Das sind die Vorteile von Profilgehäusen aus Aluminium

Um der wachsenden Nachfrage von Gehäusen mit einem flexiblen Design und diversen funktionellen Eigenschaften gerecht zu werden, bietet Fischer Elektronik ein breites Produktprogramm an Aluminiumgehäusen und zudem die Option einer individuellen Bearbeitung aller Gehäusekomponenten nach anwendungsspezifischen Wünschen.

Die Suche nach einem geeigneten Gehäuse beginnt mit der Frage der Gehäusegröße und der Implementierung der Elektronik. Es folgen Überlegungen zur Umgebung, in der das Gerät später betrieben wird. Muss es äußeren Einflüssen wie Schmutz und Feuchtigkeit trotzen, oder dazu beitragen höhere Verlustleistungen (Wärme) abzuführen? Und nicht zuletzt: lassen sich notwendige kundenspezifische Gestaltungswünsche bezüglich Farbe und Bearbeitungen problemlos in das Gehäuse einbringen? Aufgrund des breiten Anwendungsspektrums müssen Elektronikgehäuse verschiedenste Anforderungen erfüllen.

Hier bieten Aluminium-Profilgehäuse mehrere Vorteile:

• sehr gute Wärmeableiteigenschaften
• geringes Gewicht
• komplexe Geometrien mittels Strangpressverfahren
• leichte Modifizierbarkeit
• hohe Korrosionsbestängigkeit
• robuster und stabiler Aufbau
• hochwertige Optik

Aufgrund steigender Verlustleistungen und einem stetig kleiner werdenden Bauraum, gestaltet sich die Wärmeabfuhr immer komplizierter. Wärmetechnisch optimierte Lösungen zur Entwärmung der Elektronik erfordern daher Materialien mit einer entsprechend guten thermischen Leitfähigkeit. Angesichts der hohen Wärmeleitfähigkeit von bis zu 210 W/(mK) eignet sich Aluminium bestens zur Herstellung von Gehäusen, die dazu beitragen müssen, die im Gehäuseinneren eingeschlossene Wärme an die Umgebung abzuleiten. Zudem lassen die mechanischen Eigenschaften dieses robusten Leichtmetalls (2,71 g/cm³) eine einfache Be- und Verarbeitung zu.

Aluminiumlegierungen wie EN AW 6060 oder EN AW 6063 eignen sich besonders für das Strangpressverfahren. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Gehäuseprofilen in verschiedensten Größen und mit komplexen Konturen, die mit anderen Fertigungsverfahren oft nur schwer oder sehr kostenintensiv zu realisieren sind. Beim Strangpressverfahren jedoch können spezielle Geometrien, beispielsweise Kühlrippen oder die Führungsnuten, die zur Aufnahme von Montage- oder Leiterplatten dienen, in einem Arbeitsschritt direkt in das Profil eingeformt werden.

Strangpressprofile schaffen eine stabile Struktur

Strangpressprofile schaffen eine stabile Struktur und sind somit die Hauptkomponenten eines Profilgehäuses. Man unterscheidet zwischen Tubus-, Halbschalen- und Seitenwandprofilen. Während Tubusprofile über einen geschlossenen Körper verfügen, benötigen Halbschalenprofile und Seitenwandprofile Deckbleche, um den Gehäusekörper zu vervollständigen. Die Profillänge ist variabel und kann nach Bedarf auf ein gewünschtes Maß zugeschnitten werden. Zwei Deckelplatten schließen die Front- und Rückseite des Gehäusekörpers.

Tubusprofile prädestinieren sich dank ihrer geschlossenen und robusten Konstruktion besonders für Gehäuse, die für den Einsatz in einer industriellen oder rauen Umgebung vorgesehen sind. Mittels zusätzlicher Dichtungen zwischen Deckelplatten und dem Profil schützen Tubusprofilgehäuse die implementierte Elektronik besonders gut vor negativen äußeren Störeinflüssen, wie Schmutz, Staub und Spritzwasser.

Halbschalen oder Seitenwandprofile

Für die Integration von Leiterplatten, deren Elektronikkomponenten nicht nur front- und rückseitig, sondern auch oberhalb durch das Gehäuse nach außen geführt werden müssen, ist der Einsatz von Halbschalen- oder Seitenwandprofilen, welche über zusätzliche Führungsnuten zur Aufnahme der einschiebbaren Deckbleche verfügen, zu empfehlen. Durch mechanisch eingebrachte Öffnungen in den Deckblechen können diverse Bauteile wie zum Beispiel Steckverbinder, Schalter oder Displays angebracht und anschließend gemeinsam in das Profil, bzw. in die Profile, eingeschoben werden.

Setzt sich der Tubus aus zwei Seitenwandprofilen sowie Deck- und Bodenblech zusammen, so bietet dies obendrein den Vorteil, dass das Gehäuse in der Breite ebenso flexibel herstellbar ist wie in der Länge. Die front- und rückseitigen Deckelplatten sowie die Deck- und Bodenbleche können in verschiedenen Abmessungen gefertigt werden.

Ein Gehäusetubus, bestehend aus zwei gegeneinander gesteckten Halbschalen, erleichtert den Zugang zu der im Inneren befindlichen Elektronik. Dadurch lassen sich Wartungsarbeiten schnell und einfach durchführen. Eine zweckmäßige und sichere Fixierung der Gehäuse ermöglichen optional erhältliche Befestigungselemente.

Profil- oder Blechlaschen mit speziellen Aussparungen für Befestigungsschrauben gewährleisten selbst in einem Umfeld mit Vibrationsstörungen eine zuverlässige Installation.

Die schnelle und einfache Montage eines Gehäuses an eine Hutschiene erfolgt über ein stabiles Aluminium-Strangpressprofil, dass über eine dazu speziell entwickelte Kontur und einer eingepressten Drahtformfeder aus rostfreiem Stahl verfügt, und damit einen sicheren und festen Halt garantiert. Die Hutschienenbefestigung kann wahlweise an eine Deckelplatte, einem Deckblech oder an das Profil angebracht werden. Auf Wunsch ist ein Einpressen mehrerer Drahtformfedern zur Erhöhung der Haltekraft möglich.

Stoßfeste Kunststoffabdeckungen (UL 94 V-0) mit integrierten rutschhemmenden Standfüßen oder Antirutsch-Design-Elementen heben ein Gehäuse nicht nur optisch hervor, sondern lassen auch eine sichere und rutschfeste Anwendung als Tischgehäuse zu.

Schwer entflammbare Kunststoffe

Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Verwendung von Kunststoffen, die schwer entflammbar sind und den höchsten Standard für Brennbarkeit erfüllen. Nach UL 94 V-0 zertifizierte Kunststoffe weisen keine Flammenbildung auf und erlöschen innerhalb von zehn Sekunden nach Entfernen einer Zündquelle.

Neben diversen Standardfarben sind alle Kunststoffelemente in vielen anderen RAL-Farben realisierbar und auf Anfrage erhältlich. Somit bietet sich die Möglichkeit den Gehäusen eine individuelle Note zu geben.

Zu den Kernkompetenzen von Fischer Elektronik gehören neben der Entwicklung funktioneller Elektrogehäuse ebenfalls deren mechanische Bearbeitung, sodass sich Modifikationen nach kundenspezifischen Vorgaben in Industrie- sowie in Dekorqualität verwirklichen lassen.

Fortschrittliche CNC-Bearbeitungszentren gewährleisten eine umfangreiche Bearbeitung

Zur Herstellung von Deckelplatten und Deckblechen dienen vorzugsweise die mechanischen Trennverfahren Stanzen und Nibbeln, welche in der Industrie bei der Blechverarbeitung Anwendung finden, und sich durch eine hohe Produktivität als auch niedrige Herstellungskosten auszeichnen. Auf diese Weise werden nahezu alle notwendigen Durchbrüche schnell und preiswert in die Deckelplatten und die Deckbleche gestanzt bzw. genibbelt.

Das Implementieren von Vertiefungen wie Nuten oder Taschen wiederum erfolgt über das Fertigungsverfahren Fräsen. Zu den besonderen Merkmalen von Fräsbearbeitungen gehören eine hohe Toleranzgenauigkeit, eine saubere Kantenglätte, und planebene Fräsflächen mit besonderer Güte in Hinsicht auf Ebenheit und Rauheit. Ein weiterer Vorteil des Fräsens ist, dass sich nicht nur die Flachteile, sondern auch die Profile komplett frästechnisch bearbeiten lassen.

Darüber hinaus ist das Gravieren von Beschriftungen, beispielsweise zur optischen Kennzeichnung der eingebrachten Bearbeitungen oder für Logos, mittels Fräsens realisierbar. Andere mögliche Beschriftungsverfahren sind der Digitaler UV-Druck, Siebdruck, Tampondruck, Untereloxaldruck sowie eine Laserbeschriftung.

Oftmals benötigen Anwender neben den schon in den Profilen vorhandenen Führungsnuten weitere Befestigungsmöglichkeiten für Platinen und Montageplatten. Diverse Einpressverbinder können in jede gewünschte Position sowohl in die Bleche als auch in die Profile eingepresst werden.

Die in verschiedenen Schaftlängen erhältlichen Einpressmuttern, -bolzen oder -buchsen, werden in speziell im Profil oder Blech eingebrachten Durchgangs- oder Sacklochbohrungen eingesetzt, wo sie durch eine Kaltverformung den Werkstoff verdrängen, und dieser in einen Hinterstich des Einpressverbinders fließt. Aufgrund ihrer Kopfform verfügen Einpressverbinder über eine hohe Verdrehsicherheit und sind stark belastbar.

Farbgebung und Oberflächenbeschaffenheit

Fakt ist, dass neben den zahlreichen funktionellen Eigenschaften auch ein ästhetisches Erscheinungsbild der Oberfläche eine wichtige Rolle spielt, welches die Wertigkeit des Gehäuses, und somit die des Produktes, unterstützt. Infolgedessen ist die Farbgebung und die Oberflächengüte oft ein entscheidendes Kriterium bei der Gestaltung von Gehäusen für elektronische Geräte.

Eloxal verleiht Aluminium nicht nur ein gleichmäßiges Erscheinungsbild, es steigert zudem die Widerstandsfähigkeit der Oberfläche gegen Verschleiß und Korrosion.

Aluminiumgehäuse werden standardmäßig in den Oberflächenausführungen naturfarben eloxiert (ME) und schwarz eloxiert (SA) angeboten, jedoch sind andere Farben auf Anfrage möglich.

Ebenso besteht die Möglichkeit, alle Gehäuseelemente vor dem Eloxieren sand- oder glasperlenstrahlen zu lassen. Diese zusätzlichen Vorbereitungen verleihen der Oberfläche ein mattfeines und dekoratives Aussehen.

Elektronische Geräte, die unter erschwerten Umweltbedingungen arbeiten müssen, bei denen eine eloxierte Gehäuseoberfläche keinen ausreichenden Schutz bietet, benötigen eine Oberflächenbeschichtung mit besonders unempfindlichen Eigenschaften. Robuste Pulverbeschichtungen zeichnen sich durch eine erstklassige Kratz-, Abrieb- und Schlagfestigkeit, einer sehr hohen Schutzwirkung gegen Korrosion und Chemikalien sowie einer langen Lebensdauer und einer hohen Lichtechtheit aus. Da das Pulver keine Schwermetalle und Lösungsmittel enthält, handelt es sich dazu um eine umweltfreundliche Oberflächenbehandlung. (neu)