零件
材料:机箱主体为 1.5 mm 5052 铝板,前后面板同为铝。台式仪器外壳约 400 × 350 × 150 mm,内部预置电源板、控制板与传感器模块的安装位,前面板留显示屏开口。
塑造设计的三个要求:每个板缝的 EMC 屏蔽连续性、发热元件与机箱壁的热接触,以及实验室用法要求的可擦拭外表面。
免模具的屏蔽连续性
EMC 屏蔽依赖每条接缝上连续的导电通路。有模具的机箱靠成形密封条槽或簧片;小批量没有模具,实际做法是把裸金属接触面设计进成形板件,并靠紧固件间距保持接缝闭合。
因此板与板之间的法兰不做遮蔽、不上漆,紧固件间距按紧固件之间法兰也保持接触设定,而不只在紧固件处。这与密封垫压缩是同一个原理:接触只存在于把零件压在一起的地方。
热接触与清洁
承载发热元件的支架成形为一块平垫片,用螺栓压紧在机箱壁上。重要的是平面度而不是厚度:翘曲的垫片只在两点接触,其余地方都是隔热层。用 1.5 mm 材料控制平面做平,比用更厚材料却仍留缝隙更便宜。
| 要求 | 方案 |
|---|---|
| EMC 屏蔽连续性 | 每条接缝裸金属法兰,紧固件间距维持接触 |
| 与机箱壁的热接触 | 元件支架成形为紧贴壁面的平面,首件控制平面度 |
| 可擦拭外表面 | 无台肩的成形面;需要表面处理的地方做阳极氧化而非喷漆 |
| 显示屏开口刚度 | 开口周边成形返边,而非平切开口 |
| 维护通道 | 顶盖与背面板可拆卸,两者都带屏蔽用密封接触面 |
检验
检验覆盖散热垫的平面度、装配后整机机箱的导通性以及显示屏开口尺寸。导通在装配整机上测量而不是单块板上——板件紧固在一起之后这个性质才存在。
首台出具了首件尺寸报告,导通检查以通过/不通过记录而非作为尺寸记录。对一个机械装配件上的电气性质而言,这是诚实的记录方式。
可迁移的经验
- EMC 连续性是设计特征:裸金属接触面与合理的紧固件间距,不是最后才做的涂层决定。
- 热接触要的是平面度,不是厚度。平整的 1.5 mm 垫片胜过翘曲的 3 mm。
- 电气性质在装配整机上测量,因为它只存在于装配体中。
- 小批量时,只要设计允许,几何可以替代模具。
