Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
АЛАЕВ

Применение 3D-печати для изготовления корпусов для РЭА

Начать стоит, наверное, с того, что РЭА - это РадиоЭлектронная Аппаратура. Мое поколение и старшее поколение точно знает эту аббревиатуру, а вот современные молодые читатели знают многое о аддитивных технологиях 3D-печати, а неведомая "РЭА" может поставить их в ступор. Поэтому, расшифровали... Идея использовать 3D-принтер для изготовления корпусов не нова, я лишь хочу показать свой опыт и практическую реализацию этой идеи. В качестве примера я буду использовать корпус, который был изготовлен для фильтра постоянной составляющей сетевого питания (DC-БЛОК). Изначально я хотел напечатать почти цельный корпус и сделать только открывающуюся верхнюю крышку, но эта идея разбилась о практическую реализацию. Причин, по которым мне пришлось отказаться от этой идеи достаточно много, обозначу лишь основные: Идея печатать почти цельный корпус сопряжена с повышенными рисками не получить ожидаемый результат, но при этом потратить материал и кучу личного бесценного времени! Выход один - хочешь, чтоб
Оглавление
Начать стоит, наверное, с того, что РЭА - это РадиоЭлектронная Аппаратура. Мое поколение и старшее поколение точно знает эту аббревиатуру, а вот современные молодые читатели знают многое о аддитивных технологиях 3D-печати, а неведомая "РЭА" может поставить их в ступор. Поэтому, расшифровали...

Идея использовать 3D-принтер для изготовления корпусов не нова, я лишь хочу показать свой опыт и практическую реализацию этой идеи.

В качестве примера я буду использовать корпус, который был изготовлен для фильтра постоянной составляющей сетевого питания (DC-БЛОК).

Фильтр постоянной составляющей сетевого напряжения питания
Фильтр постоянной составляющей сетевого напряжения питания

Изначально я хотел напечатать почти цельный корпус и сделать только открывающуюся верхнюю крышку, но эта идея разбилась о практическую реализацию.

Причин, по которым мне пришлось отказаться от этой идеи достаточно много, обозначу лишь основные:

  • во-первых, печатать почти цельный корпус очень долго по времени (особенно если печать выполняется повышенным качеством тонким слоем менее 0,2 мм на низкой скорости) и вероятность возникновения проблем на этом этапе увеличивается в разы. А случиться за это время может все, что угодно (внезапно закончился пластик, отклеилась деталь от стола, моргнул свет и печать "сбойнула" и т.д. и т.п.).
Идея печатать почти цельный корпус сопряжена с повышенными рисками не получить ожидаемый результат, но при этом потратить материал и кучу личного бесценного времени!
  • во-вторых, возникает огромное количество проблем, если печатаются детали/панели сложной формы, например, если вы решили разметить индикатор или органы управления (кнопки, тумблеры) в корпусе. Тут же возникают поддержки, которые потом требуют механической обработки корпуса, а это сводит на "нет" все желание заниматься такой работой и катастрофически портит внешний вид изделия.
Выход один - хочешь, чтобы получилось красиво, - делай все, чтобы печать осуществлялась без поддержек.
  • в-третьих, можно забыть о разноцветной и разноплановой печати (я про применение пластиков разных цветов и изменение типа внешней поверхности: глянец, шероховатость и др.). При обычной печати корпус становится монолитным "кирпичом" одного цвета и типа печати, а ведь можно было бы изготовить разные части корпуса из пластиков разного цвета и характеристик внешнего оформления. А это уже совсем другой разговор...
Думаю, для понимания достаточно, что идея цельного корпуса весьма плоха, поэтому я достаточно быстро отказался от этой затеи и разработал свой масштабируемый по размеру корпус, состоящий из сборных деталей, каждую из которых можно быстро и безопасно (имеется в виду с минимальными рисками) напечатать.

На представленном примере хорошо видно, что панели имеют шероховатость, в то время как угловые стойки имеют гладкую текстуру, что делает общий вид корпуса более интересным и привлекательным.

Как вы понимаете, при желании можно использовать всю цветовую гамму пластиков, представленных на рынке. При этом каждый элемент корпуса может быть выполнен в своем цвете и со своей текстурой поверхности. Есть где разгуляться фантазии!

Главный и неизменный компонент конструкции корпуса - это угловые стойки. Они в тандеме с панелями, которые вставляются в пазы, формируют что-то вроде скелета корпуса. Угловые стойки одинаковые для всей конструкции и при необходимости масштабируются по высоте.

Собственно они и задают общую высоту изготавливаемого корпуса.
Модель угловой стойки корпуса
Модель угловой стойки корпуса

С торцов угловых стоек вплавляются латунные резьбовые вставки, которые позволяют многократно закручивать аккуратные винтики и красиво крепить нижнюю и верхнюю панели.

Нижний крепежный винт, фиксирующий нижнюю панель, проходит через прорезиненные металлические ножки, которые уже стали элементом стиля и дизайна моих изделий.

Передняя/Задняя панели и Боковые панели определяют ширину и глубину корпуса соответственно.

Можно масштабировать размеры корпуса произвольным образом, а в самих панелях предусматривать вентиляционные пазы или отверстия для размещения индикаторов и/или органов управления устройством.

В качестве примера я покажу, как это сделал я в представленном корпусе.

Передняя/Лицевая панель.

Передняя/Лицевая панель (3D-модель)
Передняя/Лицевая панель (3D-модель)

В передней панели предусмотрен только выключатель питания с подсветкой синего цвета. Я пользуюсь качественными переключателями фирмы LANBOO (не реклама), что и вам советую. Очень красивые и весьма надежные и тактильно очень приятные.

Клавишный выключатель питания LANBOO
Клавишный выключатель питания LANBOO
На представленной фотографии на выключателе не снята защитная пленочка. Это видно по пузырькам воздуха. Если её снять, то вы увидите черную глянцевую поверхность.
Клавишный выключатель питания LANBOO (вид с обратной стороны)
Клавишный выключатель питания LANBOO (вид с обратной стороны)

Боковые панели.

В моем случае боковые панели одинаковые (левая и правая) и их можно напечатать с вентиляционными каналами или без них.

Боковая панель (3D-модель)
Боковая панель (3D-модель)

Задняя панель.

На задней панели у меня расположились терминал входного питания с отсеком под предохранитель и выходная розетка для подключения нагрузки.

Задняя панель (3D-модель)
Задняя панель (3D-модель)

Все панели совмещаются между собой с помощью пазов угловых стоек и фиксируются саморезами длиной 10 мм с внутренним шестигранником.

На фото ниже можно увидеть в правом верхнем углу соединение панелей и угловых стоек с помощью саморезов.

Розетка для подключения нагрузки (вид с обратной стороны)
Розетка для подключения нагрузки (вид с обратной стороны)

Таким образом из четырех панелей и четырех угловых стоек образуется полноценная обечайка корпуса.

Остается дело за малым - изготовить нижнюю и верхнюю панель корпуса.

Нижняя панель.

Нижняя панель (3D-модель)
Нижняя панель (3D-модель)

Нижняя панель повторяет контур обечайки корпуса. Также на ней размещаются вентиляционные каналы (при необходимости) и монтажные стойки, куда потом заплавляются латунные резьбовые вставки для размещения электронных модулей.

В представленной конструкции внутри корпуса размещается только один электронный модуль (DC-БЛОК) и выглядит это следующим образом.

Верхняя панель.

Про верхнюю панель не вижу смысла что-то рассказывать. Она изготавливается в точности как и нижняя панель, только без монтажных стоек и делается немного тоньше, так как не несет на себе никакой нагрузки.

При необходимости добавляются вентиляционные отверстия и логотип. Внешний вид изготовленного корпуса и собранного на его основе изделия представлен на фото и видео ниже.

Внешний вид изготовленного корпуса
Внешний вид изготовленного корпуса
-17