Изготовление пластиковых корпусов на заказ: от прототипа до серийного производства

Когда требуется изготовление корпуса на заказ

Разработка нового устройства практически всегда начинается с корпуса.

Это может быть:

* промышленная электроника;

* приборы автоматизации;

* медицинское оборудование;

* системы управления;

* IoT-устройства;

* лабораторное оборудование;

* потребительская электроника.

В большинстве случаев готового корпуса подходящего размера и конструкции не существует, поэтому изделие приходится разрабатывать индивидуально.

С чего начинается проект

На старте у заказчика обычно есть один из вариантов исходных данных:

* идея будущего устройства;

* эскиз корпуса;

* компоновка электронных компонентов;

* существующий образец изделия;

* готовая 3D-модель.

На основании этих данных определяется конструкция корпуса и технология его производства.

Как выбрать технологию изготовления

Выбор технологии зависит прежде всего от количества изделий.

3D-печать

Подходит для:

* единичных изделий;

* прототипов;

* опытных образцов;

* небольших партий;

* проверки эргономики и компоновки.

Преимущества:

* отсутствие затрат на оснастку;

* быстрый запуск проекта;

* возможность внесения изменений между итерациями;

* изготовление сложной геометрии.

Именно поэтому большинство новых устройств начинают свой путь с 3D-печати.

Литьё под давлением

Когда конструкция изделия уже проверена и требуется серия, наиболее выгодным вариантом становится литьё пластмасс.

Преимущества:

* низкая стоимость одной детали;

* высокая производительность;

* стабильное качество партии;

* широкий выбор материалов;

* возможность автоматизированного производства.

Для запуска производства предварительно изготавливается пресс-форма.

Какие материалы используются для корпусов

Выбор материала зависит от условий эксплуатации изделия.

ABS

Один из наиболее распространённых материалов для корпусов.

Подходит для:

* приборных корпусов;

* электроники;

* бытовых устройств;

* защитных кожухов.

ASA

Используется при эксплуатации на открытом воздухе.

Преимущества:

* устойчивость к ультрафиолету;

* стойкость к атмосферным воздействиям;

* стабильность цвета.

Поликарбонат (PC)

Применяется при повышенных требованиях к прочности и температурной стойкости.

Полипропилен (PP)

Используется в химически агрессивных средах благодаря высокой химической стойкости.

Полиамиды и композиты

Подходят для изделий, испытывающих повышенные механические нагрузки.

При необходимости могут использоваться негорючие материалы, соответствующие требованиям безопасности оборудования.

Как избежать ошибок при проектировании корпуса

Стоимость производства во многом определяется качеством конструкции.

При разработке пластикового корпуса рекомендуется учитывать следующие правила.

Поддерживайте одинаковую толщину стенок

Резкие перепады толщины могут приводить к:

* усадке;

* короблению;

* внутренним напряжениям;

* появлению дефектов поверхности.

Для большинства изделий оптимальная толщина стенки составляет 2–3 мм.

Используйте скругления

Острые углы создают концентрацию напряжений и снижают долговечность корпуса.

Скругления позволяют:

* повысить прочность;

* улучшить внешний вид изделия;

* упростить производство.

Добавляйте рёбра жёсткости

Правильно спроектированные рёбра позволяют значительно увеличить жёсткость конструкции без увеличения массы и расхода материала.

Усиливайте зоны крепления

Стойки под винты и крепёжные элементы испытывают повышенные нагрузки.

Использование дополнительных рёбер и плавных переходов существенно увеличивает срок службы корпуса.

Продумайте охлаждение заранее

Если внутри корпуса расположены электронные компоненты, желательно заранее предусмотреть вентиляционные отверстия и пути отвода тепла.

От прототипа до серийного производства

Большинство проектов проходят несколько этапов:

1. Разработка конструкции.
2. Создание CAD-модели.
3. Изготовление прототипов.
4. Испытания изделия.
5. Доработка конструкции.
6. Изготовление пресс-формы.
7. Выпуск серийной партии.

Такой подход позволяет избежать дорогостоящих ошибок при запуске производства.

Что необходимо для расчёта проекта

Для предварительной оценки обычно достаточно предоставить:

* фотографии изделия;

* размеры корпуса;

* количество деталей;

* требования к материалу;

* чертёж или 3D-модель (если имеются).

Если проект находится на стадии идеи, мы можем помочь определить оптимальную конструкцию, материал и технологию производства.