medžiagas (TIM), termo pagalvėlės, arba šilumai laidžių klijų, kad būtų geresnis kontaktas.
• Integruoti pelekus ir padidinti paviršiaus plotą ant išorinių paviršių; HPDC gali sudaryti sudėtingas pelekų geometrijas, jei tai leidžia štampų konstrukcija.
  Pelekai turi būti pakankamai stori, kad nesulūžtų, tačiau pakankamai ploni, kad būtų galima aušinti konvekciniu būdu. Įprastas peleko storis 1–3 mm, tarpai optimizuoti oro srautui.
• Naudokite vidinius laidumo kelius: vidiniai šonkauliai ir sustorėjusios pagalvėlės, nukreipiančios šilumą į išorinį apvalkalą.
• Paviršiaus apdaila šilumos perdavimui: matiniai arba anoduoti paviršiai gali pakeisti spinduliavimą; anodavimas sumažina šilumos kontakto laidumą ten, kur yra danga – į tai atsižvelkite projektuodami laidumo aušinimą.
• Priverstinė konvekcija: projektuojamos įleidimo/išleidimo angos (su filtravimu nuo dulkių) ir suteikia ventiliatorių ar pūstuvų tvirtinimo ypatybes. Skirta IP reitingo korpusams, apsvarstykite laidumo aušinimo arba šildymo vamzdžius, kad išvengtumėte ventiliacijos angų.
• Terminis modeliavimas: naudokite CFD laidumui subalansuoti, konvekcija ir radiacija; atliekant šiluminį modeliavimą, reikėtų atsižvelgti į PCB išdėstymą, galios praradimo žemėlapiai ir blogiausia aplinka.

Nykščio taisyklė: aliuminio korpuso laidumo keliai paprastai žymiai sumažina PCB taško temperatūrą, palyginti su plastikiniais korpusais; įvertinti pagal šiluminę varžą (°C/W) numatytam surinkimui.

9. EMI / RFI ekranavimas ir įžeminimas

Aliuminio gaubtai užtikrina laidžią barjerą, tačiau juos reikia kruopščiai suprojektuoti, kad būtų užtikrintas didelis ekranavimo efektyvumas:

• Siūlės valdymas: įsitikinkite, kad siūlės kontaktinio paviršiaus plotas yra pakankamas ir, jei reikia, sujungimo vietose uždėkite laidžias tarpines. Sutampantys flanšai su laidžių tvirtinimo detalių suspaudimais yra veiksmingi.
• Paviršiaus apdaila & dengimas: chromato konversija, nikeliavimas arba laidūs dažai gali pagerinti atsparumą korozijai ir išlaikyti laidumą.
  Nelaidžios dangos (kai kurie dažai) sumažinti ekranavimą, nebent kontaktiniai taškai būtų nepadengti arba būtų numatyti laidūs keliai.
• Tarpiklio pasirinkimas: laidžios elastomerinės tarpinės (silikonas su sidabro arba nikelio impregnavimu) užtikrinti EMI sandarinimą prie siūlių ir aplink prieigos skydus.
• Kabelis & jungčių įvadai: naudokite filtruotus įvadus arba ekranuotas jungtis; išlaikyti 360° ekranavimo tęstinumą.
• Įžeminimo strategija: pažymėkite vieną ar daugiau įžeminimo taškų su žvaigždutėmis, kad išvengtumėte įžeminimo kilpų; išoriniams įžeminimo taškams naudokite tvirtas smeiges arba suvirintus antgalius.
• Testavimas: išmatuoti ekranavimo efektyvumą (SE) pagal IEEE 299 arba MIL-STD-285; Tipiški gerai suprojektuoti aliuminio korpusai gali užtikrinti 60–80 dB SE atitinkamose dažnių juostose su tinkamu tarpikliu.

10. Apdirbimas, Įdėklai, ir surinkimo būdai

Apdirbimas po liejimo dažniausiai reikalingas poruojantis veidams, sriegių skylės, jungčių tvirtinimo sritys ir tikslios savybės.

• Apdirbimo pašalpos: nurodyti lietinių dalių apdirbimo atsargas (0.8–2,0 mm, priklausomai nuo proceso) ant kritinių paviršių.
• Sriegis: naudokite spiralę arba plieninius įdėklus (Pvz., Pem, priveržkite veržles arba sriegines įvores) kur tikimasi pakartotinio surinkimo.
  Plonasieniams įvorėms naudokite savisriegius varžtus su kontroliuojamu sukimo momentu arba įstatomas veržles.
• Siūlų įtraukimas: siekti, kad sraigtas būtų ≥2,5 × skersmens sukibimas su aliuminiu arba naudokite plieninį įdėklą.
• Presuojamas & prigludęs: galimas vidinis išsaugojimas, bet atsižvelkite į terminius ciklus ir šliaužimą aliuminiu.
• Tvirtinimo momentai: nurodykite maksimalų sukimo momentą, kad išvengtumėte viršūnės nulupimo. Surinkdami naudokite sukimo momentą ribojančius įrankius.
• Paviršiaus montavimo ypatybės: viršelio sutvirtinimas ir įtvarai palaikyti jungtis ir dažną tvarkymą.

Kokybės kontrolė: Bėgimas, lygumo ir sriegio matuokliai; CMM patikrinimas kritinėms geometrijoms; apdirbimo metu išlaikyti atskaitos taškus.

11. Paviršiaus apdaila, dangos ir apsauga nuo korozijos

Įprasta lietinių korpusų apdaila:

• Chromato konversija (Alodine / Chem filmas): pagerina atsparumą korozijai ir dažų sukibimą; atkreipkite dėmesį, kad aplinkosaugos taisyklės yra palankios ne šešiavalečiams procesams.
• Anodavimas: dekoratyvinis ir apsaugantis nuo korozijos; storas anodavimas padidina dielektrinę izoliaciją ir gali sumažinti šilumos laidumą sąsajoje – suplanuokite tvirtinimo trinkeles nepadengtas arba su pašalinta šiluminio kontakto danga.
• Miltelių danga / dažyti: gera estetika ir apsauga nuo korozijos; turi valdyti siūlės laidumą EMI (naudokite laidžias tarpines arba užmaskuotus kontaktinius paviršius).
• Elektroliiškas nikelis / Nikelio danga: pagerina atsparumą dilimui ir korozijai; palaiko elektros laidumą.
• Mechaninė apdaila: karoliukų sprogimas, nugrimzta, poliravimas kosmetinei apdailai.

Atrankos užrašai: EMI kritinių konstrukcijų atveju palikite sandarinimo paviršius nepadengtus arba ant flanšo / tarpiklio naudokite laidus dažus / padengimą. Naudojimui lauke pasirinkite korozijai atsparias dangas ir tinkamą sandarinimą.

12. Testavimas, Kvalifikacija, ir Standartai

Pagrindiniai dažniausiai taikomi testai ir standartai:

• Apsauga nuo patekimo (IP) testavimas: IEC 60529 (IPxx įvertinimai dulkėms ir vandeniui). Tipiški taikiniai: IP54, IP65, IP66, IP67 priklausomai nuo aplinkos.
• Druskos purškiklis / korozija: ASTM B117 dangoms; tikromis eksploatavimo sąlygomis gali prireikti panardinimo arba ciklinio korozijos bandymo.
• Šiluminis ciklas & šokas: patvirtinti terminį nuovargį ir matmenų stabilumą (Pvz., pagal MIL-STD-810).
• Vibracija & šokas: IEC 60068-2, automobilių arba MIL standartus, priklausomai nuo taikymo.
• EMC / EMI testavimas: pagal FCC, CE EMC direktyva, MIL-STD-461 (kariuomenė), IEEE 299 ekranavimo efektyvumui užtikrinti.
• Mechaninis bandymas: numesti, jungčių smūgio ir sukimo momento bandymai.
• Spaudimas / sandarumo testas: jei korpusas yra slėgis arba vazoninis, patikrinkite sandarumą ir sandariklio vientisumą.
• Rohs / REACH atitikimas: medžiagų parinkimas ir dangos turi atitikti reguliavimo reikalavimus tikslinėse rinkose.

13. Gamybos ekonomika, Švino laikas, ir apimties aspektai

• Įrankių kaina: štampavimo kaina yra didelė (nuo dešimčių iki šimtų kUSD, priklausomai nuo sudėtingumo ir ertmių) — pateisinama vidutiniams ir dideliems kiekiams.
• Vieneto kaina: HPDC duoda mažą vienos dalies kainą; mažos apimties prototipų parinktys apima 3D spausdintus modelius, smėlio liejimas arba CNC apdirbtas aliuminis.
• Ciklo laikas: HPDC ciklai yra trumpi (sekundžių iki minučių), įgalinantis didelį pralaidumą.
• Papildomo apdorojimo kaina: apdirbimas, terminis apdorojimas, paviršiaus apdaila, įdėklo montavimas ir surinkimas pridėti prie vienos dalies kainos; dizainas, siekiant sumažinti brangias antrines operacijas.
• Lūžio balansas: Paprastai liejimas slėginiu būdu tampa ekonomiškas, kai metinis kiekis viršija tūkstančius dalių, bet tai labai skiriasi.

Tiekimo grandinės patarimai: ankstyvas įsijungimas su slėginiu ratu sumažina iteraciją, ir moduliacinės dalys (vidiniai rėmeliai vs išoriniai dangčiai) gali sumažinti įrankių sudėtingumą.

14. Aplinka, sveikata & saugumas ir perdirbamumas

• Perdirbimas: aliuminis yra labai perdirbamas, o jo lydymosi energija yra maža, palyginti su pirmine gamyba. Liejimo laužas ir eksploatacijos pabaigos korpusai turi didelę laužo vertę.
• Dangos atitiktis aplinkai: pirmenybę teikia ne šešiavalentėms konversijos dangoms ir ROHS / REACH reikalavimus atitinkančioms dažų cheminėms medžiagoms.
• Liejyklos H&S: išlydyto metalo kontrolė, dulkės, ir dūmų apdailos ir dengimo metu; reikalinga tinkama ventiliacija ir AAP.
• Nauda per visą gyvavimo ciklą: lengvas korpusas sumažina siuntimą ir gali sumažinti energijos suvartojimą mobiliosiose programose.

15. Tipiškos pramonės programos & atvejų pavyzdžiai

• Galios elektronika / inverteriai (Saulė, EV, motorinės pavaros): korpusai praleidžia ir išsklaido šilumą; turi atitikti EMI ir aplinkos apsaugą.
• Telekomunikacijų bazinės stotys & radijo galvutės: EMI ekranavimas ir atsparumas oro sąlygoms.
• Automobiliai ECU & maitinimo moduliai: kombinuotas struktūrinis ir šiluminis vaidmuo; Vibracija ir temperatūros ciklas yra labai svarbūs.
• Pramoniniai valdikliai & instrumentai: korpusas apsaugo valdiklius atšiaurioje aplinkoje (Įprastos IP66 versijos).
• Medicinos prietaisai & vaizdo gavimo elektronika (neimplantas): reikalauja higieniškos apdailos ir EMI kontrolės.
• Lauko daiktų internetas / išmaniųjų miestų mazgai: maži lieti korpusai su integruotais flanšais ir antenos laikikliais.

16. Aliuminio liejimo korpusai vs. Alternatyvos – palyginimo lentelė

Žemiau yra kompaktiškas, į inžineriją orientuotas palyginimas aliuminio liejimo korpusai (HPDC) palyginti su įprastomis alternatyviomis medžiagomis / procesais.

Pastabos & atrankos nurodymus

• Svoris: aliuminis (≈2,7 g·cm⁻³) suteikia geriausią svorio ir standumo santykį, palyginti su plienu ar cinku; magnis dar lengvesnis, bet kaina/procesas ribotas.
• Šilumos valdymas: aliuminio lydiniai pasižymi žymiai geresniu šilumos laidumu nei plastikai ir nerūdijantis plienas – tai yra pagrindinė priežastis, kodėl galios elektronikai rinktis lietinį aliuminį.
• EMI pasirodymas: metaliniai korpusai (aliuminis, plienas, cinkas, magnis) užtikrina gerą EMI ekranavimą; plastikams reikia metalizavimo arba laidžių tarpiklių, kad jie atitiktų.
• Struktūrinis vientisumas & poringumas: HPDC dalys gali būti poringos – naudojimas vakuuminis HPDC, LPDC, arba A356 (T6) maršrutai, kuriuose sandarumas, Nuovargis arba apdoroti sandarinimo paviršiai yra labai svarbūs.
• Paviršiaus apdaila & korozija: Lietas aliuminis tinka įvairioms apdailos rūšims (miltelinis sluoksnis, dažyti, Elektroliiškas nikelis, chromato konversija, anodizuoti). Nerūdijantis gaminys pasižymi puikiu pliko metalo atsparumu korozijai.
• Ekonomika: HPDC turi didelę įrankių kainą, bet mažą vieneto kainą pagal tūrį. Metalo lakštai yra pigesni, kai naudojami maži kiekiai, tačiau mažiau gali naudoti sudėtingas integruotas funkcijas. AM yra brangus už dalį, bet suteikia neprilygstamą geometrijos laisvę.

17. Išvada

Aliuminio liejiniai korpusai suteikia inžinieriams galingą integruojančią platformą mechaninė apsauga, šilumos laidumas ir EMI ekranavimas vienoje gamybinėje pakuotėje.

Sėkmingas naudojimas reikalauja ankstyvo dėmesio DFM liejimui, teisingas lydinio ir proceso pasirinkimas (vakuuminis HPDC arba A356 T6, kai vientisumas ir šiluminės charakteristikos yra labai svarbūs), aiškios sandarinimo ir EMI strategijos, ir gerai nurodyta apdaila bei bandymai.

Kai suprojektuotas ir nurodytas teisingai, Liejimo aliuminio korpusai gali sumažinti surinkimo sudėtingumą, padidinti patikimumą ir suteikti priemoką, patvarus korpusas moderniai elektronikai.

 

DUK

Kada turėčiau teikti pirmenybę liejamam aliuminiui, o ne lakštinio metalo korpusams?

Pirmenybę teikite lietam aliuminiui, kai reikia integruotų briaunų / viršūnių, geresnis šilumos laidumas, didesnis mechaninis tvirtumas, ir EMI ekranavimas. Lakštinis metalas pasižymi labai mažomis įrankių sąnaudomis, plonas profilis ir paprastos formos.

Ar galiu naudoti dažytus liejimo korpusus ir vis tiek atitikti EMI reikalavimus?

Taip, bet užtikrinkite sandarų laidų kontaktą prie siūlių, arba aprūpinti nepadengtus laidžius kontaktinius kilimėlius. Taip pat padeda laidūs dažai arba flanšo sričių dengimas.

Ar suformuoti / aliuminio korpusai yra atsparūs vandeniui?

Jie gali būti, kai sandarinimo paviršiai apdorojami iki lygumo, naudojami atitinkami tarpikliai ir kabelių riebokšliai, ir dizainas yra išbandytas ir kvalifikuotas pagal numatytą IP reitingą.

Kaip išvengti tarpiklio šliaužimo ir suspaudimo laikui bėgant?

Nurodykite patvarias tarpiklių medžiagas, dizainas tinkamam suspaudimui (20–30%), išlaikyti varžtų modelį ir sukimo momentą, ir pasirinkite įdėklus, jei tvirtinimo detalės dažnai keičiamos.

Koks yra tipiškas gamybos įrankių paruošimo laikas?

Įrankių paruošimo laikas paprastai skiriasi priklausomai nuo sudėtingumo 6– 20 savaičių. Ankstyvas tiekėjo įtraukimas ir gamybos galimybė sumažina iteraciją ir laiką iki gamybos.

Kaip aliuminio liejiniai korpusai užtikrina EMI ekranavimą?

EMI ekranavimas pasiekiamas per: 1) Aliuminiui būdingas laidumas (50 dB bazinė linija); 2) Integruotos vidinės ekranavimo briaunos (pridėti 40–60 dB); 3) Laidus paviršiaus apdorojimas (Elektroliiškas nikelis, laidūs dažai, pridedant 15–30 dB).

Koks yra didžiausias aliuminio lietinių korpusų IP įvertinimas?

Aliuminio liejimo korpusai gali pasiekti IP68 (panardinimas toliau 1 m) su vakuuminiu liejimu (poringumas <1%) ir tikslus sandarinimo griovelio dizainas (±0,1 mm paklaida) suporuotas su Viton O-žiedais.

Ar aliuminio liejinius korpusus galima naudoti aukštoje temperatūroje?

Taip – ​​standartiniai korpusai (A380 / ADC12) veikia iki 125°C; Aukštos temperatūros lydiniai (6061) su kietu anodavimu gali atlaikyti 150-200°C (tinka variklyje montuojamai elektronikai).