Sinbo Präzisions-Metall-Steuerplatte Gehäuse Bearbeitung Fallstudie

In der modernen industriellen Automatisierung dienen Schalttafeln als kritische Mensch-Maschine-Schnittstellen, wobei die Schutzleistung ihres Gehäuses die stabile Gesamtfunktion des Systems direkt beeinflusst. Sinbo Precision nutzt seine außergewöhnlichen Metallbearbeitungsfähigkeiten, um Kunden hochwertige Gehäuselösungen für Schalttafeln anzubieten.

Mit der rasanten Entwicklung von Industrie 4.0 und intelligenter Fertigung steht die industrielle Steuerungstechnik vor immer härteren Herausforderungen in Bezug auf die Betriebsumgebung. Schalttafelgehäuse müssen nicht nur einen grundlegenden physischen Schutz bieten, sondern auch mehrere Anforderungen erfüllen, darunter elektromagnetische Abschirmung, Umweltdichtung und Wärmemanagement. Sinbo Precision liefert durch seine fortschrittlichen Fertigungsprozesse und die umfangreiche technische Erfahrung hochwertige, kundenspezifische Metallgehäuse für Schalttafeln für Kunden in verschiedenen Branchen.

Ein Hersteller von industriellen Automatisierungsgeräten benötigte ein Schalttafelgehäuse für seine neue Generation von CNC-Systemen. Die Geräte waren für Automobilfertigungswerkstätten bestimmt, was mehrere Herausforderungen mit sich brachte: Metallstaubkontamination, Kühlmittelspritzer, elektromagnetische Störungen und häufige Anforderungen an die Gerätereinigung.

Der Kunde forderte, dass das Gehäuse die Schutzart IP67 erreicht, was einen vollständigen Schutz vor dem Eindringen von Staub und vorübergehenden Eintaucheffekten bietet. Es musste eine ausreichende elektromagnetische Abschirmwirkung (mindestens 30 dB bei 1 GHz) bieten und gute Wärmeableitungseigenschaften aufweisen, um sicherzustellen, dass die internen elektronischen Komponenten bei Umgebungstemperaturen von bis zu 45 °C normal arbeiten.

Darüber hinaus erforderte die Gehäuseoberfläche aufgrund des häufigen Betriebs eine ausgezeichnete Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit unter Beibehaltung eines professionellen und ästhetischen Erscheinungsbilds. Die Präzisionsanforderungen für die Montageflächen waren extrem hoch, wobei die Positionierungstoleranzen für mehrere Befestigungslöcher innerhalb von ±0,05 mm gehalten werden mussten.

Nach gründlicher Analyse schlug das Entwicklungsteam von Sinbo Precision ein innovatives Design mit einer Mehrschicht-Verbundstruktur vor. Der Hauptkörper verwendete Aluminiumlegierung 6061-T6, die Festigkeit, Gewicht und Bearbeitbarkeit in Einklang brachte. Kritische Verbindungsflächen enthielten Edelstahl 304-Verstärkungen, um eine langfristige Haltbarkeit zu gewährleisten.

Das Design verwendete eine Doppeldichtungsstruktur: eine primäre Silikondichtungsdichtung, ergänzt durch eine sekundäre Labyrinthdichtung für zusätzlichen Schutz. Alle Schnittstellenbereiche verwendeten versenkte Montagekonstruktionen, um freiliegende äußere Nähte zu minimieren.

Um die Anforderungen an die elektromagnetische Abschirmung zu erfüllen, enthielt das Design leitfähige Dichtungsstreifen und die Metallgitterdichtungen, wodurch sichergestellt wurde, dass alle Passflächen einen durchgehenden leitfähigen Pfad bildeten. Interne unabhängige Kühlkanäle wurden entwickelt, um die Wärmeableitung der elektronischen Komponenten vom Hauptgehäuse zu trennen und die thermische Effizienz zu verbessern.

Das ergonomische Design enthielt einen optimalen Betrachtungswinkel (15°). Die Oberflächenausführung kombinierte Hartanodisierung (25 μm Dicke) mit einer feinen Sandstrahltextur, die sowohl Verschleißfestigkeit als auch ein angenehmes taktiles Gefühl gewährleistete.

Sinbo Precision nutzte seine Ansammlung von 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentren, um die Präzisionsbearbeitung für dieses Projekt durchzuführen. Der Prozess umfasste vier Hauptphasen:

Materialvorbehandlungsphase: Aluminiumlegierungsbleche wurden zunächst einer Spannungsarmglühenbehandlung (300°C*2h) unterzogen, um die Dimensionsstabilität nach der Bearbeitung sicherzustellen. Darauf folgte die Grobbearbeitung, wobei ein Bearbeitungsaufmaß von 1 mm verblieb.

Präzisionsbearbeitungsphase: Hochgeschwindigkeits-Hartmetallwerkzeuge verwendet. Die Spindeldrehzahl erreichte 12.000 U/min, wobei die Vorschubgeschwindigkeit auf 0,1 mm/Zahn geregelt wurde. Die Ebenheit kritischer Bereiche wurde innerhalb von 0,1 mm/m geregelt, und die Bohrungsdurchmessertoleranzen wurden in der Güte H7 gehalten.

Wärmebehandlungsphase: Nach der Bearbeitung wurde eine T6-Wärmebehandlung (Lösungsglühen + künstliches Altern) durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften und die Dimensionsstabilität des Materials zu verbessern.

Oberflächenbehandlungsphase: Es wurde eine automatisierte Eloxalproduktionslinie verwendet, wobei die Elektrolyttemperatur (20±2°C) und die Stromdichte (1,5 A/dm²) streng kontrolliert wurden, um eine gleichmäßige Oxidfilmschichtdicke sicherzustellen. Ein abschließender Versiegelungsprozess wurde angewendet, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Sinbo Precision implementierte ein umfassendes Qualitätskontrollsystem während des gesamten Prozesses, um sicherzustellen, dass jedes Gehäuse den Konstruktionsanforderungen entspricht:

Wareneingangskontrolle: spektroskopische Analyse durchgeführt, um die Einhaltung der Zusammensetzung zu überprüfen. Es wurden Härteprüfungen und die Ultraschallfehlerprüfungen durchgeführt, um Materialfehler auszuschließen.

Prozessbegleitende Inspektion: Online-Messsysteme überwachten kritische Abmessungen während der Bearbeitung in Echtzeit. Eine vollständige Inspektion wurde alle 5 Werkstücke mit Koordinatenmessgeräten (KMG) durchgeführt, um alle Positionierungsabmessungen zu überprüfen.

Endkontrolle: Fertige Produkte wurden einer Dichtheitsprüfung (kein Leck bei 0,5 bar Druck für 10 Minuten) unterzogen. Die Abschirmwirkungstests verwendeten einen Netzwerkanalysator bei 1 GHz. Salzsprühtests (96 Stunden ohne Anzeichen von Korrosion) bestätigten die Korrosionsbeständigkeit.

Jedes Gehäuse wurde von einem vollständigen Inspektionsbericht begleitet, der Messdaten für alle Schlüsselabmessungen, Leistungstestergebnisse und Materialzertifikate enthielt.

Durch die Einführung der Schalttafelgehäuselösung von Sinbo Precision erzielte der Kunde eine erhebliche Wertsteigerung:

Erhöhte Zuverlässigkeit: Das Gehäuse erreichte die Schutzart IP68 (getestet in 1 m Tiefe für 30 Minuten) und übertraf damit die ursprüngliche Anforderung von IP67. Die elektromagnetische Abschirmwirkung erreichte 35 dB bei 1 GHz und gewährleistete so einen stabilen Betrieb in rauen Industrieumgebungen.

Verlängerte Lebensdauer: Die Oberflächenhärte überstieg HV400, wodurch die Verschleißfestigkeit um das 3-fache erhöht wurde, mit einer prognostizierten Lebensdauer von über 10 Jahren.

Einfache Installation und Wartung: Die präzise Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistete die Installationskonsistenz und reduzierte die Vor-Ort-Debugging-Zeit. Das modulare Design erleichterte die Wartung, wobei die Dichtungswechselzeiten unter 30 Minuten lagen.

Kostenoptimierung: Durch optimierte Design- und Fertigungsprozesse wurden die Gesamtkosten im Vergleich zum ursprünglichen Budget um 15 % gesenkt, während die Leistung verbessert wurde.

Verbesserte Ästhetik: Die professionelle Oberflächenbehandlung und das ergonomische Design erhöhten die allgemeine Qualitätswahrnehmung des Produkts und erhielten hohes Lob von den Endbenutzern.

Die erfolgreiche Umsetzung dieses Falls demonstriert die technische Leistungsfähigkeit und die technische Erfahrung von Sinbo Precision im Bereich der industriellen Schutzgehäuse. Diese hochschützende Schalttafelgehäuselösung findet breite Anwendung in:

• Automobilherstellung: Schalttafeln für Schweißlinien, Lackieranlagen, Endmontageanlagen
• Lebensmittel und Getränke: Füllanlagen, Verpackungsmaschinen, Steuerschnittstellen für Waschanlagen
• Chemische Industrie: Prozessleittechnik, Überwachungsinstrumente, Sicherheitsleitsysteme
• Energie und Strom: Unterstationsschränke, Überwachungssysteme für Stromerzeugungsanlagen
• Schienenverkehr: Zugschalttafeln, Betriebsschnittstellen für Signalsysteme

Sinbo Precision hat diese Lösung erfolgreich in mehrere Industriesektoren beworben und maßgeschneiderte Schutzgehäuselösungen für verschiedene Kunden bereitgestellt.