Kleine Metall- und Kunststoffgehäuse korrekt spezifizieren

Schukat und Hammond erklären, welche Kriterien hier wichtig sind

Welche Kriterien sind bei der Spezifikation eines kleinen Gehäuses für ein neues Elektronikprodukt zu berücksichtigen? Darauf kommt es bei Standard- und modifizierten Standardgehäusen an.

Das Problem

Wenn ein industrielles Elektronikprodukt entwickelt wird, sind die Spezifikation der Platinenkomponenten, die prototypische Entwicklung, das Debugging, Testing und die Optimierung sowie die Freigabe für die Produktion vor der Wahl des Gehäuses meist schon abgeschlossen. Im Idealfall würde die Auswahl des Gehäuses deutlich früher erfolgen, sodass u. a. die Größenvorgaben für das Gehäuse durch die Leiterplatte bekannt sind – in der Realität ist das meist nicht der Fall. Stattdessen stellt sich die Frage: ''Welche Gehäusegröße brauche ich?''

Kriterien bei der Spezifikation

1. Größe: Hierzu zählen Fragen wie die Größe der Leiterplatte und ihre horizontale oder vertikale Montage, der erforderliche Platz auf den Außenflächen für Anzeigen, Schalter, Stecker, Kabeldurchführungen und ähnliche Komponenten sowie die Höhe.

2. Installationsumgebung: Erfolgt die Anwendung im Innenraum oder im Freien? Bei einem Außeneinsatz stellt die UV-Stabilität ein potenzielles Problem für Kunststoffgehäuse dar. Auch Schock und Vibrationen bei mobilen Anwendungen, Staub und Wasser oder andere Verunreinigungen sowie die Temperaturen gilt es zu berücksichtigen. Metallgehäuse bieten in der Regel eine bessere Beständigkeit als Kunststoffgehäuse.

3. Material: Bei Kleingehäusen stehen meist Kunststoff (u. a. ABS und Polycarbonat) sowie Aluminium und GFK zur Wahl. Zu berücksichtigen gilt es hier die flammhemmenden Eigenschaften mit der relevanten Norm UL94, der strengere Test ist der vertikale Brandtest (Einstufung nach V0, V1 oder V2). Polycarbonat oder GFK werden normalerweise für den Außeneinsatz bevorzugt, da sie eine bessere UV-Stabilität und Farbbeständigkeit als ABS gewährleisten.

4. Umwelteinflüsse: Die relevante internationale Norm lautet IEC 60529. Gehäuse der Schutzart IP54 eignen sich für den universellen Einsatz. Für Umgebungen mit Staub und Wasser werden normalerweise IP66, 67 oder 68 spezifiziert. Die höchste Schutzart IP69K bietet Schutz gegen Dampfreinigung bei hohem Druck.

5. Design: Kunststoffgehäuse bieten eine Auswahl an opakem und transluzentem Material in verschiedenen Farben oder auch transparentem Material. Gehäuse aus Aluminiumdruckguss ermöglichen eine Vielzahl an Oberflächen- und Farblackierungen, stranggepresste Gehäuse werden mit klarer oder farbiger Eloxierung angeboten.

6. EMV: Kunststoffgehäuse verfügen im Gegensatz zu Metall nicht über eine intrinsische Dämpfung – ein Problem bei EMV-Strahlung seitens der Elektronik oder bei der Anfälligkeit für externe Felder. Die Lösung: Innenbeschichtungen aus verschiedenen Materialien. Metallgehäuse hingegen bieten ein EMV-Niveau, das für die meisten Anwendungen ausreicht.

7. Befestigungen: Für das verschließen von Kunststoff- und Druckgussgehäusen gibt es zwei Hauptmethoden: Das Verbinden der Gehäuseteile mittels einer selbstschneidenden Schraube sowie die Verwendung einer Maschinenschraube mit einer in den Sockel gegossenen Gewindebuchse. Letztere eignet sich, wenn mit wiederholtem Öffnen und Schließen zu rechnen ist, eine selbstschneidende Schraube hingegen reicht für das einmalige Verschrauben aus.

8. Herunterladbare Zeichnungen und Hilfsmaterialien: Jeder namhafte Gehäusehersteller stellt auf seiner Website eine umfassende Bibliothek mit technischen Informationen zur Verfügung.

9. Möglichkeit zur Modifikation: Gehäusehersteller bieten hier in der Regel Fräsen, Bohren, Stanzen, Gravieren, Siebdruck, Lackieren und EMV-Beschichtungen für ihre Standardprodukte an. Hersteller von geformten Gehäusen ermöglichen auch Gehäuse in kundenspezifischen Farben.

10. Technischer Support: Für die Herstellung und Modifizierung von zweckmäßigen Standardgehäusen für die Elektroindustrie ist meist eine umfangreiche Designkompetenz erforderlich.

Lösung bei Schukat

Bei Schukat halten wir Lagerbestände von Standardgehäusen vor und bieten unseren Kunden u. a. zusammen mit dem Gehäusehersteller Hammond technischen Support. Bereits in der Planungsphase arbeiten wir hier eng mit dem Kunden, um ihn bei der Auswahl und Spezifikation des am besten geeigneten Gehäuses für seine Anwendung zu unterstützen. Fragen Sie uns.