事例

計測機器シャーシ:アルミの製作事例

少量生産の機器は市場が証明される前に作られることが多く、金型予算がなく、成形部品で設計を正す必要があります。この事例は、専用金型なしでEMCと熱の要求を満たす分析機器シャーシを扱います。

監修 Tom、シニアプロセスエンジニア·東莞の自社工場 · 精密板金 11 年以上
計測機器シャーシ:アルミの製作事例
短い回答

1.5 mm アルミ(5052)の実験室計測機器用シャーシ。年間数量が金型を正当化しない部品で、遮蔽連続性と熱接触が課題でした。両方の性質を成形幾何だけで実現する設計でした。

部品

材料:シャーシ本体に5052アルミ 1.5 mm、前面・背面パネルもアルミ。卓上機器筐体 約 400 × 350 × 150 mm、電源基板・制御基板・センサーモジュールの内部搭載位置と前面のディスプレイ開口。

設計を方向づけた要求は、全パネル継ぎ目でのEMC遮蔽連続性、電源部品とシャーシ壁の熱接触、実験室仕様の清拭可能な外面。

金型なしの遮蔽連続性

EMC遮蔽はすべての継ぎ目にわたる連続した導電経路に依存します。金型成形の筐体では成形ガスケット溝やばねフィンが担いますが、金型のない少量生産では、成形パネルに露出金属の接触面を設け、締結ネジ間隔で閉状態を保つのが実際的です。

そこでパネル間フランジはマスキングせず無塗装のまま残し、ネジ間隔はフランジがネジ間でも接触を保つように設定しました。ガスケット圧縮と同じ原理です。接触は部品が押さえられているところでしか得られません。

熱接触と清拭性

発熱部品を担うブラケットは、シャーシ壁にボルト締結される平面パッドとして成形しました。重要なのは厚さより平面度です。反ったパッドは2点で接触し、他は絶縁します。1.5 mm で平面度を管理した方が、厚い材料でも隙間が残る場合より安くできました。

要求解決
EMC遮蔽連続性全継ぎ目で露出金属フランジ、ネジ間隔で接触維持
シャーシ壁への熱接触発熱部品のブラケットは壁に密着する平面として成形し、初品で平面度管理
清拭可能な外面段のない成形面。仕上げが必要な箇所は塗装でなくアルマイト
ディスプレイ開口の剛性平らな切り抜きでなく開口周囲に成形リブ
メンテナンスアクセス着脱式天板と背面板。いずれも遮蔽用のガスケット当接面付き
要求と金型なし部品での実現方法

検査

検査は熱パッドの平面度、組み立て済みシャーシでの導通、ディスプレイ開口寸法を対象としました。導通は単体パネルでなく組立ユニットで測定します。パネルを締結して初めて性質が存在するからです。

初号機には初品寸法報告書を発行し、導通確認は寸法ではなく合否として記録しました。機械組立品の電気的性質としては、これが正直な形式です。

応用できる要点

  • EMC連続性は設計機能です。露出金属の接触面と適切なネジ間隔であり、最後の塗装判断ではありません。
  • 熱接触には平面度が必要で、厚さではありません。平面な 1.5 mm パッドは反った 3 mm に勝ります。
  • 電気的性質は組立ユニットで測る。組立の中でしか存在しないからです。
  • 少量生産では、設計が許せば幾何が金型の代わりになります。

よくあるご質問

金型なしでEMC遮蔽筐体は作れますか

作れます。パネル継ぎ目に露出金属の接触面を設け、ネジ間でも接触が保たれるようネジ間隔を設定します。金型の方が保証しやすいですが、レーザー切断+成形部品でも達成可能で、それが少量生産プログラムに必要な形です。

EMC性能の試験はしますか

組み立て済みシャーシの導通を確認します。これは遮蔽への機械的貢献です。正式なEMC適合試験は完成機器でのシステムレベル試験であり、お客様の試験機関の業務です。私たちはそれを可能にする幾何を製作します。

実験機器で粉体塗装でなくアルマイトの理由は

アルマイトは皮膜を乗せる処理ではなく表面の変換処理です。接合面に積もらず導電面を覆わず、実験室機器が受ける拭き取りに耐えます。色が必要なら染色アルマイト、遮蔽が必要な箇所はいずれにせよ露出面をマスキングします。

少量生産は利用できる工程にどう影響しますか

専用金型が使えなくなるので、設計はレーザー切断とプレスベンダー成形で成立する必要があります。これは品質でなく幾何への制約です。同じ公差は達成できますが、金型に依存する特徴 — 深い絞り、密着コイニング — は対象外です。

図面を送れば、確かな回答が返ります

技術者がモデルの製造性を確認し、数量を反映した見積もりを返します。価格を左右するDFM指摘も添えます。