Principais Soluções de Fabricação para Gabinetes de Eletrônicos Duráveis

Para desenvolvedores de produtos eletrônicos, um gabinete robusto e esteticamente agradável pode transformar um pedaço de lixo destinado à sucata em um fenômeno conquistador de mercado.

Tanto protótipos quanto peças de uso final requerem gabinetes, que representam o toque final vital de um dispositivo eletrônico e que mantêm os componentes e fiação no lugar para garantir durabilidade, função e aparência profissional.

Quando se trata de fabricar gabinetes, as possibilidades são quase infinitas.

De caixas de madeira cortadas a laser, a carcaças de chapa metálica, a conchas de alumínio usinadas CNC expertamente como o gabinete de um laptop MacBook, gabinetes podem ser feitos usando uma ampla variedade de processos e materiais.

A 3ERP tem anos de experiência criando esses tipos de gabinetes, via várias tecnologias de fabricação: usinagem CNC, injeção, fabricação de chapa metálica e mais.

Este artigo analisa algumas das maneiras que a 3ERP pode atender às suas necessidades de construção de gabinetes.

O que é um gabinete?

Um gabinete é a carcaça externa de um produto que contém seus componentes eletrônicos e outras peças.

Tipicamente feito de plástico ou metal rígido, um gabinete desempenha vários papéis. Para muitos produtos comuns, um gabinete faz o seguinte:

• Mantém componentes eletrônicos no lugar
• Protege componentes eletrônicos frágeis de perigos externos como poeira e líquido, bem como batidas e impactos
• Permite fácil conexão de entradas e saídas
• Proporciona portabilidade
• Torna o produto reconhecível via sua forma, cor, marca, etc.

Embora gabinetes sejam tipicamente uma das últimas preocupações de um desenvolvedor de produto, eles podem desempenhar um papel mesmo durante o estágio inicial de prototipagem. Eletrônicos alojados dentro de uma caixa sólida são muito mais gerenciáveis do que uma bagunça de fios que penduram como uma tigela de macarrão.

E, talvez mais importante, até mesmo um gabinete de protótipo simples pode ser suficiente para impressionar um investidor potencial. Uma simples caixa impressa em 3D com atenção a detalhes e marca, por exemplo, pode fornecer uma imagem muito mais vívida de um produto potencial do que um desenho ou conceito.

Gabinetes são tipicamente compostos de duas metades — para que o produto possa ser aberto para reparos, troca de bateria, etc. — e usam parafusos, suportes ou compartimentos para manter componentes específicos no lugar certo.

Eles também podem apresentar furos em sua superfície para interruptores externos, telas e conectores para cabos de entrada/saída e energia.

Quais são os melhores materiais para gabinetes de eletrônicos?

Existem muitas opções de materiais ao fazer gabinetes para eletrônicos.

Para projetos DIY, uma caixa de madeira cortada a laser pode ser inteiramente suficiente. Para produtos profissionais, no entanto, uma variedade de plásticos e metais pode ser usada.

Uma consideração importante de material é resistência e durabilidade, porque alguns produtos serão sujeitos a atividades mais extenuantes que outros.

Um gabinete para um velocímetro de bicicleta, por exemplo, precisará ser resistente à chuva, sujeira e vibração intensa. Um calculadora de bolso, por outro lado — embora apenas marginalmente menos complexa que um velocímetro — suportará virtualmente nenhum desgaste físico, e suas demandas de material serão, portanto, menos rigorosas.

Em geral, metais fazem gabinetes mais fortes e duráveis que plásticos.

A maioria dos dispositivos eletrônicos — computadores, controles remotos, rádios digitais, etc. — requer gabinetes rígidos para funcionar corretamente. Em alguns casos, no entanto, um gabinete parcialmente flexível, semelhante a borracha, pode ser feito para aumentar a durabilidade.

A aparência física desejada de um gabinete também pode ser um fator importante na escolha de um material.

Alguns gabinetes, como os para dispositivos de jogos portáteis, são projetados para serem transparentes ou translúcidos para revelar os componentes eletrônicos dentro. Para esses produtos, um plástico versátil como acrílico pode ser preferível.

E alguns gabinetes podem exigir um acabamento superficial específico. Se um produto precisa de um revestimento anodizado, por exemplo, então o gabinete deve ser feito de alumínio.

Em geral, o processo de fabricação usado para construir o gabinete informará as opções de material, e as demandas de material também podem informar a escolha do processo de fabricação.

Usinagem CNC de gabinetes de eletrônicos

Máquinas CNC são uma das ferramentas mais versáteis para fazer gabinetes de eletrônicos. Centros de usinagem podem cortar metais e plásticos, e peças podem ser feitas diretamente de um design CAD digital.

Uma vantagem de usar um processo de fabricação digital como usinagem CNC é repetibilidade: uma vez que você usinou um gabinete, pode usar o mesmo arquivo de design para fazer milhares de cópias idênticas.

Máquinas CNC também permitem gabinetes geometricamente complexos. Enquanto outros processos só são realmente capazes de fazer "caixas", a usinagem CNC permite a criação de curvas suaves, estruturas assimétricas e características individuais complexas.

Pode ser um pouco mais lento e custoso que métodos mais rudimentares como conformação de chapa metálica, mas a usinagem é um meio altamente eficaz de criar gabinetes.

Materiais de exemplo:

• Alumínio
• Aço inoxidável
• Acrílico
• Acetal

Injeção de gabinetes de eletrônicos

Para a fabricação em massa de produtos de consumo simples, não há método melhor que injeção, que pode ser usada para fabricar peças plásticas em grandes quantidades.

Moldagem é ideal para gabinetes plásticos simples, e é usada para criar carcaças para produtos como controles portáteis, sensores, chaves eletrônicas, displays e muito mais.

Injeção pode ser usada com termoplásticos resistentes como ABS, que não quebram sob força, e outros plásticos versáteis como acrílico e acetal. Plásticos não rígidos como TPV e TPE também podem ser usados para produtos que requerem absorção de choque — cronômetros esportivos, por exemplo.

Embora plásticos sejam raramente usados para as aplicações mais fisicamente exigentes, a versatilidade de materiais da injeção apresenta opções adequadas para muitos produtos.

Componentes eletrônicos também podem ser mais firmemente embutidos dentro do gabinete usando um processo como inserção. Aqui, o plástico fundido pode ser moldado diretamente sobre o topo de um inserto metálico, que poderia conter, por exemplo, um componente emissor de luz ou som.

Materiais de exemplo:

• ABS
• Policarbonato
• Acrílico
• TPE

Gabinetes de eletrônicos de chapa metálica

Uma das aplicações mais importantes da conformação de chapa metálica é a criação de gabinetes para vários dispositivos.

Embora não sejam especialmente bonitos, carcaças de chapa metálica são acessíveis, duráveis e fáceis de fazer. Elas são usadas em produtos como computadores desktop e para inúmeras aplicações industriais, tanto internas quanto externas.

É fácil ver por que a fabricação de chapa metálica é ideal para gabinetes. Com apenas três "dobras", você pode transformar uma chapa de metal em uma caixa aberta. E furando e estampando alguns furos nessa caixa, você já está no meio do caminho para um gabinete funcional.

Metais comuns usados para gabinetes incluem alumínio, aço e aço inoxidável, e uma gama de acabamentos pode ser adicionada dependendo da aplicação. Alumínio 5052 é particularmente valioso, porque pode ser dobrado em ângulos extremos sem rachar.

Materiais de exemplo:

• Alumínio
• Aço
• Aço inoxidável

Impressão 3D de gabinetes de eletrônicos

Embora a impressão 3D não seja geralmente adequada para fabricação de produtos em grandes quantidades, é uma das maneiras mais eficazes e acessíveis de produzir gabinetes de protótipo plástico únicos.

Gabinetes podem ser projetados usando software CAD e enviados direto para a impressora 3D, e a tecnologia de fabricação permite um alto nível de liberdade geométrica.

É até possível envolver completamente componentes eletrônicos dentro da carcaça impressa em 3D sem necessidade de montagem.

A impressão 3D é compatível com materiais comuns de gabinetes como ABS.

Materiais de exemplo:

• ABS
• PLA
• Policarbonato

Para construir um gabinete para seu protótipo ou produto eletrônico, entre em contato com a 3ERP para uma cotação gratuita. Teremos prazer em oferecer conselhos sobre suas melhores opções.