Designing Sheet Metal Enclosures: Ventilation, Sealing and EMC

Исправьте характеристики корпуса, прежде чем разрезать металл

Корпус, вышедший из строя при эксплуатации, редко является производственным сбоем. Обычно это решение принимается нестандартно: выбран короб, согнуты панели, а потом просчитана тепловая нагрузка, место прокладки и кабельные вводы.

В одном стальном ящике конкурируют четыре требования: защита от окружающей среды, отвод внутреннего тепла, контроль электромагнитных помех и стоимость. Каждый из них перемещает остальных.

✓ Дверца с уплотнением не пропускает воду и сохраняет тепло.

✓ Вентиляционное отверстие отводит тепло и открывает путь утечки и отверстие в электромагнитном экране.

✓ Панель с порошковым покрытием устойчива к коррозии и разрывает токопроводящий путь, от которого зависит экран.

✓ Охлаждающее устройство, прикрепленное болтами к внешней стороне коробки, увеличивает стоимость, техническое обслуживание и количество уплотнений, которые могут выйти из строя.

Порядок имеет значение, поскольку режим сбоя повторяется. Компания Bud Industries сообщает об одной основной причине в тысячах применений корпусов: коробка была выбрана до расчета тепловой нагрузки.

Стандарты разделяют эти вопросы, и такое разделение скрывает конфликт. NEMA 250 распространяется на воду, пыль, лед и коррозию; IEC 60529 охватывает только пыль и воду. Ни в одном из них не обсуждаются нагрев или экранирование, поэтому спецификация, в которой указан рейтинг и останавливается на нем, ответила на один вопрос из четырех.

Таблица 1. Шесть входов, которые блокируют остальную часть конструкции корпуса, и что происходит, когда один из них отложен.

Производственные ограничения устанавливают практический диапазон для последних двух входных данных. Производители, которые публикуют свои возможности обработки листового металла, указывают диапазон толщины материала от 0,024 до 0,250 дюйма, что составляет от 0,61 до 6,35 мм, при этом изгиб обычно ограничивается материалом толщиной до 0,125 дюйма или 3,175 мм. Панели корпуса обычно находятся в нижней половине этого диапазона.

✓ Окружающая среда, включая то, является ли участок прибрежным. Насыщенная солью атмосфера может достигать примерно 10 км вглубь суши, поэтому место, расположенное за пределами побережья, все равно может вести себя как таковое.

✓ Рабочий цикл внутренней нагрузки, а не только ее пик, поскольку прерывистая нагрузка ведет себя по-разному внутри закрытого ящика.

✓ Кто и по какому образцу проверяет степень защиты. Рейтинг, проверенный на запечатанной коробке, ничего не говорит о версии с вентиляционным отверстием и тремя кабельными вводами.

✓ График кабельных вводов с указанием размеров и положений кабельных вводов, поскольку вводы заданы электрической схемой и приходят с опозданием.

✓ Ширина и плоскостность прокладки, поскольку сжатие зависит от обоих факторов.

✓ Завершите занятие плюс размеченный рисунок областей, которые необходимо замаскировать.

✓ Размер партии и возможность повторения дизайна, поскольку разовая и повторяющаяся программы оцениваются по-разному.

Выберите наименьший уровень защиты, соответствующий каждой выявленной угрозе. Производитель корпусов с большим опытом выбора ясно заявляет: завышенные характеристики повышают стоимость без дополнительной защиты, и деньги лучше потратить на площадку для прокладки и тепловой путь.

После того, как эти данные записаны, оставшиеся решения будут иметь ответы, а не мнения. В следующем разделе степень защиты разбирается отдельно, поскольку это входные данные, которые чаще всего копируются из предыдущего проекта без проверки того, является ли среда такой же.

Что на самом деле дает вам рейтинг IP или NEMA

Степень защиты описывает, как образец выжил в испытательной камере. Здесь не описывается, что корпус выдержит на месте.

В большинстве запросов на корпуса фигурируют две системы кодирования. Код IP взят из стандарта IEC 60529, опубликованного в Европе как EN 60529: первая цифра относится к контактным и твердым объектам, вторая – к воде. NEMA 250 охватывает воду, пыль, лед и коррозию под одним номером типа. Ни одна из систем не является надмножеством другой.

Таблица 2. Уровни IP-кода и условия тестирования каждого из них.

Цифры воды не суммируются после уровня 6. Корпус, прошедший погружение на уровень 7, не тестируется автоматически на устойчивость к струям уровня 5 или 6, а проект, который требует обоих, обычно записывается как IPX5/IPX7. Буква X означает, что для этой цифры не было данных, поэтому IPX7 и IP67 — это не одно и то же утверждение.

✓ Номинальные характеристики проверены на одном образце конфигурации. Вентиляция, окно дисплея или фланш-панель, установленные впоследствии, не подлежат этому испытанию.

✓ Стандартные испытания IP используют пресную воду. Соленая вода, масла, охлаждающие жидкости и чистящие средства нуждаются в собственных доказательствах химической стойкости.

✓ Уровень воды ничего не говорит о коррозии, ультрафиолетовом воздействии или обледенении.

✓ Вторая цифра описывает только воду; первая цифра описывает контакт и твердые частицы, поэтому пыленепроницаемость и водонепроницаемость — это две отдельные претензии, которые покупатель должен проверять отдельно.

Типы NEMA отвечают на более широкий вопрос, поэтому они не сопоставляются однозначно с IP-кодами. Номера типов расположены в одном списке, но более высокий номер не включает испытания младших: NEMA 5 — пыленепроницаемый и не предназначен для использования на открытом воздухе, а NEMA 3 — предназначенный для использования на открытом воздухе и не пыленепроницаемый. Рейтинг NEMA также не соответствует автоматически эквивалентному типу корпуса UL.

Таблица 3. Шесть типов NEMA, которые охватывают большинство запросов на промышленные корпуса, с указанием испытаний, лежащих в основе заявления.

✓ Выберите самый низкий тип, который отвечает перечисленным вами угрозам. Каждый шаг в списке NEMA обычно стоит денег на прокладку, оборудование и отделку.

✓ Спросите, какая лаборатория проводила испытание и на какой версии чертежа, поскольку рейтинг, присвоенный замененному чертежу, не является доказательством.

✓ Считайте каждый вырез как изменение номинального узла и повторно проверьте слабые места: угол уплотнения двери, вентиляционное отверстие, окно и пластину с кабельным вводом.

✓ Указывайте номинал на чертеже с корпусом, а не только в тексте заказа на поставку, чтобы цех, который сгибает панели, читал тот же номер, что и инженер, который его указал.

Рейтинг, прочитанный таким образом, превращается в краткий список конструктивных последствий: прокладка с определенным сжатием, дверь с определенной фурнитурой, входы, которые можно герметизировать, и вентиляционное отверстие, которое не отменяет претензии. Эти последствия являются предметом следующих трёх разделов.

Уплотнение: материалы прокладок, сжатие и соединение вокруг них

Прокладка — это не полоска резины, прикрепляемая болтами. Это пружина, которая должна оставаться в пределах определенного диапазона сжатия на протяжении всего срока службы корпуса.

Два числа определяют, будет ли соединение уплотняться: диапазон сжатия, на который рассчитан материал, и то, насколько равномерно его обеспечивает фланец с болтовым соединением.

✓ Сжатие — это полоса, а не максимум. Раздавите материал под лентой, и он потечет; раздавите его над полосой, и он займет сет.

✓ Фланец должен обеспечивать равномерное сжатие между болтами, а не только между болтами.

✓ Материал все еще должен сохранять свои свойства после нескольких сотен термических циклов и двух лет солнечного света.

Публикованные полосы сжатия различаются в зависимости от материала гораздо больше, чем ожидают покупатели. Проводящая резиновая прокладка обычно рассчитана на сжатие от 10 до 15 процентов. Трикотажная проволочная сетка поверх неопреновой пены рассчитана на 30–40 процентов, а та же сетка на силиконовой трубке — до 50 процентов, поскольку трубка мягкая. L-образный профиль ограничен примерно 30 процентами.

• Силикон

  Используется при температуре примерно до 220 градусов C, мягкий и подходит для деталей, которые очищаются или стерилизуются. Низкое усилие закрытия, подходит для дверей с легкой фурнитурой.

• Неопрен

  Приблизительно от -40 до +100 градусов C, с хорошей огнестойкостью. Распространенный выбор для гидрозатворов в промышленных корпусах среднего размера.

• ЭПДМ

  Хорошая погода и водонепроницаемость до температуры около 120 градусов C, поэтому он появляется в моторных отсеках и наружных шкафах, а не в горячих технологических зонах.

• Фторэластомер и проводящий эластомер

  Марки фторэластомеров выдерживают более высокие температуры и агрессивные среды. Проводящие марки проводят ток через соединение и вырубаются или отливаются по форме фланца.

Профиль прокладки масштабируется вместе с коробкой, и поставщики публикуют ориентировочные размеры, а не одно правило. Профили с пазом или уплотнительным кольцом подходят для конструкций размером менее 150 на 150 мм. Обычно используется многоэкранная прокладка размером примерно 200 на 200 мм с металлическими проволоками, проложенными из мягкого силикона толщиной 2–3 мм.

В средних коробках используется неопреновая пена с отдельным гидрозатвором, минимальной шириной примерно 4 мм и толщиной от 2 до 3 мм. Полноразмерная стойка с дверью требует сверхмягкого двойного щитка толщиной от 6 до 10 мм, а ширина прокладки должна превышать ее высоту.

✓ Укажите высоту в сжатом состоянии, а не только свободную высоту, и укажите шаг болта, который должен ее удерживать.

✓ Добавьте ограничители сжатия рядом с отверстиями для болтов. Стопор представляет собой кольцо окончательной толщины, и это самый дешевый способ удержать прокладку внутри ленты, когда кто-то перетягивает болт.

✓ Держите гидрозатвор на внешней стороне соединения, чтобы он защищал проводящую или электромагнитную прокладку позади него от коррозии.

✓ Оставьте место вокруг каждого отверстия для болта гидрозатвора. Вода ни в коем случае не должна проходить по болту и достигать места прокладки изнутри фланца.

✓ Перед заказом проверьте гальваническую пару. Когда разница между прокладкой и корпусом превышает примерно 0,3 В в соленой среде или примерно 0,5 В в простой воде, в месте соединения начинается гальваническая коррозия.

Плиты сальника заслуживают отдельного решения. Пластина, привинченная к окрашенному отверстию, пропускает воду по резьбе и обеспечивает непрерывный зазор вокруг входа. Вводы ведут себя лучше, когда пластина приземляется на голый металл, когда размер сальников соответствует размеру кабеля, а не отверстию, и когда пластина имеет собственную прокладку.

• Прокладка заказывается только по ширине и твердости

  Затем соединение закрывается по углам и остается открытым между болтами. Укажите высоту в сжатом состоянии и шаг болта, который ее удерживает.

• Уплотнительная площадка окрашена после проектирования соединения

  Толщина краски варьируется вдоль сварного шва и ведет себя как мягкая прокладка. Затем прокладка сжимается на величину, которую никто не может предсказать, и экран теряет контакт.

• Одна прокладка попросила выполнить две работы без нужного профиля

  Комбинация электромагнитных помех и водяного затвора работает, когда водяной затвор находится на внешней поверхности, а проводящая часть — на голом металле. Одна мягкая полоска в неправильном месте ни к чему не приведет.

• Дверная фурнитура выбрана после прокладки

  Жесткая прокладка на двухпетлевой двери с одной защелкой сжимается в защелке и открывается в дальнем углу. Количество петель, тип защелки и мягкость прокладки являются одним из решений.

Порядок операций имеет такое же значение, как и материал. Уплотнительная площадка формируется или обрабатывается, панели свариваются и правятся, детали подвергаются чистовой обработке и только после этого устанавливается прокладка. Окрашивание между сваркой и посадкой прокладки является нормальным. Покраска уплотнительной площадки является ошибкой спецификации.

Хорошо запечатанная коробка исключает конвекцию, поэтому этот выбор определяет, сколько тепла может выделять корпус. Следующий раздел описывает путь тепла от потерь компонентов внутри коробки к воздуху снаружи.

Вентиляция и терморегуляция внутри герметичной коробки

Герметизация корпуса решает проблему с водой и одновременно создает проблему с перегревом. Чем плотнее соединение, тем меньше короба может осыпаться за счет конвекции.

Наказание за угадывание измеримо. Производители корпусов ссылаются на эмпирическое правило, согласно которому каждые 10 градусов повышения внутренней температуры примерно вдвое сокращают срок службы электрооборудования, поэтому тепловая нагрузка устанавливается до того, как будет выбрана коробка, а не после.

• Шаг 1. Перечислите все внутренние источники

  Источники питания, приводы, процессоры, трансформаторы и платы управления имеют показатели рассеивания в ваттах, БТЕ в час или в процентах эффективности. Запишите их все, включая самых маленьких.

• Шаг 2. Сложите их в одно число

  Сумма представляет собой внутреннюю тепловую нагрузку, которую должен выдержать корпус, и именно это число определяет, достаточно ли пассивного охлаждения.

• Шаг 3. Добавьте внешний мир

  Максимальная и минимальная температура окружающей среды, солнечная нагрузка на наружную поверхность, местный климат и тепловое излучение от близлежащих сварочных работ, печей или духовок, где будет стоять шкаф.

• Шаг 4 — вычитаем пошлину

  Разрыв между самой высокой внутренней температурой, которую допускают компоненты, и самой высокой температурой окружающей среды, которую достигает объект, представляет собой количество тепла, которое должно покинуть коробку, и это единственное число, по которому можно измерить охлаждающее устройство.

Материал решает, какая часть этой работы бесплатна. Алюминий и сталь проводят и излучают; алюминий является лучшим проводником, а нержавеющая сталь повышает долговечность за счет более высокой стоимости. Поликарбонат и АБС-пластик обеспечивают изоляцию и устойчивость к коррозии, но плохо проводят тепло, поэтому пластиковый ящик с одинаковой внутренней нагрузкой достигает более высокой внутренней температуры.

Таблица 4. Способы охлаждения герметичного корпуса с указанием условий, подходящих для каждого из них.

Показатели мощности затем составляют арифметику выбора. Теплообменники «воздух-воздух» указаны в ваттах на градус Цельсия: от компактного устройства с мощностью примерно 22 Вт на градус Цельсия до большого, около 100 Вт на градус Цельсия.

Термоэлектрические охладители публикуются в БТЕ в час примерно от 200 до 5550. Мощность компрессорных агрегатов начинается от 4500 БТЕ и достигает около 27 000. После того, как внутренняя нагрузка и зазор окружающей среды записаны, эти единицы измерения можно напрямую сравнить.

✓ Располагайте тепловыделяющие компоненты высоко в ящике, потому что нагретый воздух поднимается вверх, а низко расположенный привод нагревает все, что находится над ним.

✓ Оставьте настоящий воздушный путь. Перегородки и воздуховоды могут направлять воздух через горячие части, но в шкафу, прижатом к стенам, нет пути для направления воздуха.

✓ Замедлите выход воздуха, поскольку воздух, проходящий через коробку слишком быстро, выходит прежде, чем наберет тепло.

✓ Используйте цвет сознательно. Светлый фасад отражает солнечную нагрузку снаружи; темная внутренняя отделка улучшает излучение в помещении, где отсутствует солнечная нагрузка.

✓ Прежде чем покупать больший холодильник, подумайте о коробке большего размера. Дополнительный внутренний объем смягчает перепады температуры и снижает теплоемкость по цене листового металла.

На нашем производстве последовательность операций определяет, выдержит ли тепловая схема сборку. Вентиляционные вырезы и отверстия для вентиляторов пробиваются или вырезаются лазером до того, как панели будут сформированы и сварены, поскольку отверстие, добавленное после сварки, тянет панель и нарушает фланец, на котором сидит прокладка. Уплотнительная полоса устанавливается после линии порошкового покрытия и никогда раньше.

Выбирайте охлаждающее устройство с учетом наихудшего случая, который может произвести объект, а не среднего дня. Блок, который выдерживает только весной, будет заменен, и вместе с ним будет заменен корпус, переделанный под него.

Вентиляция не обязательно отменяет рейтинг защиты. Защитные вентиляционные отверстия пропускают воздух, блокируя воду и пыль, а производители корпусов позиционируют их как аксессуар, обеспечивающий степень защиты IP65 или IP67 на готовом корпусе. Для сборок с требованиями ЭМС вентиляторные панели с фильтром и экранированные вентиляционные панели выделяются в отдельный класс продукции, а их показатели экранирования указаны в том же обзоре, что и тепловые номера.

Каждое отверстие, которое решает проблему нагрева, создает отверстие в щите. В следующем разделе рассказывается о том, что должно оставаться непрерывным и какую защиту может выдержать данная конструкция.

ЭМС: эффективность экранирования, отверстия, входы и соединение

Защитный материал не указан. Это проводящая оболочка, которая должна оставаться непрерывной, и большую часть этой оболочки составляют детали из листового металла.

Принцип старый и простой: окружите объект проводящим слоем, соедините слои друг с другом и уменьшите поле по обе стороны барьера. Идеальный конверт не будет иметь разрывов, что невозможно для шкафа, который нужно открывать, охлаждать и подключать.

Таблица 5. Эффективность экранирования в децибелах, преобразованная в представляемое ею уменьшение поля.

Эффективность измеряется в логарифмической шкале в децибелах, как соотношение между напряженностью поля снаружи и внутри. Экранирование работает в обоих направлениях, и множители объясняют, почему запрос на «хорошее экранирование» — это вопрос, который никто не может оценить.

Частота определяет, какая часть конструкции выполняет работу. Ниже примерно 30 МГц толщина металла обеспечивает экранирование, поэтому требования к низким частотам быстро становятся тяжелыми.

✓ 80 дБ при 10 кГц требует слоя мягкой стали толщиной примерно 6 мм.

✓ На частоте 30 МГц тот же барьер преодолевает медная фольга толщиной 0,03 мм.

✓ В диапазоне ГГц толщина экрана определяется механической прочностью, а не электрическими характеристиками.

Это оставляет два рычага для самого корпуса: остановить помехи в источнике внутри ящика и сохранить внешнюю оболочку непрерывной. Именно по этой причине практика защиты организована на трех уровнях.

• Уровень 1 — защитите источник

  Банка или ограждение над компонентом на плате, закрепленное или припаянное на месте. Обычно это самое дешевое из доступных решений, и оно часто отнимает достаточно энергии для решения проблемы, поэтому остальная часть конструкции становится проще.

• Уровень 2 — экранируйте плату и ее кабели

  Плата помещается в экранированную коробку, и выходящие из нее кабели также экранированы, поскольку длинный кабель является лучшей антенной, чем плата, из которой он пришел.

• Уровень 3 — экранируйте корпус

  Внешний шкаф становится частью оболочки, и именно здесь решения по изготовлению листового металла начинают иметь значение, и где сформированная и сваренная коробка имеет преимущество перед сборкой отдельных панелей.

Шов оценивается по тому, соответствует ли его проводимость металлу вокруг него. Ближе всего подходят сварка или пайка, и оба являются обычными операциями в сборном корпусе. Если соединение должно открыться, зажим или завинчивание работают, если оно остается плоским, жестким и не подвержено коррозии.

Проводящая прокладка перекрывает оставшиеся зазоры, а более мягкая прокладка выдерживает большую часть ошибок плоскостности, возникающих в результате формовки и сварки. Список элементов, снижающих эффективность, повторяется в каждом проекте: швы, двери, кабельные вводы, дисплеи, вентиляционные отверстия, кабели и трубы.

• Швы

  Непрерывная сварка, если это позволяет конструкция; проводящая прокладка с определенным сжатием там, где соединение должно раскрыться. Убедитесь, что сопрягаемые поверхности после сварки плоские, а не сформированные.

• Двери

  Дверь может быть самым большим проемом в шкафу. Проводящая прокладка вокруг всей рамы, петли и защелки, закрывающие дальний угол, а также прокладка, достаточно мягкая, чтобы человек мог ее открыть.

• Кабельные вводы

  Защитите кабель на 360 градусов и подключите экран к шкафу у сальника или входной пластины. Экран, соединенный одним заземляющим проводом, представляет собой антенну с этикеткой.

• Вентиляционные панели

  Экранированная вентиляционная панель или панель вентилятора с фильтром могут нести воздушный поток, оставляя при этом конверт закрытым. Это та часть проекта, где тепловые и ЭМС должны быть решены за одно совещание.

• Окна и дисплеи

  Прозрачное проводящее окно или дисплей, утопленный за экранированной апертурой, обеспечивает видимость, не оставляя дыр. Эти детали указываются гораздо чаще, чем они задуманы изначально.

• Линии питания и сигнала

  Если частоты на линии неизвестны, линия фильтруется на входе, а не является доверенной. Фильтры и сальники являются частями корпуса, а не аксессуарами.

Соединение удерживает огибающую под одним потенциалом, а экраны кабелей обычно заделываются только на одном конце, поэтому синфазный ток не может течь по экрану и превращать его в радиатор. Все, что нарушает проводящий путь, вместо этого нуждается в определенном контакте: замаскированной области, покрытой поверхности, шпильке или проводящей прокладке с необходимым сжатием.

Требования по ЭМС выполняются лучше, когда панели, швы, отделка и площадка для прокладок принадлежат одному поставщику. HULK Metal управляет производством, сваркой, сборкой, линией обработки поверхности и центром контроля качества под одной крышей, поэтому план маскировки фиксируется до нанесения покрытия на детали. Свяжитесь с нами для получения подробной информации.

Следующий раздел переходит от электрической оболочки к механической: материал и толщина, которые удерживают прокладку плоской и квадратной. Эти два объекта решают, сохранятся ли работы по экранированию и герметизации в течение первого года.

Конструкция из листового металла: материал, толщина, жесткость и посадка

Таблица материалов на чертеже корпуса выполняет две задачи одновременно. Он определяет, как долго коробка выдерживает это место, а также определяет, будет ли дверь равномерно прижимать прокладку после года открытия и закрытия.

Четыре семейства материалов охватывают большинство изготовленных корпусов, и выбор обычно представляет собой компромисс между стойкостью к коррозии, весом, жесткостью и стоимостью отделки.

✓ Холоднокатаная сталь: прочная, свариваемая, самый дешевый способ добиться жесткости, требует покрытия, поскольку голая сталь ржавеет.

✓ Оцинкованная сталь: слой цинка выдерживает коррозионную стойкость за счет поверхности, которую необходимо обработать перед нанесением покрытия, и богатой цинком кромки при каждом разрезе.

✓ Нержавеющая сталь: коррозионная стойкость без покрытия, подходит для пищевой, химической и прибрежной работ, но требует более высоких затрат на материалы и инструменты.

✓ Алюминий: естественно устойчив к коррозии, легкий, лучше проводит тепло, чем сталь, и более мягкий, что меняет его деформацию и поведение резьбы в нем.

Сталь также обладает электрическим преимуществом, которое важно для сборок, описанных в предыдущем разделе. Стальная стена экранирует, и она защищает гораздо лучше, чем пластиковая стена той же толщины, поэтому шкафы для электроники так часто изготавливаются из стали с покрытием снаружи и голым металлом в местах соединения.

Таблица 6. Сравнение материалов сборного корпуса с учетом четырех требований из первого раздела.

Толщина имеет рабочий диапазон, а не один правильный ответ. Опубликованные пределы варьируются от 0,024 до 0,250 дюйма, что составляет от 0,61 до 6,35 мм, при этом изгиб обычно ограничивается материалом толщиной до 0,125 дюйма или 3,175 мм.

Панели корпуса обычно находятся ниже этого предела изгиба, и на чертеже должна быть указана толщина, при которой сборка остается плоской. Искажение устраняется последовательно: панели свариваются в сбалансированном порядке, охлаждаются и выпрямляются перед измерением площадки под прокладку.

✓ Жесткость увеличивается быстрее с формованным ребром, чем с увеличением толщины, поэтому загнутый край или обжимка часто заменяют более тяжелую панель.

✓ Дверь — это панель, имеющая всего две опоры, и именно эта часть провисает. Количество петель, положение петель и жесткость края двери определяют степень сжатия прокладки в дальнем углу.

✓ Сварочный нагрев вытягивает панель. Фланец, на котором установлена прокладка, проверяется после сварки и правки, а не после снятия с листогибочного пресса.

✓ Смешанные материалы требуют гальванической проверки на каждом стыке: панель, рама, крепеж и прокладочный материал вместе.

✓ От мусора зависит срок службы прокладки. Заусенцы и сварочные брызги, оставленные в канавке, разрезают уплотнение или удерживают соединение открытым, поэтому панели удаляются и очищаются перед установкой прокладки, а канавка проверяется со снятой прокладкой.

✓ Резьба в тонких панелях – это дизайнерский выбор. Формованная резьба в панели толщиной 1,5 мм проходит несколько циклов, прежде чем она будет зачищена, в то время как загнутая вставка или приваренная бобышка выдерживают техническое обслуживание.

✓ Сопоставьте допуск с функцией. Расположение монтажных отверстий и площадка для прокладки не требуют одинакового допуска, и точное указание обоих является затратами, но не дает никакой выгоды.

Оборудование находится в том же обзоре, что и панель. Петли, защелки, шпильки и крепежные детали привариваются, заклепываются или скрепляются в детали, и каждый метод оставляет маляру разную поверхность.

При примерке все это становится видно. Дверь, которая закрывается на защелку, но остается открытой на 2 мм в дальнем углу, имеет проблему с прокладкой, которую не решит никакой выбор прокладки. Исправление относится к вышестоящим: более прочный край двери, третья петля или более мягкая прокладка.

Определите материал и толщину, прежде чем определять отделку. Каждый вариант отделки в следующем разделе стоит денег, и некоторые из них стоят дороже из нержавеющей стали или алюминия, чем из холоднокатаной стали.

Конструкция теперь определена достаточно хорошо, чтобы закончить: что будет с поверхностью, что останется незащищенным и как эти два решения определяют срок службы коробки от коррозии.

Отделка: покрытия, которые выдерживают любые нагрузки, не нарушая защиты

Отделка — это последняя операция на чертеже и первое, что оценивается сайтом. Это также операция, которая с наибольшей вероятностью разрушит конструкцию защиты или соединения, которая была правильной на бумаге.

Коррозионная стойкость и проводимость тянутся в противоположных направлениях на одной и той же поверхности. Покрытие, которое изолирует сталь от атмосферных воздействий, также изолирует ее от следующей панели, поэтому для корпуса с требованиями ЭМС требуется план маскировки, а также спецификация отделки.

Таблица 7. Покрытия, используемые для изготовления корпусов, и влияние каждого из них на коррозию и проводимость.

Часы работы с солевым туманом постоянно указываются и небрежно сравниваются. Опубликованные периоды варьируются от нескольких часов для фосфатированной стали до нескольких сотен для цинк-никелевых покрытий и около 1000 для некоторых цинковых чешуйчатых покрытий, но это число имеет какое-то значение только тогда, когда с ним связаны класс покрытия и метод испытаний.

Горячеоцинкованные поверхности обычно вообще не подвергаются испытаниям в камере соляного тумана; их оценивают по массе покрытия, а окрашенную оцинкованную сталь снова испытывают по другому стандарту. Два предложения, в которых заявлено 500 часов, несопоставимы, если только стандарт и критерий приемки не идентичны.

• Маскировка оставлена художнику

  Уплотнительная площадка, поверхности шпилек и дверная коробка покрываются всем остальным, и экранирующий путь незаметно исчезает. Замаскированные области соответствуют цвету рисунка.

• Покрытие границ предполагается, а не указано

  Обрезанные кромки и пробитые отверстия — вот где начинается коррозия. Срезанные кромки, кромки резьбы и приварные выступы требуют отдельного указания о покрытии, а не общего примечания.

• Ремонт сварного шва после нанесения покрытия

  Отремонтированный сварной шов представляет собой голую сталь в окрашенном шкафу. Порядок ремонта, материал для подкраски и последующая проверка относятся к процессу, а не к обсуждению после поставки.

• Цвет выбран только для внешнего вида

  Внешний цвет меняет солнечную нагрузку на уличный шкаф, а внутренний цвет меняет радиацию внутри помещения. Цвет, который выиграет презентацию покупателя, может повысить внутреннюю температуру.

В нашей мастерской план маскировки составляется до того, как детали поступают на линию нанесения покрытия, а не после. Уплотнительные площадки и поверхности склеивания маскируются тем же чертежом, который определяет прокладку, толщина покрытия на видимых поверхностях измеряется по линии, а детали проверяются перед сборкой.

✓ Поместите замаскированные области на чертеж как отдельный вид, указав причину каждой из них.

✓ Указывайте класс покрытия и метод испытаний, а не просто количество часов.

✓ Решите, как будет выполняться подкраска на месте, поскольку шкаф сваривается, крепится болтами и проволокой после того, как он покидает линию нанесения покрытия.

✓ Проверьте отделку по материалу прокладки, поскольку мягкая прокладка не может компенсировать покрытие, которое не было удалено в месте прилегания к стыку.

Решение об отделке, которое принимается после формирования панелей, обычно превращается в решение о маскировке, принимаемое после нанесения покрытия на панели. Эта последовательность — самый дорогой и самый распространенный способ удержания щита.

Когда материал, отделка и маскировка определены, остается вопрос, как все это проверяется перед тем, как покинуть мастерскую. В следующем разделе описаны этапы проверки, позволяющие выявить эти проблемы, пока они еще недорогие.

Проверка: стек допусков, первая статья, IP и испытания на коррозию

Корпус проверяется послойно, причем сначала идут дешевые слои. Уплотнительная площадка, измеренная на сформированной панели, стоит несколько минут; та же проблема возникла после снятия покрытия и перекраски шкафа.

Стек допусков на дверное соединение небольшой, и его стоит записать: плоскостность панели, прямолинейность края двери, зазор петли, усилие защелки, высота свободной прокладки и сжатие прокладки. Каждый из них потребляет часть общего количества, а прокладка — это элемент, который поглощает то, что осталось.

• Шаг 1. Проверьте материал перед резкой

  Марка и толщина подтверждаются на входящем листе, поскольку замена, сделанная на складе, невидима после формовки и изменяет как жесткость, так и поверхность прокладки.

• Шаг 2. Первый товар перед партией

  Первый корпус с линии измеряется по чертежу с установленной прокладкой, поэтому площадка под прокладку, дверной зазор и положения входа проверяются, пока крепеж все еще установлен.

• Шаг 3. Проверьте сварные швы и деформацию

  Размер и непрерывность сварного шва на несущих соединениях, а также прямолинейность фланцев, на которых установлена прокладка. Высококачественные сварные швы можно проверить с помощью ультразвукового контроля.

• Шаг 4. Измерьте покрытие

  Толщина пленки на видимых поверхностях и подтверждение того, что замаскированные области на самом деле пусты. Это последняя точка, в которой можно дешево восстановить путь экранирования.

• Шаг 5. Проверка защиты в виде готовой сборки

  Испытания на воду, пыль и коррозию проводятся на сборке в том виде, в котором она будет доставлена, с установленными вентиляционными отверстиями, сальниками и окнами, поскольку номинальные характеристики, проверенные на пустой коробке, не передаются.

Опубликованные методы испытаний содержат условия приемки, что делает отчет о проверке читабельным, а не декоративным. Степень промывки проверяется путем опрыскивания узла со всех сторон и проверки наличия воды внутри каждого шва. Допустимость погружения проверяется путем погружения на определенную глубину и время с последующей такой же внутренней проверкой.

Таблица 8. Этапы проверки сборного корпуса и записи, которые каждый из них должен оставить.

Проверка действует только в том случае, если запись путешествует вместе с товаром. Отчет о размерах без версии чертежа, по которому проводились измерения, не является доказательством, и запись о покрытии, в которой не указано, какие области были замаскированы, также не является доказательством.

• Редакция чертежа

  В каждом отчете указывается версия, по которой проводились измерения, и эта версия соответствует доставленным деталям.

• Какой блок был протестирован

  Результат прототипа не распространяется на производственную партию, и это должно быть указано в отчете.

• Маскированные области

  Подтверждение того, что прокладка и склеиваемые поверхности снова оголились, поскольку именно здесь чаще всего теряется экран.

• Маршрут несоответствия

  Кто устраняет дефект и что происходит с остальной частью партии, пока решение открыто.

• Уплотнение на уплотнительных поверхностях

  Уплотнительная площадка, поврежденная при транспортировке, не подлежит ремонту на месте, поэтому метод упаковки является частью спецификации.

Это уровень, на котором контрольное оборудование поставщика становится средством контроля рисков покупателя. Центр контроля качества со спектрографом для идентификации материала, толщиномером покрытия, измерителями твердости и шероховатости, металлографическим микроскопом и камерой солевого тумана осуществляет проверки, указанные в таблице выше, без отправки образцов третьей стороне, а записи производятся как часть обычного маршрута, а не как дополнительная услуга.

Определите уровень проверки перед первым заказом, поскольку это меняет цену. Полный отчет о первой статье по каждой версии, проверка размеров каждой единицы и тестирование защиты на образце — это три разных уровня усилий, и все три являются законными, если они соответствуют риску применения.

Все, что описано в предыдущих разделах, становится набором данных, который должен быть доставлен поставщику, прежде чем можно будет назвать цену. В последнем разделе указано, что входит в этот пакет.

Запрос предложений и поиск поставщиков: что отправлять и что ожидать в ответ

Запрос цен в приложении устанавливает цены быстро, если на четыре требования из первого раздела уже даны ответы, и медленно, если поставщику остается угадать их.

Поставщики, предлагающие готовые корпуса, работают на основе чертежа и набора требований. Рисунок несет в себе геометрию; набор требований включает в себя все, что геометрия не может выразить, и это та часть, которую большинство запросов опускают.

✓ Окружающая среда: внутренняя, наружная, прибрежная, химическая или промывная, в зависимости от окружающего диапазона, в котором находится объект.

✓ Цель защиты: требуемый уровень IP или NEMA, а также необходимость его проверки путем тестирования и в какой конфигурации.

✓ Тепловая нагрузка: общее внутреннее рассеяние в ваттах в зависимости от рабочего цикла.

✓ Требования по ЭМС: каким ограничениям должна соответствовать готовая сборка, и указано ли значение экранирования.

✓ Материал и толщина, включая грани, которые должны оставаться плоскими.

✓ Завершите урок плюс замаскированные области в размеченном виде.

✓ График кабельных вводов с указанием размеров вводов, положений и того, заканчивается ли там экран.

✓ Уровень проверки: что измеряется, что записывается и требуется ли первая статья для каждой ревизии.

✓ Объем, рисунок повторения и требования к упаковке, поскольку от них зависит, стоит ли создавать специальные светильники.

Разница в цене между двумя ценами на одну и ту же коробку обычно связана с пятью функциями, а не с почасовой ставкой. Функции герметизации добавляют операций, обработанная прокладка стоит дороже, чем формованная, каждое проникновение требует отдельной установки, маскировка выполняется вручную, а документированный уровень проверки требует часов, чего не требует визуальная проверка.

Материал — пятый фактор, и он действует в обе стороны. Более толстая панель стоит дороже и снижает риск того, что дверь не будет прижиматься равномерно; более тонкая панель со сформированным ребром может обеспечить аналогичную жесткость при меньшем весе.

• Прототип

  Создан с использованием простых приспособлений и инструментов общего назначения. Низкая стоимость крепежа, большее разнообразие размеров панелей, а дизайн можно изменить без списания инструментов.

• Повторяющаяся программа

  Оправдывает специальные приспособления и, если объем поддерживает это, специальные инструменты формовки. Соответствующие размеры площадки для прокладки зависят как от приспособления, так и от листогибочного тормоза.

• Где лежат деньги

  Оснастка оплачивается один раз, а изменения оплачиваются за каждую единицу, поэтому решение принимается в соответствии с шаблоном повторения, а не количеством в первом заказе.

✓ Какие операции остаются в доме? Герметизация, экранирование и отделка страдают больше всего, когда панели и покрытие распределяются между поставщиками.

✓ Какое инспекционное оборудование имеется на объекте и какие проверки проводятся на каждой единице, а не на образце?

✓ Кто подписывает несоответствие и что происходит с остальной частью партии, пока она открыта?

✓ Как осуществляется доставка партии с неравномерным сжатием прокладки: возврат, пополнение или обмен?

✓ Предоставляется ли техническая поддержка после поставки изменений конструкции, внесенных в ходе программы?

Ответы на эти пять вопросов обычно имеют значение более нескольких процентов от цены за единицу продукции, поскольку все виды отказов, описанные в этой статье, обнаруживаются после нанесения покрытия на детали.

HULK Metal управляет цепочкой корпусов в виде одной последовательности: поставка сырья, резка, формовка, сварка, механическая обработка, где необходимы второстепенные функции, обработка поверхности, сборка и упаковка, с технической поддержкой и послепродажным обслуживанием в одном контакте. Отправьте чертеж и список требований выше, и техническая группа вернется с предложением и вопросами, по которым необходимо принять решение перед выпуском. Свяжитесь с нами для получения подробной информации.

До публикации чертежа остается один шаг: краткий обзор, в котором выявляются конфликты между разделами, пока они все еще редактируются в чертеже, а не дорабатываются в цеху.

Обзор выпуска и часто задаваемые вопросы

Обзор перед выпуском будет коротким, если предыдущие разделы были сделаны по порядку, и это последний момент, когда конфликт между герметизацией, нагревом и экранированием можно исправить карандашом.

• Цель окружающей среды и защиты

  Написано на самом чертеже, а не только в тексте заказа на поставку.

• Тепловая нагрузка

  Указывается в ваттах, метод охлаждения выбран против этого числа, а не после него.

• Вырезы

  Все перечисленные отверстия вместе с вентиляционными отверстиями, окнами или фильтрующими панелями, закрывающими их.

• Спецификация прокладки

  Материал, профиль, высота в сжатом состоянии и шаг болтов — не только ширина и твердость.

• Дверная фурнитура

  Соответствует жесткости прокладки, защелка закрывает дальний угол.

• Пары материалов

  Проверено каждое соединение на предмет гальванического риска, включая прокладку и крепеж.

• Маскированные области

  Нарисовано с указанием причины каждого из них, чтобы линия покрытия знала, что оставить открытым.

• Кабельные вводы

  Расписание завершено, при входе принято решение о прекращении действия щита.

• Уровень проверки

  Согласен, с записями, которые ожидает покупатель, названными, а не подразумеваемыми.

• Упаковка

  Метод согласован для уплотнительных поверхностей и поверхностей с покрытием перед первой поставкой.

Это вопросы, которые возникают чаще всего, когда спецификация начинает продаваться, и на каждый из них есть ответ, который приходит из разделов выше, а не из практического правила.

Дизайн корпуса не является выбором между защитой, теплом, экранированием и стоимостью. Это запись того, что кто-то отступил, на каком этапе и почему. Напишите эту запись на чертеже, и детали, которые вернутся из магазина, будут соответствовать заявленной цене.