Gehäusetechnik

Fertigungsverfahren für Gehäuse und Prototypen im Vergleich

18.04.17 | Autor / Redakteur: Holger Ransiek * / Kristin Rinortner

Für jedes Gehäuse das passende Verfahren: Prototypen in der Übersicht, verwendete Verfahren von links nach rechts sind Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithografie (STL), Vakuumgießen, selektives Lasersintern (SLS) und gefinishter Vakuumguss.
Für jedes Gehäuse das passende Verfahren: Prototypen in der Übersicht, verwendete Verfahren von links nach rechts sind Fused Deposition Modeling (FDM), Stereolithografie (STL), Vakuumgießen, selektives Lasersintern (SLS) und gefinishter Vakuumguss. (Bild: BOPLA)

Bei der Herstellung von Elektronikgehäusen hängt die Wahl des jeweiligen Fertigungsverfahrens entscheidend von der Seriengröße ab. Ein Überblick zu den einzelnen Verfahren zeigt der Beitrag.

Bei der Herstellung von Elektronikgehäusen hängt die Wahl des jeweiligen Fertigungsverfahrens entscheidend von der Seriengröße ab. Prototypen müssen beispielsweise schnell und kostengünstig erstellt werden können, während sich die kostspielige Anfertigung eines speziellen Spritz- oder Druckgusswerkzeugs nur für größere Stückzahlen rechnet. Welche typischen Verfahren es gibt und wie sie sich unterscheiden, stellt dieser Artikel vor.

Die Produktpalette der Bopla Gehäuse Systeme ist im Gehäusebereich die wohl größte der Branche und umfasst neben Hand-, Tisch- und Pultgehäusen auch Wandgehäuse sowie 19-Zoll-Applikationen. Auch die Fertigung kundenindividueller Gehäuse und Komponenten aus Kunststoff, Aluminium sowie Profiltechnik zählt zum Leistungsspektrum des Unternehmens. Zudem stellt die Firma auf Wunsch Prototypen als Verbauproben und Kleinstserien für Feldtests her.

Die Art des jeweiligen Herstellungsverfahrens hängt wesentlich von Art und Einsatz des zu fertigenden Gehäuses ab.

Kunststoff- oder Metallgehäuse in großen Serien

Abhängig von den äußeren Einflüssen, denen sie ausgesetzt sind, werden Standardgehäuse in großen Serien aus Kunststoff oder Aluminium gefertigt. Kunststoffgehäusen werden mit dem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt. Dabei wird der jeweilige Kunststoff verflüssigt und unter Druck in eine metallische Form, das Spritzgießwerkzeug, gespritzt.

Dort kühlt der Kunststoff ab, wird wieder fest und kann als fertiges Gehäuseteil entnommen werden. Eine Nachbearbeitung ist in der Regel nicht erforderlich. Ob beispielsweise Design-Kanten wie beim Bocube-Gehäuse gewünscht sind oder Rundungen und Wölbungen wie bei den Gehäusen der Serien Bocard und Circum – das vollautomatisierbare Kunststoffspritzgussverfahren gestattet eine individuelle Formgebung der Bauteile.

Sein größter Vorteil sind die geringen Stückkosten bei der Serienproduktion. Dementgegen stehen allerdings relativ hohe Werkzeugkosten, die sich tatsächlich erst ab einer Jahresmenge von 500 bis 1000 Stück rechnen. Gleiches gilt für den Aluminium-, Zink- und Magnesiumdruckguss. Auch diese Verfahren sind aufgrund der hohen Werkzeugkosten nur für die Herstellung großer Serien sinnvoll.

Aluminiumstrangpressen für große Serien

Ebenfalls geeignet für die Serienproduktion ist das Aluminiumstrangpressverfahren. Mit dieser Technologie lassen sich Profile für Aluminiumprofil-Gehäuse wie beispielsweise die Gehäuse der Filotec-Baureihe in beliebiger Länge herstellen. Dabei wird das Metall mit einem Stempel durch eine Matrize gepresst. Diese bestimmt die äußere Form des Profils. Hohlräume lassen sich durch verschieden geformte Kerne erzeugen.

Die Matrizen und Kerne sind individuell gestaltbar. Auf diese Weise können vertiefte Flächen für Folientastaturen, Nuten für die Aufnahme von Leiterkarten oder Montageplatten sowie Wandlaschen zur Befestigung oder kühlende Rippen gleich in das Profil eingeformt werden. Die fertig abgelängten Gehäuse können dann mit Hilfe von Abschlussdeckeln montiert werden.

Die Matrizen sind im Verhältnis zu Spritz- bzw. Druckguss-Werkzeugen relativ gering, so dass sich hier schon Abnahmemengen ab 500 bzw. 1000 kg Rohmaterial rechnen.

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