맞춤형 전자 인클로저를 위한 최적 제조 공정 선택하기

전자 기기는 스마트폰, 노트북 같은 소비자 제품부터 정교한 의료 기기, 핵심 항공기 비행 제어 시스템, 전자 및 기타 차량의 안전, 성능, 엔터테인먼트 시스템까지 어디에나 있습니다.

용도가 매우 다양함에도 불구하고 많은 전자 기기에는 한 가지 공통점이 있습니다. 바로 작동을 가능하게 하는 회로 기판과 기타 부품이 모두 인클로저 안에 들어 있다는 점입니다.

맞춤 설계된 인클로저는 소비자 및 컴퓨터 전자 제품이 범용 경쟁 제품과 차별화되도록 도울 수 있습니다. 다른 인클로저들은 습기, 열, 화학 물질 등의 위험으로부터 산업 및 기타 장비를 보호하는 등 더 실용적인 이점을 제공합니다.

대부분의 전자 기기가 요구하는 성능과 미관을 충족하는 인클로저를 제작하기 위해 다양한 제조 공정을 이용할 수 있습니다. 이러한 서비스는 프로토타입부터 소량 생산까지 프로젝트를 진행하면서 출시 기간을 단축하고 시간이 지남에 따라 비용 절감을 이끌어낼 수 있습니다.

이 소개에서는 인클로저 제조를 위한 각 공정의 장단점을 다루며, 설계 고려 사항, 재료 및 조립 옵션, 고급 제조 기술을 포함합니다.

사출 성형

플라스틱 사출 성형은 강하고 내구성 있는 부품을 생산합니다. 이는 의료 기기 및 리모컨, 노트북 독, 스마트폰 바디 부품 같은 소형 핸드헬드 기기에 좋은 선택입니다. 마감은 거의 광택에서 무광까지 다양합니다. 버튼, 렌즈, 라이트 파이프용 투명 부품도 제작할 수 있습니다. 형상에 따라 더 큰 부품은 사내 제작이 어려울 수 있으며, 당사의 허브 제조 네트워크에 더 적합할 수 있습니다.

프로토타입 사출 성형 공정은 며칠 내에 부품을 제공하여 제품 개발 주기를 몇 주, 때로는 몇 달 단축합니다. 이러한 방식의 프로토타이핑은 양산 전 반복 시 더 비용이 많이 들 수 있지만 양산으로의 가교 역할도 합니다. 고객이 더 많은 양의 부품을 찾을 때, 당사의 온디맨드 제조 공정은 각 금형에서 무제한 샷을 제공합니다.

원형 CNC 엔드밀로 사출 성형 부품을 생산하는 알루미늄 금형을 가공하므로, 설계에는 부품 바닥이 벽과 만나는 부분과 벽 상단에 반경 또는 일정량의 라운딩이 포함되어야 합니다. 프로토랩스의 제조 가능 설계 분석은 부품에서 반경이 어디에 있는지 식별할 수 있습니다. 표준 설계 검토는 벽 두께도 평가하며, 일관성은 플라스틱이 금형으로 유동하여 고품질 부품을 생산하는 것을 개선합니다. 사이드 액션은 커넥터나 전원 공급 장치용 홀을 생성합니다.

ABS/PC 블렌드와 유리 섬유 충전 나일론은 사출 성형 부품에서 최고의 내구성을 제공하는 재료 중 하나입니다.

나사나 볼트로 결합 부품에 부착되는 의료 기기 케이스나 기타 인클로저는 인서트 몰딩의 후보가 됩니다. 인서트 몰딩은 플라스틱 사출 전에 나사산이 있는 금속 인서트를 금형에 배치하는 고급 제조 공정입니다. 또 다른 고급 공정인 오버몰딩은 이미 성형된 단단한 플라스틱 부품(기판) 위에 부드러운 플라스틱이나 액체 실리콘 고무 부품을 성형하는 것을 포함합니다. 두 부품은 화학적 또는 기계적으로 영구적으로 결합됩니다.

사출 성형 부품의 리드 타임은 일반적으로 15일입니다.

시트 메탈 제작

컴퓨터 부품, 패널 박스, 전자 버스 바용 인클로저를 제작하는 대표적인 공정은 시트 메탈 제작입니다. 시트 메탈 인클로저나 부품은 얇고 평평한 금속 조각에서 절단되어 프레스 브레이크나 폴더로 모양이 구부려지며, 때로는 용접됩니다. 케이블용 홀이나 통풍용 루버는 벤딩이 시작되기 전에 시트에서 레이저로 절단됩니다. 가볍지만 금속 인클로저는 매우 내구성이 있으며 재료는 일반적으로 저렴합니다.

설계는 금속 조각을 수동으로 구부리는 데 관련된 제한과 안전 우려 때문에 덜 복잡해야 할 가능성이 높습니다. 다른 공정에 비해 재료 선택이 적기 때문에 대부분의 시트 메탈 인클로저는 알루미늄이나 스테인리스 스틸로 제작됩니다.

당사는 너트, 핀, 스터드 및 기타 커넥터, 또는 연결된 부품 간 공간을 제공하는 나사산 또는 비나사산 스탠드오프를 통합하기 위한 수천 가지 시트 메탈 하드웨어 옵션을 보유하고 있습니다.

분체 도장(전도성 금속에 도포하고 구워 건식 페인트처럼 만드는 것)은 금속 인클로저의 인기 있는 마감입니다. 페인트보다 빠르고 저렴하며 내구성이 뛰어나며, 특히 실외에서 그렇습니다. 또한 외관이 훌륭합니다.

박스형 인클로저의 경우, 작은 노치나 벤드 릴리프가 두 플랜지가 만나는 곳에서 금속이 바깥으로 불거져 약간의 틈이 생기는 것을 방지할 수 있습니다. 또는 해당 부위를 연마하고 용접한 후 분체 도장하여 하나의 단단한 부품처럼 보이게 할 수 있습니다. 시트 메탈 인클로저 부품의 날카로운 모서리를 제거하고 싶다면 고려할 두 가지 설계 특징은 반경(둥근 모서리) 또는 모따기(경사진 모서리)입니다.

고객에게 소량의 시트 메탈 인클로저만 필요할 수 있습니다. 하지만 이를 생산하기 위한 설정이 갖춰지면 더 많이 만들수록 비용이 덜 듭니다. 부품은 영업일 기준 3일 만에 준비될 수 있지만, 분체 도장, 하드웨어 설치, 용접은 하루 이틀이 더 소요될 수 있습니다.

CNC 가공

전자 인클로저 제작에 CNC 가공을 사용하는 가장 큰 이유는 속도입니다. 부품이 영업일 기준 1~3일 만에 준비됩니다. 더 복잡한 설계도 가공할 수 있지만 제작에 조금 더 오래 걸릴 수 있습니다. 가공 부품은 내구성이 있으며 당사의 CNC 가공 공정은 사출 성형용 플라스틱 대부분과 시트 메탈 제작에 사용되는 금속 대부분을 사용합니다.

대부분의 가공 인클로저는 전문 교체 부품 제작이나 새로운 설계 프로토타이핑을 위한 일회성입니다. 가공은 소재 블록에서 부품이나 인클로저를 깎아내는 감산 공정이므로 다소 비쌉니다. 150개 이상의 부품 주문의 경우, 장기적으로 시트 메탈 제작이나 사출 성형이 더 저렴할 수 있습니다.

플라스틱 부품은 밀링된 상태로 출고되어 일부 공구 자국이 보일 수 있습니다. 금속 부품은 비드 블라스팅으로 무광 마감할 수 있습니다. 금속 부품은 양극 산화 처리나 화학 코팅으로 부식으로부터 보호할 수도 있습니다.

3D 프린팅

광경화성 수지 적층 조형(SLA), 선택적 레이저 소결(SLS), 멀티 제트 퓨전(MJF)은 전자 소비자 제품과 산업 장비용 인클로저를 제작하는 데 사용되는 주요 산업용 3D 프린팅 공정입니다. 세 가지 모두 프로토타입이나 최종 사용 부품을 하루 만에 제작할 수 있습니다.

광경화성 수지 적층 조형은 액체 열경화성 수지 표면에 자외선 레이저를 그려 수천 층의 재료로 부품을 만듭니다. 이로 인해 매끄러운 부품 표면 마감이 생성됩니다. 개념 모델, 외관 프로토타입, 복잡한 형상의 정교한 부품을 만듭니다. 프로토타이핑 시 설계자는 회로 기판과 기타 부품이 어떻게 맞는지 보기 위해 투명한 인클로저를 프린트할 수 있습니다. 일부 전자 인클로저 프로토타입은 트랜지스터 및 기타 부품을 나타내는 작은 블록을 포함하고 상자에 연기를 보내 순환 방식을 확인하여 공기 흐름을 테스트합니다. 사출 성형과 마찬가지로 버튼, 렌즈, 라이트 파이프용 기능성 투명 부품도 프린트할 수 있습니다.

SLS와 MJF 모두 견고하고 내구성 있는 나일론 인클로저를 생산하지만, 재료 처리 방식에서 약간 차이가 있습니다. 선택적 레이저 소결은 컴퓨터 제어 CO2 레이저를 사용하여 바닥에서 위로 분말 재료 층을 융합합니다. 멀티 제트 퓨전은 나일론 분말 베드 전체에 융합 및 디테일 에이전트를 선택적으로 적용하고, 가열 요소를 사용하여 층을 융합하여 고체 부품을 만듭니다. 두 공정 모두 청바지 원단과 매우 유사한 텍스처 마감을 생성합니다. SLS와 MJF의 대부분의 재료 옵션(충전 및 비충전 재료 모두)은 화학적 및 내열성 특성을 제공하므로 최종 사용 인클로저의 이상적인 후보입니다. 또한 이러한 재료는 리빙 힌지나 스냅 핏 같은 유연성이 있는 부품을 생산할 수 있어 안전한 연결이 필요한 단일 부품 인클로저에 이상적입니다.

선택적 레이저 소결과 멀티 제트 퓨전은 소량 생산에 이상적입니다. 수백 개의 부품이 될 수 있지만, 소형 인클로저 주문은 수천 개까지 쉽게 실행될 수 있습니다. 나일론 분말 베드 기술은 가장 빠른 3D 프린팅 공정 중 하나이므로 일반적으로 더 큰 수량에서 부품당 최저 가격을 가집니다.