Metall-Aluminium-Gehäuse für Elektronik

Metall-Aluminium-Gehäuse für Elektronik

Materialien:

Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit, guten Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig verwendet. 6061- und 6063-Aluminiumlegierungen sind gängige Wahl. 

Edelstahl wird für seine hohe Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit geschätzt. Er eignet sich ideal für raue Umgebungen wie Industrieanlagen und Außenanlagen, weist jedoch im Vergleich zu Aluminiumlegierungen eine geringere Wärmeleitfähigkeit und ein höheres Gewicht auf. 

Kaltgewalzter Stahl wird aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften und niedrigen Kosten häufig für Schaltschränke und Verteilerkästen verwendet. Nach der Oberflächenbehandlung verhindert er wirksam Rost und Korrosion. 

Kupferlegierungen werden trotz ihrer hohen Kosten und begrenzten Verwendung wegen ihrer hervorragenden elektrischen und thermischen Leitfähigkeit geschätzt, weshalb sie sich für spezielle elektronische Gehäuse eignen.

Herstellungsverfahren

Die Blechbearbeitung umfasst das Schneiden, Biegen und Schweißen von Blechen. Gängige Techniken sind Scheren, Stanzen, Biegen und Schweißen. Sie ist kostengünstig und effizient für die Herstellung von Gehäusen mit relativ einfachen Formen und mittlerer Präzision. 

CNC-Bearbeitung nutzt digitale Steuerung, um Teile aus Rohmaterialblöcken zu formen. Sie ermöglicht die Herstellung komplexer und hochpräziser Gehäuse mit engen Toleranzen, kann jedoch zu Materialabfall und höheren Kosten führen. Beim Druckguss wird geschmolzenes Metall unter hohem Druck in eine Form gespritzt. Dies bietet hohe Produktionseffizienz und gute Maßhaltigkeit für die Massenproduktion robuster Gehäuse. 

Beim Extrudieren werden Metallrohlinge durch eine geformte Matrize gepresst, um Gehäuse mit gleichmäßigem Querschnittsprofil herzustellen. Es eignet sich für lange Gehäuse mit einfachen Querschnittsgeometrien.

Präzise Steuerung

Materialpräzision ist entscheidend. Die strenge Kontrolle von Dicke, Breite und Länge von Blechen sowie der chemischen Zusammensetzung und der mechanischen Eigenschaften von Metallrohlingen gewährleistet eine stabile Materialqualität für die Präzisionsbearbeitung. In der Blechbearbeitung erreicht das Laserschneiden Toleranzen von ±0,1 mm bis ±0,2 mm. CNC-Biegemaschinen biegen Bleche präzise mit Biegewinkeltoleranzen von ±0,5° bis ±1°. 

CNC-Bearbeitungszentren mit fortschrittlichen Mess- und Kompensationssystemen können Bearbeitungstoleranzen von ±0,01 mm bis ±0,05 mm erreichen. 

Hochpräzise hergestellte Druckgussformen, kombiniert mit modernen Druckgussmaschinen und präziser Parameterkontrolle, führen zu Druckgussgehäusen mit Maßtoleranzen von ±0,05 mm bis ±0,15 mm. 

Koordinatenmessgeräte (KMGs), Laserscanner und Mikrometer werden verwendet, um in verschiedenen Produktionsphasen Abmessungen, Form- und Positionstoleranzen zu prüfen und so die Präzision sicherzustellen.

Anwendungen

In der industriellen Automatisierung schützen Metallgehäuse speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Sensoren und Aktoren vor rauen Industrieumgebungen und gewährleisten so einen stabilen und zuverlässigen Betrieb. In der Telekommunikationsbranche schirmen sie Kommunikationsgeräte wie Basisstationen und Schalter vor elektromagnetischen Störungen ab und verhindern gleichzeitig, dass interne Strahlung andere Geräte beeinträchtigt. In der Automobilelektronik schützen Metallgehäuse Motorsteuergeräte (ECUs), Telematiksysteme und Fahrerassistenzsysteme (ADAS) vor Vibrationen, Stößen, Feuchtigkeit und Staub. In der Medizintechnik schützen sie Bildgebungsgeräte, Überwachungssysteme und Behandlungsgeräte, verhindern elektromagnetische Störungen und erleichtern Reinigung und Desinfektion. In der Unterhaltungselektronik bieten sie strukturellen Halt und Schutz für Komponenten wie Motherboards und Chips in Laptops, Tablets und Smartphones und bieten gleichzeitig ästhetisches Design und gute Wärmeableitung.

Oberflächenbehandlungen

Pulverbeschichtung ist ein Trockenlackierverfahren, bei dem leitfähige Metalle durch Einbrennen eine Schutzschicht bilden. Sie ist langlebig, korrosionsbeständig und ästhetisch ansprechend. Eloxieren erzeugt durch elektrolytische Passivierung einen dünnen Schutzfilm auf der Gehäuseoberfläche. Dies ist bei Aluminiumgehäusen üblich und verbessert Haltbarkeit und Optik. Beim Plattieren wird eine dünne Metallschicht auf die Gehäuseoberfläche aufgetragen, wodurch Optik und Widerstandsfähigkeit verbessert werden. Bei der Nasslackierung wird das Gehäuse grundiert und anschließend in der gewünschten Farbe lackiert. Die Umweltbeständigkeit kann jedoch geringer sein als bei Pulverbeschichtung und Eloxieren.

Vorteile

Metallgehäuse bieten hervorragenden Schutz vor Stößen, Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit und reduzieren so Bauteilschäden. Sie bieten eine gute elektromagnetische Abschirmung, verhindern externe Störungen und dämmen die interne Strahlung ein. Metalle wie Aluminiumlegierungen sorgen für eine hervorragende Wärmeableitung. Sie bieten zudem hohe Festigkeit und Stabilität und behalten auch bei äußeren Einflüssen ihre Form und Struktur. Durch die individuelle Anpassung von Form, Größe, Material und Oberflächenbehandlung können sie die spezifischen Anforderungen verschiedener elektronischer Geräte und Anwendungsszenarien erfüllen.

Mit dem technologischen Fortschritt und den steigenden Anforderungen der Industrie wird die Entwicklung von elektronischen Metallgehäusen weiter voranschreiten. Neue Technologien wie 3D-Druck und Laserschneiden kommen zunehmend zum Einsatz. Die Entwicklung von Verbundmetallen und Nanomaterialbeschichtungen verbessert deren Leistung und Funktionalität. Es wird erwartet, dass elektronische Metallgehäuse in der Elektronikindustrie eine noch wichtigere Rolle spielen werden.