프로젝트에 적합한 시트 메탈 인클로저 스타일 선택 가이드

프로토케이스에서는 거의 모든 종류의 시트 메탈 또는 CNC 가공 인클로저를 제작할 수 있습니다. 고객이 상상하는 어떤 디자인이든 최소 주문 수량 없이 2~3일 만에 제작합니다. 선택할 수 있는 템플릿 시트 메탈 인클로저 스타일이 다양합니다.

랙마운트부터 콘솔렛, L-쉐이프까지 수많은 스타일이 있으며 각각 개별 고객 요구사항에 맞게 커스터마이징 가능합니다. 옵션이 많다 보니 특히 시트 메탈 설계/제작에 익숙하지 않다면 선택이 벅찰 수 있습니다.

어떤 스타일을 선택해야 할까요? 이 블로그에서는 프로토케이스가 전문으로 하는 각 인클로저 스타일을 검토하고 각각이 가장 적합한 상황을 안내합니다.

스타일 결정 전 자문해 볼 질문

• 인클로저를 어디에 보관할 것인가?
• 어떤 전자 부품과 컴포넌트를 수납할 것인가?
• 이 컴포넌트들을 어디에 배치할 것인가?
• 얼마나 내구성이 필요하나?

이 질문들에 답한 후 이 가이드를 참고하면 올바른 방향을 잡을 수 있습니다. (비전과 요구사항을 함께 논의하고 싶다면 언제든 연락 주세요!)

주요 인클로저 스타일

U-쉐이프 인클로저

가장 일반적인 두 유형인 U-쉐이프와 L-쉐이프부터 시작합니다. 비슷해 보이지만 뚜렷한 차이가 있으며 상황에 따라 선택이 갈립니다.

'클램셸'이라고도 하는 U-쉐이프 인클로저는 매우 다재다능하며 표준 형태만으로도 여러 문제를 해결합니다. 인클로저의 두 파트가 각각 U자 형태를 이루므로 쉽게 식별 가능합니다.

U-쉐이프는 커버 높이 제약이나 커버 용접 필요성 같은 설계 제약이 적어 시트 메탈 설계 입문자에게 이상적입니다. 사실 가장 설계와 제조가 간단합니다. 인접한 면(이웃하는 면)에서 커넥터가 돌출된 회로 기판 같은 컴포넌트를 수용할 때도 훌륭합니다.

하지만 반대쪽 면에서 커넥터가 돌출된 PCB(대향 커넥터)를 수용해야 한다면 U-쉐이프로는 PCB를 억지로 끼워 넣지 않는 한 불가능합니다. 이는 권장하지 않습니다!

커넥터가 인클로저 양면을 관통하므로 한쪽을 늘리지 않고는 PCB를 삽입할 수 없으며, 다시 구부리면 정렬이 어긋날 가능성이 큽니다. 이 경우 L-쉐이프 인클로저가 더 적합합니다.

L-쉐이프 인클로저

U-쉐이프와 달리 두 파트 중 하나가 L자 형태를 이룹니다.

프로토케이스의 2피스 L-쉐이프 인클로저는 일반 U-스타일과 유사하지만, 커넥터가 여러 면/반대 면에서 돌출된 PCB 인클로저 설계에 이상적인 차별점이 있습니다.

L-쉐이프 인클로저의 바닥 파트(L자 파트) 한 쪽이 열려 있어 이런 PCB가 측면으로 미끄러져 들어갈 수 있습니다.

랙마운트 인클로저

랙 캐비닛에 장착하도록 설계되었습니다. 전면 패널 플랜지(랙마운트 이어)로 고정하거나, 사이드 레일로 캐비닛에서 쉽게 접근 가능하게 할 수 있습니다. 소형/대형 서버에 흔히 쓰입니다.

전면 패널은 항상 19인치(482.6mm) 폭이며, 섀시는 일반적으로 16.75인치(425.45mm) 폭입니다. 최대 17.5인치(444.5mm)까지 제작 가능하며, 이는 대부분의 마운팅 레일 사이에 들어가는 최대 폭입니다.

랙마운트 인클로저는 'U' 단위로 높이 분류됩니다. 1U = 1.75인치(44.45mm). 어떤 U 높이든 제작 가능하지만 대부분의 마운팅 랙은 최대 42U까지 수용합니다. 프로토케이스는 랙 장착 시 간극과 제조 공차를 위해 지정된 U 높이보다 0.03인치 짧게 제작합니다.

또한 프로토케이스 랙마운트 인클로저는 일반적으로 상하단이 전면 패널 가장자리에서 0.125인치 인셋되어 있습니다. 이는 내부 장착 컴포넌트의 스크류 헤드 간극을 위함입니다. 상하단이 전면 패널과 플러시되길 원하면 '풀하이트 랙마운트'로 지정해야 합니다.

모든 인클로저 스타일과 마찬가지로 환기 컷아웃 추가를 권장합니다. 랙마운트도 예외가 아니며, 특히 랙 캐비닛 내부는 공기 순환이 원활하지 않기 때문입니다. (고전력 전자기기 수납 시 강제 공랭 팬도 필요할 수 있습니다.)

주요 용도:

• 서버 애플리케이션 지원
• 랙마운트용 개인용 PC 케이스
• 랙 또는 슬라이드에 장착해야 하는 기타 컴포넌트 수납

프로토케이스는 45Drives의 초대형 커스터마이징 데이터 스토리지 서버 '스토리네이터(Storinators)'용 랙마운트 인클로저를 제작합니다. 여기서 자세히 알아보세요.

5-사이드 인클로저

핵심 특징은 4면과 탈착식 상단/커버로 구성됩니다. 탈착식 상단은 힌지와 래치를 추가해 도어나 뚜껑으로 변환 가능해 매우 다재다능합니다.

필요에 따라 휴대용 캐비닛이나 벽걸이형으로 사용 가능합니다. 측면도 서브디바이드 가능해 측면 탈착으로 쉽게 접근할 수 있습니다.

주요 용도:

• 정션 박스
• 휴대용/벽걸이형 캐비닛
• 외부 환경(습기, 먼지, EMI 간섭 등)에 대한 양호한 저항성을 유지하면서 비용 효율적인 옵션

압출 알루미늄 인클로저

프로토케이스 압출 인클로저의 특징은 압출된 측면으로, 내부 PCB 보드 장착에 사용할 수 있습니다.

L-쉐이프와 마찬가지로 커넥터가 여러 면/반대 면에서 돌출될 때 발생하는 문제를 해결합니다. 단, 압출 면에는 커넥터를 배치하지 않는 것이 이상적입니다. 압출면에 컷아웃을 내려면 CNC 가공해야 하므로 제약이 있습니다.

랙마운트와 마찬가지로 'U' 단위로 높이 분류됩니다. 현재 1U(1.72인치|43.688mm)와 2U(3.47인치|88.138mm) 알루미늄 압출재를 보유합니다. (비보유 압출 프로파일은 추가 비용과 리드타임으로 주문 가능.)

압출 알루미늄 인클로저는 전면/후면 패널 두께, 최대 높이/폭/깊이에 관한 일반 규칙이 있으며 웹사이트에서 확인 가능합니다.

주요 용도:

• PCB, 배터리, 산업용 전자기기 등 소형/대형 장비의 컴포넌트 수납을 위한 단순하고 심미적이며 견고하고 저렴한 접근법

컴퓨터 인클로저

프로토케이스는 크고 작은 완전 맞춤형 컴퓨터 인클로저를 제작합니다. 이 설계는 보통 표준 랙마운트, U-쉐이프, L-쉐이프, ATX, 미니-ITX 인클로저로 시작합니다. 하지만 기성품 인클로저를 사서 수동으로 커스터마이징하는 것과 달리, 프로토케이스는 브래킷, 커넥터, 기타 컴포넌트를 케이스 내부에 모두 통합해 부품을 고정할 수 있습니다.

요구사항에 맞춰 다음을 추가할 수 있습니다:

• 마더보드 장착용 맞춤 스탠드오프
• 파워 서플라이용 컷아웃과 패스너
• 드라이브 또는 드라이브 베이
• 환기 구멍과 팬
• 스위치, 커넥터 등

표준 폼팩터 마더보드를 맞춤 인클로저에 통합하려면 ATX가 범용적이고 강력하며 비용 효율적입니다. 마이크로-ATX와 미니-ITX는 작은 크기, 저전력, 저소음이 요구되는 용도에 맞게 개발되었습니다.

ATX나 미니-ITX 마더보드용 맞춤 컴퓨터 인클로저 설계 방법을 자세히 다룬 자료를 참고하세요.

머시닝 인클로저 (밀링)

3축 및 5축 수직 CNC 밀링으로 솔리드 바 스톡에서 머시닝 인클로저를 깎아 만듭니다. 이를 통해 요소로부터 높은 보호 수준을 제공하는 매우 내구성 있는 인클로저를 만들 수 있으며, 완전 수중에서도 효과적입니다.

인클로저를 물에 담글 계획이라면 다음 설계 고려사항이 중요합니다:

• 밀봉해야 할 심(seam) 수를 최소화하는 방향으로 설계
• 알루미늄은 내식성이 뛰어나 CNC 밀링에 선호되는 소재
• O-링을 설계에 포함한다면, 인클로저 조립용 구멍 안쪽을 향해 배치해 패스너를 통한 누수 방지

머시닝 인클로저는 일반적으로 알루미늄으로 밀링합니다. 빠른 가공과 비용 효율성 때문입니다. 다른 소재도 요구사항에 따라 가능합니다.

주요 용도:

• 실외 환경에서 오래 견디거나 비, 눈, 진눈깨비, 바람 등 악천후로부터 내부 보호가 필요할 때 이상적
• 방수, 방진, 방오가 필요할 때 최적
• 장기간 수중 침수가 필요할 때 최적

이러한 보호 기능을 제공하는 인클로저에 대한 자세한 내용은 물과 이물질로부터 보호하는 인클로저 설계 블로그 글을 참고하세요.

하이브리드 인클로저 (압출 + 밀링)

하이브리드 인클로저는 압출 인클로저와 머시닝 인클로저의 특성을 결합했습니다. 시트 메탈 상/하판, 맞춤 가공된 백플레이트, 압출 측면을 가집니다. 결과적으로 견고하면서도 세련된 인클로저입니다. 견고하고 내구성이 있으면서 PCB 장착이 쉬운 설계가 필요하다면 하이브리드 인클로저가 최적입니다.

압출 측면 때문에 머시닝 인클로저만큼 완벽하게 밀봉할 수는 없어 요소로부터의 보호 효과는 떨어집니다. 혹독한 날씨, 먼지, 오물, 물로부터 내부를 효과적으로 보호해야 한다면 머시닝 인클로저가 더 나은 선택입니다.

폭과 깊이는 거의 모든 크기로 가능하지만, 높이는 보유 중인 압출 측면 때문에 1.72인치(43.688mm) 또는 3.47인치(88.138mm)만 가능합니다.

콘솔렛 인클로저

경사진 전면으로 쉽게 구별됩니다. 작업 기능(디스플레이, 스위치, 노브 등)이 있는 면이 경사져 있어 더 쉽게 보고 조작할 수 있습니다.

이 유형은 소형 제어/계측 장치 장착에 이상적이며, 원하는 접근이 30도 또는 60도 경사면을 요구할 때 적합합니다.

종종 바닥에 고무발을 장착해 이동 시 표면 스크래치나 인클로저 바닥 손상을 방지합니다.

주요 용도:

• LCD 스크린과 많은 컨트롤, 버튼, 다이얼이 필요한 오디오-비주얼 회사에서 자주 사용

완전 맞춤형 인클로저

위 스타일 중 어느 것도 설계 요구를 충족하지 못한다면 완전 맞춤형 인클로저가 필요할 것입니다. 프로토케이스는 CAD 도면을 보내주시거나 전문 디자인 서비스와 협업해 정확한 사양으로 완전 맞춤형 인클로저를 제작합니다.

완전 맞춤형 인클로저 고려사항

위 스타일들은 표준화된 설계로 변형이 적은 반면, 완전 맞춤형은 고려할 설계 요소가 훨씬 많습니다.

용접, 힌지, 캠 록, 전자 부품 등 새로운 기능을 포함하는 설계를 만들면 공차도 고려해야 합니다. 최종 목표는 모든 컴포넌트가 설치 시 제대로 맞물리는 것입니다. 이를 위해 움직이는 부품 간 간극을 조금 더 주고, 컴포넌트 설치/제거 공간을 충분히 확보하는 것이 좋습니다.

설계가 제조 가능할지, 의도한 요구사항을 충족할지 원점에서 검토하는 것이 도움이 됩니다.

예: 힌지 인클로저는 보통 한 파트에 용접되고 다른 파트에는 스터드/육각 너트 조합으로 고정돼 한 파트를 분리해 설치 용이성을 높입니다. 하지만 용접은 미세한 정렬 오차 가능성을 더합니다. 용접공은 캘리퍼스로 힌지를 측정/정렬한 후 용접합니다. 이때 움직이는 부품 간 간극을 더 줘서 부드럽게 열리고 닫히게 해야 합니다. 대안으로 힌지 양쪽을 모두 스터드/너트로 고정하면 레이저 커팅과 벤딩 공차에 의존해 정렬이 더 안전해집니다.

전자 부품 추가는 인클로저 밀봉 능력을 떨어뜨릴 수 있습니다. 파우더코트 커버리지와 기타 공차를 위해 마운팅 홀을 오버사이징하는 경우가 많습니다. 완전 밀봉이 필요하다면 고무 가스켓이나 와셔로 밀봉을 보완하는 것을 고려하세요.

완전 맞춤형 인클로저에 대한 어떤 비전이든 엔지니어링 & 디자인 서비스팀이 도와드립니다.

결론

다양한 인클로저 스타일 중 선택이 어려울 수 있습니다. 이 가이드가 필요에 가장 적합한 스타일 선택에 도움이 되길 바랍니다. 결정 과정에서 인클로저 용도, 보관 장소, 수납할 전자 부품과 컴포넌트를 먼저 고려하는 것이 좋습니다.

어떤 요구사항이든 2~3일 만에 필요한 인클로저 스타일을 완전 제작해 드립니다. 고객이 가장 편한 방식으로 협업하고 설계 도구를 제공해 설계 과정을 최대한 간단하게 만듭니다:

• 템플릿 제너레이터: CAD 인클로저 템플릿으로 시작하세요! 요구되는 재질, 두께, 치수에 따라 스타일별 CAD 템플릿을 생성한 후 선호하는 CAD 소프트웨어로 컷아웃, 브래킷, 패스너, 파티션, 하드웨어 등으로 커스터마이징하세요.
• 프로토케이스 디자이너: 아직 다운로드하지 않았다면 무료 인클로저 설계 소프트웨어인 프로토케이스 디자이너를 강력 추천합니다. 40개 이상의 템플릿 중 선택해 재질, 크기 등으로 커스터마이징하고, 보통 수시간 걸리던 설계를 몇 분 만에 완료할 수 있습니다. 작업 효율화와 제조 가능 설계 구현, 왕복/수정 최소화에 이상적입니다.
• 컷아웃 라이브러리: 맞춤 인클로저에 흔히 쓰이는 액세서리(팬, LED, 스위치, 리셉터클 등)의 컷아웃 패턴을 대량 보유. DXF 또는 솔리드웍스 파트 파일로 다운로드해 선호하는 CAD 소프트웨어로 임포트하세요.

시간 부족이나 시트 메탈 설계/제작 지식 부족으로 직접 설계 완료가 어려운 고객도 많습니다. 프로토케이스는 합리적인 시간당 비용으로 엔지니어링 & 디자인 서비스팀원이 스케치, 컨셉, 컴포넌트 기반으로 맞춤 설계를 해주는 디자인 서비스를 제공합니다.

궁극적으로 고객의 설계 비전을 2~3일 만에 현실로 만듭니다. 어떤 특수한 요구사항이든 말이죠. 여전히 어떤 노선이 최적인지 불확실하다면 도와드리겠습니다. info@protocase.com으로 연락해 프로젝트를 논의하세요.

즐거운 설계 되세요!