電子板金電子回路、電源システム、電気機械式アセンブリを収容または支持する精密製造された金属製の筐体、シャーシ、ブラケット、構造部品を指します。コンパクトで熱効率の高い電子機器の世界的な需要が増加する中、板金の品質と寸法精度は製品の信頼性、電磁両立性(EMC)、規制遵守に直接影響します。浙江嘉峰の垂直統合工場が成果を上げる板金製造,精密加工そして電気機械的積分一つの屋根の下にまとめられ、リードタイムを短縮し、サプライヤー間の許容範囲の積み重ねを排除します。
次の通りです板金成形:基礎(ASM International, 2012)では、板金とは標準グレードで厚さ0.5mmから6mm、重い構造板では20mmまで伸びる金属材と定義されています。電子製造において、「電子板金」という用語は以下を含みます:
以下の表は、各製造プロセスが電子板金製造における機能にマッピングされており、参照公差は以下のものに基づいていますマシナリーズハンドブック(第31版、Industrial Press、2020年)および嘉峰の作業場での設備仕様。
| プロセス | 電子板金における機能 | 達成可能な許容範囲 | 嘉風装備 |
|---|---|---|---|
| ファイバーレーザー切断 | エンクロージャーパネル、換気スロット、ケーブル入口のバリフリーブランキング | ±0.05mm | 3,000W – 12,000W ファイバーレーザー |
| NCTパンチング | ラックパネルやシャーシサイドウォールに高速パーフォレーション、ルーバー、エンボス加工 | ±0.1 mm | CNCパンチは1,500 mm×3,000 mm;45 T – 260 T 機械式プレス |
| CNCプレスブレーキング | エンクロージャーフランジの形成、ケーブル管理チャネル、DINレール取り付けリップ | ±0.3°の曲げ角 | サルヴァニーニ、オートベンダー;CNCプレスブレーキ 35 T – 250 T |
| ロボット溶接 | 囲いのサブフレーム、接地ブラケット、構造補強 | ±0.2mmのシーム位置 | 3,000Wレーザー溶接ロボット;CO₂溶接ロボット(1,800 × 2 300 mm) |
| CNCドリル加工およびタッピング | ねじ切りインサート(M2.5–M10)、PCBスタンドオフ用の精密に配置された取り付け穴 | ±0.02mmの穴位 | IDLE-1325 16Tのドリル/タッピング/フライスセンター |
| 亜鉛電気めっき | 接地回路の腐食保護およびガルバニック連続性;塩の噴霧≥96時間 | 5〜25μmコーティング | 自動亜鉛メッキライン、3,000×750×1,500mmタンク |
| 粉末コーティング | 外装パネルの断熱、装飾、化学物質耐性仕上げ | 60〜120μmフィルム | 2本のコーティングライン;3基の垂直熟成炉;21スロットの前処理ライン |
出典:耐性範囲はマシナリーズハンドブック第31版(Industrial Press, 2020)およびISO 2768-mの一般公差標準。
電磁両立性(EMC)は、電子板金を厳密な公差で製造しなければならない最も重要でありながらしばしば見落とされがちな理由の一つです。IEC 61000-5-7(EMC — 設置および緩和ガイドライン:エンクロージャーが電磁的妨害から提供する防護の程度金属製のエンクロージャー内の開口部はスロットアンテナとして機能します。開口部の遮蔽効果(SE)はおおよそ次の通りです:
ここでλは干渉信号の波長であり、Lは最も長い開口部次元です。つまり、15mm程度の換気スロットでも10GHz以上で大きな放射機能を持つことが可能です。嘉峰の±0.05mmレーザー切断精度により、スロット長は設計仕様内に収まり、製品開発時に算出された遮蔽効果値を維持できます。
高周波電子機器(5G、ミリ波レーダー、サーバーバックプレーン)については、私たちの精密加工部門は機械加工されたガスケット溝とグラウンドプレーンインターフェースを±0.01mmに追加しており、従来の板金だけでは達成できない公差です。私たちの電気機械的積分サービスでは、完全に組み立てられ、コンプライアンステストを経た製品をお客様の市場に提供します。
材料の選択は重量、腐食性能、成形性、電気伝導性を決定します。以下の比較は以下のものからまとめられていますASMハンドブック Vol. 14B:金属加工 — シート成形(ASM International, 2006)および公開されている資料データシート。
| 素材 | 密度(g/cm³) | 降伏強度(MPa) | 電気伝導率(% IACS) | 電子機器での典型的な用途 | コモンフィニッシュ |
|---|---|---|---|---|---|
| SPCC冷間圧延鋼 | 7.85 | 270 – 370 | ~10 | サーバーシャーシ、電源キャビネット、コントロールパネル | 亜鉛板+パウダーコート |
| ステンレススチール304 | 7.93 | 205 – 310(アニーリング済み) | ~2.5 | 医療機器、食品ゾーン電子機器、計測機器 | ブラッシングまたはパッシベーテッド |
| アルミニウム 5052-H32 | 2.68 | 193 | ~35 | 軽量エンクロージャー、通信シャーシ、ヒートスプレッダー | 陽極酸化(タイプII/III) |
| アルミニウム 6061-T6 | 2.70 | 276 | ~43 | 高強度構造ブラケット、ヒートシンク、RFハウジング | 陽極酸化またはクリアコート |
| 銅C110(ETP) | 8.94 | 220 – 250 | ~101 | バスバー、接地ストラップ、高電流コネクター | 錫メッキまたはパッシベート |
| 亜鉛メッキ鋼(GI) | 7.85 | 270 – 370 | ~10 | 屋外電気キャビネット、HVAC制御ユニット | パウダーコートまたはプライマー |
データは以下の資料からまとめられています:ASM Handbook Vol. 2(特性と選択:非鉄合金)、ASM International;ASTM A1008(冷間圧延鋼)、EN 10088(ステンレス鋼);IEC 60028(IACS導電率規格)。
公差管理は、商品型の板金と真の板金を区別する主要な要因です電子板金.嘉峰での生産を規定する基準は以下の通りです。
| 標準 | 範囲 | 適用クラス | 電子エンクロージャーとの関連性 |
|---|---|---|---|
| ISO 2768 m | 加工・成形部品の一般的な幾何学的公差 | ミディアム(男性) | 板金のブランキングおよび曲げの基準許容差 |
| ISO 2768-f | 精密板金の微細公差クラス | ファイン(女性) | PCB保持スロット、コネクターアパーチャに適用 |
| IEC 61439 | 低電圧スイッチギアおよび制御装置アセンブリ | 型式テスト | エンクロージャー構造、IP定格、接地の連続性 |
| IEC 60529 | エンクロージャーの保護レベル(IPコード) | IP20 – IP67 | 開口部のサイズとガスケット溝の寸法を制御します |
| RoHS 2(2011/65/EU) | 電子機器における有害物質の制限 | 完全コンプライアンス | 材料および表面処理の選択 |
| ISO 9001:2015 | 品質管理システム | 認定 | プロセス制御、第一品検査、CAPA |
電子板金は、電子機器を保護し、冷却し、接地し、確実に取り付ける必要がある産業の基盤となる部品です。嘉風は単一の認証施設から以下の分野にサービスを提供しています。
| 産業 | 典型的な電子板金製品 | 主要な技術的要件 |
|---|---|---|
| パワーエレクトロニクス | インバーターハウジング、トランスエンクロージャー、バスバーアセンブリ | 高電圧クリーページ距離;IEC 61439準拠 |
| 通信 | 19インチラックフレーム、ODFエンクロージャー、ベースステーションキャビネット | EMCシールドの有効性;EIA-310ラック許容差 |
| 医療機器 | 診断計器パネル、滅菌可能なトレイ、センサーハウジング | ISO 13485の品質、生体適合性の表面仕上げ |
| 半導体機器 | ウェハーハンドラーフレーム、プロセスガスエンクロージャー、クリーンルームパネル | ESD対応の表面;粒子フリー製造 |
| 産業自動化 | PLCキャビネット、サーボドライブエンクロージャー、機械ガードパネル | IP54+侵入保護;振動耐性 |
| スマートリテール/自動販売機 | 自動販売機シャーシ、キオスクの外装、決済端末のハウジング | 耐破壊ゲージ;外観仕上げ |
当社の電子板金全機能を探求してください
電子板金製造は、私たちの提供サービスの始まりに過ぎません。私たちの方法を学びましょう精密加工部門の機械は±0.005mmまで複雑な機能を持ち、私たちの電気機械的積分チームは完全なシステムを組み立てるか、または私たちの探索を行っていますOEM/ODMサービス製品開発のサポートも完全に提供します。プロジェクトを始める準備はできていますか?見積もりを依頼→
一方板金製造電子エンクロージャーやシャーシの外形を定義する精密機械加工は、正しく機能させるためのサブミリメートルの機能を提供します。すなわちねじ込みインサート、コネクタボア、接合面、ヒートシンクフィン、ガイドピンなどです。嘉峰のCNCワークショップはこれら二つの分野を橋渡しし、ワンストップで完成品の製造を可能にします電子板金複数のサプライヤーによるハンドオフによる許容リスクのないシステム。
DFM分析は、設計の実現可能性を体系的にレビューし、工具を投入する前に行うものです。ペルブースロイド、デューハースト&ナイト — 製造・組立のための製品設計(第3版、CRC Press, 2011年)、設計段階でのDFM問題の修正には1×のコストがかかります。生産時には100×以上かかります。以下の表は、嘉風に提出された電子板金に関する最も一般的なDFM規則をまとめたものです。
| 特徴 | 最低推奨値 | 違反した場合の理由/リスク | 嘉峰の能力 |
|---|---|---|---|
| 曲げ半径 | ≥ 1×材料の厚さ | 半径が小さいと亀裂が生じます。高強度合金では破壊リスクが増加します | 適切な工具を使えば軟鋼は0.5×tまで下げられます |
| 穴から端までの距離 | ≥ 穴径1.5× | パンチ中の材料剥がれ;バー形成 | レーザー切断はほとんどのジオメトリでこの制約を解消します |
| 穴から曲げまでの距離 | ≥ 2×材料厚 + 曲げ半径 | 曲げ時の穴の変形;コネクターズアライメント | 嘉峰のエンジニアがDFMレビューで旗を立てて修正しました |
| ねじ深さ(シートインサート) | ≥ ボルト径1.5× | 糸の接合不足;振動中のプルアウト破壊 | プレスリベット付きPEMインサートM2.5からM10までが利用可能 |
| 最小スロット幅 | ≥ 1×材料の厚さ(パンチ);≥ 0.8 mm(レーザー) | パンチブレイケージ;狭いレーザーのカーフは熱歪みを引き起こすことがあります | ファイバーレーザーは1.5mm軟鋼に0.8mmのスロットを確実に切断します |
| 接合面の平坦性 | ≤ ガスケットのシール面用 0.1 mm/100 mm | ガスケット圧縮不均一性;IP評価の失敗 | 精密表面研削とCMM平坦度検証 |
| 溶接歪み制御 | バックステップおよびバランス溶接シーケンス;クランプ器具 | パネルの弓使い;ラックフレームにおける直角性の喪失 | プログラムされた順序によるロボット溶接;溶接後の平坦化 |
DFMガイドラインは以下の通りに適合しています:Boothroydら(2011);ISO 2768;DIN 6930(板金公差)。
多くの電子部品は両方のプロセスを必要とします。以下の意思決定行列は、同じアセンブリ内の個々の特徴に対して、板金成形とCNC加工のどちらを選ぶかをエンジニアが案内します。
| 意思決定要因 | 板金成形 | CNC精密加工 | 嘉峰ソリューション |
|---|---|---|---|
| 次元公差 | ±0.1 – ±0.5 mm | ±0.005 – ±0.02 mm | どちらも社内です。必要に応じて組み合わせて |
| 部品厚の範囲 | 0.5 – 20 mm | ソリッドビレット;最大2,050×500×400mmまで | 全範囲をカバーしています |
| 材料廃棄物 | ロー(ネット形状形成) | 高め(減算) | DFM段階で最適化された設計 |
| 複雑な3D輪郭 | 限定的(2.5次元成形) | 優秀(5軸無制限) | 5軸加工センター、1ユニット |
| 体積に対する単位コスト | 非常に低い(金型を装着した後) | 中程度 | バルク用の板金、重要な特徴の加工 |
| 表面仕上げ(Ra) | Ra 1.6 – 6.3 μm(形成済み) | Ra 0.4 – 1.6 μm(ミル加工);Ra 0.1 μm(グラウンド) | 両方とも後処理が可能です |
| 典型的なリードタイム(試作機) | 3日 – 7日 | 5日 – 14日 | 統合プロジェクト:同時スケジュール |
電子板金部品は出荷前に寸法および材料品質の検証を受けます。嘉峰の計測ラボの設備は以下の通りです:
| 楽器 | 測定能力 | 精度 | 検証内容 |
|---|---|---|---|
| 高精度CMM | 3Dジオメトリ、GD&Tの特徴 | E = (1.9 + 3L/1000) μm | 重要なコネクター位置、平坦さ、垂直性 |
| 標準的なCMM | 3次元ジオメトリ | E = (2.9 + 4L/1000) μm | 一般次元コンプライアンス、第一記事報告 |
| CCD視覚検査 | 2次元平面次元 | ±50μm | 穴のピッチ、スロット寸法、パネルの開口形状 |
| XRF(X線蛍光) | 元素分析、メッキ厚 | 10〜20ppm、RSD<10% | RoHSは要素の準拠を制限し、メッキ層の厚さ |
| RoHS EDXRFアナライザー | Pb、Cd、Cr⁶⁺、Hgなど。 | 1〜10 ppm、RSD< 5% | EU RoHS 2およびREACH準拠検証 |
| 引張試験機 | 引っ張る力、ピールする力 | 装填精度±1% | 溶接強度、コーティングの接着力、プレスフィットインサートの引き出し |
電子機器の電力密度が上昇するにつれて、熱管理はますます重要になっています。次の通りです電子冷却(Incroperaら、熱と質量移動の基本、Wiley、第7版、2011年)、電子機器の故障の約55%は、直接的または間接的に高温に起因しています。電子板金筐体は以下の方法で熱管理に貢献します:
| 方法 | 板金の特徴 | 典型的な素材 | 熱的利益 |
|---|---|---|---|
| 伝導拡散 | 厚いベースプレートまたはヒートスプレッダー、Ra ≤ 0.8 μmに平らに加工 | アルミニウム6061、銅C110 | 局所的な熱を拡散し、接合からケースへの還元 θ |
| 強制対流 | 穴あきルーバーパネル(吸気/排気)、ファン取り付け板 | SPCC またはアルミニウム | 気流経路の設計;自由面積比は通常30〜50%です |
| 押し出しフィンアレイ | 囲い側壁に加工されたアルミニウムフィン | アルミニウム 6063-T5 | 表面積を4〜10×増加させます。≤50Wのパッシブ冷却 |
| 熱インターフェースプレート | PCB用のM3スタンドオフパターンを用いた精密フラット内側ベース | アルミニウム 5052 | 低抵抗のTIMインターフェースを提供します。空気隙間をなくす |
参考文献:Incropera, F.P. ほか、熱と質量移動の基本第7版(Wiley, 2011);JEDEC JESD51の熱抵抗規格。
嘉豊の関連サービス
当社の精密加工部門は、板金製造ハイブリッドアセンブリの場合、直接フィードを電気機械的積分完全なシステム構築のために。カスタム製品開発については、こちらをご覧ください。OEM/ODMプログラム.質問はありますか?エンジニア→までご連絡ください
電気機械式システム統合の信頼性は、電子板金その構成要素を保護し整理する囲い。PCBの取り付けプレートから電源制御キャビネットのフレームに至るまで、機械的エンベロープは電気的クリアランス、接地経路、冷却効率、コンプライアンス評価を定義します。嘉峰の独特な利点は、レーザーで切断し曲げる同じ施設が板金の筐体,精密機械その重要な機能の後、完全な電気機械式システムを組み立てることで、サプライヤー間の公差の蓄積や通信遅延を排除します。
産業用電子エンクロージャーは、複数の国際規格によって規制されており、これらが直接的に板金設計パラメータを規定します。嘉風のエンジニアはDFMレビューおよびシステム統合の際に以下のコンプライアンスを確認します。
| 標準 | 運営団体 | 主要な板金要件 | 典型的な製品 |
|---|---|---|---|
| IEC 61439-1 | IEC | 囲い材には最低1.5mmの鋼材;接地の連続性≤0.1 Ω;IPアドレス≥IP30 | 低電圧スイッチギア、モーター制御センター |
| IEC 60529 | IEC | 絞り寸法≤1mm(IP5X);IP6Xのガスケット要件 | 屋外キャビネット、産業用制御パネル |
| EIA-310-E | EIA / ANSI | 19インチラック幅 482.6 mm ±0.8 mm;取り付け穴ピッチ 15.875 mm(1U) | サーバーラック、通信機器フレーム |
| UL 508A | UL(米国) | エンクロージャーゲージ、ボンディングワイヤー、ショートサーキット定格ラベル | 産業用制御パネル(北米市場) |
| IEC 61000-4-3 | IEC(EMC) | 最大スロット長と周波数の比較;遮蔽効果レベル | RF環境における機器、5G基地局 |
| ISO 13485:2016 | ISO | 材料のトレーサビリティ;表面生体適合性;鋭いエッジなし(ISO 13485 §7.5) | 医療機器ハウジング、診断計器パネル |
電子板金筐体内の配線品質はIPC-A-620によって規定されています(ケーブルおよびワイヤーハーネスアセンブリの要件と受理、IPC、現行改訂版)およびIEC 60364(電気設備)に共通しています。以下の表は、板金構造とそれに含まれる電気アセンブリとの臨界寸法関係を示しています。
| インターフェースパラメータ | 設計要件 | 統治参照 | 嘉峰の実装 |
|---|---|---|---|
| ケーブルエントリーグロメット穴 | IP指定グロメットシートの直径許容±0.1 mm | IEC 60529;グロメットメーカーのデータ | レーザーカットで±0.05mm;デバリング標準 |
| DINレールマウントピッチ | トップハットレール:15 mm または 35 ×× 7.5 mm 15 / 35 / 7.5 mm 15 / EN 60715 | EN 60715 / IEC 60715 | CNCパンチ加工の取り付けスロット;レールリベット留めまたはねじ固定 |
| 接地のスタッド位置 | ≤ 0.1 Ω結合経路;M6 最小接地ボルト | IEC 61439-1 §8.4 | 亜鉛メッキ溶接土柱;タップされたM6ネジのパネル |
| クリーページ/クリアランス距離 | IEC 60664-1(電圧、汚染度、材料グループに基づく) | IEC 60664-1 | 製図に合わせて製作された板金製の内部バリアとバッフル |
| ケーブル管理チャンネル幅 | 通常は1.5 ×のケーブルバンドル直径です。曲げ半径≥10×ケーブル外径 | IPC-A-620 §14;IEC 60364-5-52 | 板金ケーブルトレイは社内で成形・粉末コーティングされています |
| PCBスタンドオフ高さ | ≥基板下からベースプレートまでの3mmクリアランス;公差±0.2mm | IPC-7711/7721 | プレスリベットねじ付きスタンドオフ M2.5 – M6;CMMによる高さ検証 |
効果的な接地は、電子板金アセンブリの構造設計と切り離せません。次の通りですオット、H.W. — 電磁両立工学(Wiley, 2009)、接合不良の金属継ぎ目は無線周波数で>10 mΩの接地インピーダンスを導入し、遮蔽効果を劇的に低下させる可能性があります。以下の作業は、嘉風ですべての電子飼育箱の建設に標準的なものです:
| 実践 | 板金の実装 | 利点 |
|---|---|---|
| 連続的な亜鉛メッキ表面 | 組み立て前の全体亜鉛メッキ(5〜25μm)をすべての内部SPCC表面に施す | すべての機械的接合部にかけて低抵抗接合;腐食防止 |
| パネル接合部の接合ストリップ | 各取り外し可能なパネル継ぎ目に導電性ガスケット溝またはベアメタルフランジ | 継ぎ目でHFの接地連続性を維持し、スロットアンテナ効果の軽減 |
| 短く直通するアースケーブル | サブアセンブリから150mm以内に位置するアーススタッド;ケーブル長を最小化 | グラウンドループインダクタンスを最小化し、コモンモードノイズの低減 |
| EMCガスケット溝 | 導電性フォームまたはBeCuフィンガーガスケット用の機械加工溝±0.05mm) | 感度の高い電子機器に対して1 GHzでSE> 40 dBを達成 |
| ケーブルフィードスルーフィルター | EMIフィルターおよびケーブル入口のフェライトクランプ用板金取り付け板 | ケージ内の伝導放射性の出入りを防ぐ |
参考文献:オット、H.W.、電磁両立工学(Wiley, 2009);IEC 61000-5-7;MIL-STD-461G(米国防衛機器用米国国防総省EMC標準)。
以下の代表的なBOMは、Jiafengの社内能力がパワーコントロールキャビネットの全範囲をカバーしていることを示しています — 完全な例です電子板金システム統合:
| 構成グループ | アイテム説明 | 素材/スペック | 嘉風製? |
|---|---|---|---|
| 囲い枠 | 溶接鋼骨、1.5mm SPCC、粉末コーティングRAL 7035 | SPCC + 亜鉛板 + パウダーコート | ✔ 社内 |
| サイドパネル | ルーバー付き2.0mmレーザーカットパネル;スタッド溶接アースボス | SPCC;亜鉛メッキ | ✔ 社内 |
| DINレール&ケーブルダクト | EN 60715 トップハットレール;ケーブル管理トランキング、SPCCが結成されました | SPCC;亜鉛メッキ | ✔ 社内 |
| PCB取り付けプレート | 2.0mmレーザーカットバックプレーン;プレスリベット付きM3スタンドオフ(2.54 mmグリッド) | アルミニウム5052;透明陽極酸化 | ✔ 社内 |
| 精密機械加工部品 | バスバー支持部、コネクターインサート、端子取り付けブロック | アルミニウム6061;陽極酸化処理 | ✔ 社内(5軸CNC) |
| 電気アセンブリ | PLC、MCB、コンタクタ、端子ブロック、配線ハーネス | 顧客指定または嘉峰供給のOEM部品 | ✔ 院内議会 |
| 表面処理 | 亜鉛電鍍(青白、96時間の塩水噴霧);RAL 7035 パウダーコート | ISO 9227 塩水噴霧試験 | ✔ 社内 |
| 最終試験 | 機能テスト、断熱抵抗、HV耐受、焼き付き | IEC 61439により;顧客受理プロトコル | ✔ 社内 |
コントロールキャビネットの筐体に標準的な電子板金の厚さはどのくらいですか?
IEC 61439-1では特定の厚さが義務付けられていませんが、規格はエンクロージャーが運用中に遭遇する機械的応力に耐えることを要求しています。業界慣行(およびほとんどのキャビネットメーカーの設計ガイド)では、SPCC冷間圧延鋼の内側パネルに1.5mm、外側構造パネルに2.0mmを使用しています。重厚な工業環境では2.5〜3.0mmが使用されることがあります。アルミニウムの同等物は通常、同等の剛性を得るために20〜30%厚いです。嘉峰は標準で0.5mmから6mmまで製造しています。要求に応じて重いプレートを。
電子板金の筐体の内側にはどのような表面仕上げを指定するべきでしょうか?
接地の連続性が必要な鋼製筐体では、電気接合点の内部表面に粉末コーティングよりも亜鉛電気めっき(クリアまたはブルーホワイト)が好まれます。メッキは1つの接合あたり≤10 mΩの導電経路を提供します。外面は通常、制御パネルの業界標準であるRAL 7035(ライトグレー)で粉末コーティングされています。アルミニウム筐体は通常、内部に伝導性を保つために透明陽極酸化されており、外側は必要に応じて染色や塗装が施されます。
嘉峰は電子板金製品のRoHS準拠をどのように確保しているのでしょうか?
嘉峰社内のEDXRF分析装置は、EU RoHS 2(2011/65/EU)および2015年の改正に基づき、制限物質レベル(Pb、Cd、Hg、Cr⁶⁺、PBB、PBDE)を1〜10 ppmの精度で検証しています。すべての原材料は製粉所の認証を取得しています。表面仕上げは六価クロムを除外するように選ばれており、三価クロム酸塩パッシベーションは亜鉛メッキ部品の伝統的な黄色クロム酸塩に代わるものです。完全な資料申告書(IPC-1752A形式)は要請に応じて提供可能です。
