Wie werden die hochfestigen und elektromagnetischen Abschirmeigenschaften von metall elektrischen Gehäusen erreicht?

 

Elektrogehäuse aus Metall: Realisierung hochintensiver und elektromagnetischer Abschirmung

 

1. Hochintensive Umsetzung von MetallElektrische Gehäuse
2. Elektromagnetische Abschirmverwirklichung vonStahlgehäuse
3. Anwendungen der elektromagnetischen Abschirmung inStahl -Elektrokasten

 

 

1.Hochintensive Realisierung von elektrischen Metallgehäusen

Stahlwerkstoffe

Stahl hat eine hohe Festigkeit aufgrund seiner inneren Kristallstruktur und der zwischen Atombindungskräfte. In Kohlenstoffstahl werden beispielsweise Eisenatome durch metallische Bindungen eng kombiniert, um eine geordnete Gitterstruktur zu bilden. Das Vorhandensein von Kohlenstoffatomen in dieser Struktur stärkt das Gitter weiter durch Behinderung der Bewegung von Versetzungen. Gemeinsame Kohlenstoffstahlstufen wie Q235 und Q345 werden bei der Herstellung von elektrischen Gehäusen mit hohen Festigkeitsbedürfnissen wie den Gehäusen der gewöhnlichen industriellen Schaltschränke häufig eingesetzt.

 

Legierungsverstärkung

Für besondere Anforderungen werden Legierungsstähle verwendet. Das Hinzufügen von Legierungselementen wie Chrom, Nickel und Molybdän zu Stahl kann spezielle Legierungsstrukturen bilden und die Festigkeit weiter verbessern. Zum Beispiel hat Chrom - Molybdän -Legierungsstahl nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern auch eine gute Wärmewiderstand und Korrosion - Widerstand. Es wird häufig verwendet, um die Gehäuse von elektrischen Geräten herzustellen, die in hohen Temperaturen und hohen Druckumgebungen wie der Gehäuse bestimmter Stromtransformatoren betrieben werden.

 

B. Verarbeitungstechniken

 

Kaltverfestigung

Durch Kälte - Arbeitsprozesse wie kaltes Rollen, kaltes Zeichnen und kaltes Extrusion erfährt das Metall plastische Verformung. Während dieses Prozesses nimmt die Versetzungsdichte innerhalb des Metalls zu, und die Versetzungen interagieren und verwickeln sich miteinander, wodurch die Versetzungsbewegung schwierig ist, wodurch die Stärke des Metalls verbessert wird. Beispielsweise können kalte, dünne Stahlplatten die Festigkeit der Platten erhöhen, die üblicherweise bei der Herstellung der Gehäuse kleiner Elektrogeräte wie die Türplatten von Verteilungsboxen verwendet werden.

 

Wärme - Behandlungsverstärkung

Durch die Auswahl des Metalls in Wärme - Behandlungsprozesse wie Tempern, Normalisierung, Löschung und Temperieren kann die Mikrostruktur des Metalls geändert werden, wodurch seine Stärke verbessert wird. Das Löschen kann Stahl in die Martensitstruktur verwandeln und seine Härte und Stärke erheblich erhöhen, aber seine Zähigkeit verringern. Eine anschließende Temperierungsbehandlung kann einen Teil der Zähigkeit wiederherstellen und gleichzeitig eine relativ hohe Festigkeit aufrechterhalten. Diese Methode wird häufig bei der Herstellung großer und hoher Festigkeit verwendet, die erforderliche elektrische Gehäuse wie die Hauptrahmen der hohen Spannungsschalteranlage erfordern.

C. Strukturdesign

 

Angemessene Form und Wandstärke

Bei der Gestaltung von metall elektrischen Gehäusen werden nach den tatsächlichen Spannungsbedingungen eine angemessene Form und eine angemessene Wandstärke eingesetzt. Für Gehäuse, die einem großen Drücken ausgesetzt sind, werden kreisförmige oder elliptische Kreuzungen verwendet, da sie gleichmäßiger Druck verteilten. Für Teile, die seitliche Kräfte standhalten, wird die Wandstärke angemessen erhöht. Bei einigen großen Elektrogeräten im Freien im Freien durch angemessene Wand und Formoptimierung der Wand kann die Gesamtfestigkeit effektiv verbessert werden, um den externen Kräften in rauen Umgebungen zu widerstehen.

 

Verstärkung der Rippendesign

Das Anbringen von Verstärkungsrippen an der Oberfläche oder Innenseite des Gehäuses kann die Festigkeit und Steifigkeit des Gehäuses erheblich verbessern. Verstärkungsrippen können die Biege- und Torsionsfestigkeit des Gehäuses erhöhen und so die Gesamtstrukturfestigkeit effektiv verbessern, ohne dass übermäßig viel Material hinzugefügt werden muss. Beispielsweise kann die Anbringung von Verstärkungsrippen an den Seiten- und Rückwänden von Verteilerkästen die Fähigkeit des Gehäuses verbessern, das Gewicht interner Geräte zu tragen und Stößen von außen standzuhalten.

 

2. Elektromagnetische Abschirmung von elektrischen Metallgehäusen

 

Elektrische Leitfähigkeit von Materialien

1. Auswahl hochleitfähiger Metalle
Das Prinzip der elektromagnetischen Abschirmung von Metallen beruht auf deren guter elektrischer Leitfähigkeit. Wenn ein äußeres elektromagnetisches Feld auf die Metalloberfläche einwirkt, wird im Inneren des Metalls ein induzierter Strom erzeugt. Kupfer und Aluminium sind häufig verwendete Metalle mit hoher Leitfähigkeit und einer hohen Dichte an freien Elektronen, die schnell auf Änderungen im externen elektromagnetischen Feld reagieren und induzierte Ströme erzeugen können. Beispielsweise werden in elektronischen Geräten mit hohen elektromagnetischen Abschirmungsanforderungen, wie etwa den Gehäusen von Signalverarbeitungseinheiten in Kommunikationsbasisstationen, häufig Materialien aus Kupfer oder Aluminiumlegierungen verwendet. Ihre hohe Leitfähigkeit erzeugt einen starken induzierten Strom, der wiederum ein umgekehrtes elektromagnetisches Feld erzeugt, um einen Teil des externen elektromagnetischen Feldes auszugleichen und so eine elektromagnetische Abschirmung zu erreichen.

 

2. Aufbringen leitfähiger Beschichtungen

Für einige Metalle mit schlechter elektrischer Leitfähigkeit selbst oder um den Abschirmeffekt zu verbessern, können leitende Beschichtungen auf ihre Oberflächen aufgetragen werden. Zum Beispiel die Oberfläche der elektrischen Stahlgehäuse mit einer Farbe, die leitende Partikel wie Silber und Kupfer enthält, um einen leitenden Pfad zu bilden. Wenn ein externes elektromagnetisches Feld wirkt, können die leitenden Partikel in der Beschichtung den Fluss induzierter Ströme leiten und den Abschirmeffekt verbessern. Diese Methode wird häufig in Kosten für elektrische Geräte angewendet, die kosten - empfindlich und bestimmte elektromagnetische Abschirmanforderungen aufweisen.

B. geschlossenes strukturelles Design

1. Seamless versiegelte Struktur

Die elektrischen Metallgehäuse sind als geschlossene Strukturen ausgelegt, um Lücken, Löcher usw. zu minimieren, da elektromagnetische Felder diese Öffnungen leicht durchlaufen oder eingeben können. Zum Beispiel werden beim Entwerfen des Gehäuses, Schweißen, Nieten usw. verwendet, um eine enge Verbindung zwischen verschiedenen Teilen des Gehäuses zu gewährleisten, wodurch Lücken reduziert werden. Für notwendige Belüftungsöffnungen, Schnittstellen usw. werden spezielle Abschirmdesigns eingesetzt, wie z. B. die Installation von Metallnetzen, leitenden Gummischdichtungen usw., die nicht nur Belüftungs- und Verbindungsfunktionen sicherstellen können, sondern auch die Ausbreitung elektromagnetischer Felder effektiv blockieren.

 

2. Multi - Schichtschutzstruktur

Für Anlässe mit komplexen elektromagnetischen Umgebungen und extrem hohen Abschirmanforderungen kann eine Mehrschichtmetallabschirmstruktur eingesetzt werden. Verschiedene Schichten von Metallmaterialien können elektromagnetische Felder unterschiedlicher Frequenzen abschirmen. Zum Beispiel verwendet die Innenschicht im Gehäusedesign einiger elektronischer Testgeräte mit hohen Elektronik -Tests mit hoher magnetischer Permeabilität (wie Permalloy) ein Metall, um niedrig -frequenzmagnetische Felder zu schützen, und die Außenschicht verwendet ein Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit (wie Kupfer), um hoch - elektromagnetische Frequenzfelder mit Frequenz zu schützen. Durch eine Mehrschichtstruktur kann eine hohe elektromagnetische Abschirmung von Effizienz über das gesamte Frequenzband erreicht werden.

 

3. Anwendungen der elektromagnetischen Abschirmung inElektrogehäuse aus Metallüber wichtige Felder

Gehege über Schlüsselfelder

 

Bereich der elektronischen Kommunikation

Kommunikationsbasisstationen

Im Bereich der modernen Kommunikation stehen 4G- und 5G -Basisstationen als Dreh- und Angelpunkte der nahtlosen Konnektivität. Ihre Signalverarbeitungseinheiten und Basisstation Radio - Frequenzmodule arbeiten in einer intensiven Umgebung mit hoher Frequenz, Daten - intensiv. Die mit effizienten elektromagnetischen Abschirmmechanismen ausgestatteten Metall -Elektro -Gehäusen wirken als Schutzmaßnahmen. Sie verhindern externe elektromagnetische Geräusche, wie das von der nahe gelegenen industriellen Geräte oder anderen drahtlosen Geräten, die sensitiven Signalschaltungen infiltrieren. Diese Abschirmung sorgt nicht nur für die stabile und genaue Verarbeitung eingehender und ausgehender Signale, sondern reduziert auch die Interferenz und die Bit -Fehlerrate erheblich. In städtischen Gebieten mit einer hohen Dichte der Kommunikationsinfrastruktur ist beispielsweise die ordnungsgemäße elektromagnetische Abschirmung von Basisstationsgehäusen von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung einer hohen Geschwindigkeitsdatenübertragung und der klaren Sprachkommunikation.

Satellitenkommunikationsausrüstung

Die Satellitenkommunikation ist der Grundstein der globalen Kommunikation, insbesondere für abgelegene Gebiete und internationale Übertragungen. Sowohl die Bodenstationsausrüstung als auch die satellitengestützten Kommunikationsterminals sind einer komplexen elektromagnetischen Umgebung ausgesetzt. Die Metallgehäuse mit elektromagnetischer Abschirmung erfüllen eine Doppelfunktion. Sie verhindern, dass die leistungsstarken elektromagnetischen Signale, die für die Satelliten-Boden-Kommunikation verwendet werden, durch externe Störungen wie Sonneneruptionen oder kosmische Strahlung gestört werden. Gleichzeitig verhindern sie, dass die elektromagnetischen Emissionen des Geräts Störungen anderer satellitengestützter Systeme oder bodengestützter Kommunikationsnetze verursachen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Integrität der Satellitenkommunikationsverbindungen, die Gewährleistung einer zuverlässigen Datenübertragung und die Vermeidung von Signalverlusten oder -fehlern bei Übertragungen über große Entfernungen.

 

Feld elektronischer medizinischer Geräte

medizinische Bildgebungsgeräte

Medizinische Bildgebungsgeräte wie Magnetresonanztomographie (MRT) und Computertomographie (CT) sind für genaue medizinische Diagnosen von wesentlicher Bedeutung. Insbesondere MRT -Maschinen erzeugen während des Betriebs extrem starke Magnetfelder. DerMetall Elektrische GehäuseMit hoher Leistung sind elektromagnetische Abschirmung ausgelegt, um diese leistungsstarken Magnetfelder in der Maschine zu enthalten, wodurch Magnetfeldleckage verhindert wird. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da die Leckage von Magnetfeld in die nahe gelegenen medizinischen Geräte stören, elektronische Geräte in der Krankenhausumgebung stören und möglicherweise Risiken für Patienten und medizinisches Personal darstellen. Darüber hinaus blockiert die Abschirmung externe elektromagnetische Interferenzen, um sicherzustellen, dass die empfindlichen Bildgebungssensoren genaue und hohe Auflösungsbilder aufnehmen können. Ohne ordnungsgemäße elektromagnetische Abschirmung können die resultierenden Bilder durch Artefakte beeinträchtigt werden, was zu Fehldiagnosen führt.

 

Leben - Unterstützungsausrüstung

Lebenserhaltende Geräte wie Herzschrittmacher und Intensivmonitore sind lebensrettende Geräte, die in einer komplexen elektromagnetischen Umgebung in Krankenhäusern eingesetzt werden. Diese Umgebungen sind mit verschiedenen Quellen elektromagnetischer Strahlung gefüllt, darunter auch andere medizinische Geräte, drahtlose Kommunikationssysteme und elektrische Geräte. Die Metallgehäuse mit elektromagnetischer Abschirmung um diese lebenserhaltenden Geräte herum sind so konstruiert, dass sie sie vor externen elektromagnetischen Störungen schützen. Diese Abschirmung stellt sicher, dass die Geräte lebenswichtige Funktionen wie Herzrhythmus und Atmung des Patienten genau überwachen und regulieren können. Jede durch elektromagnetische Störungen verursachte Störung kann zu ungenauen Messwerten, falschen Behandlungsentscheidungen oder sogar lebensbedrohlichen Situationen für Patienten führen.

 

Luft- und Raumfahrtbereich

Elektronische Systeme für Flugzeuge

Flugzeuge sind mit einer Vielzahl wichtiger elektronischer Systeme ausgestattet, darunter Navigations-, Flugsteuerungs- und Kommunikationssysteme. Diese Systeme arbeiten in unmittelbarer Nähe zueinander und elektromagnetische Interferenzen zwischen ihnen könnten katastrophale Folgen haben. Die metallischen Elektrogehäuse mit elektromagnetischer Abschirmung sollen Crosstalk, also die unerwünschte Übertragung elektromagnetischer Signale zwischen verschiedenen Systemen, verhindern. Beispielsweise sorgt die Abschirmung des Gehäuses im Navigationssystem dafür, dass die präzisen Navigationssignale nicht durch die leistungsstarken Kommunikationssignale an Bord gestört werden. Dies ist für die Aufrechterhaltung der Sicherheit und Präzision des Flugbetriebs von entscheidender Bedeutung, da Abweichungen in der Navigation oder Flugsteuerung aufgrund elektromagnetischer Störungen zu Flugbahnfehlern und möglichen Unfällen führen können.

 

Raumfahrzeug

Raumfahrzeuge operieren in einer extrem rauen Weltraumumgebung, die mit intensiver elektromagnetischer Strahlung der Sonne, kosmischer Strahlung und anderen Himmelsquellen gefüllt ist. DerMetallgehäusevon Raumfahrzeugen sind mit fortschrittlichen elektromagnetischen Abschirmtechniken ausgelegt, um die empfindlichen internen elektronischen Geräte zu schützen. Diese Geräte sind für verschiedene Funktionen verantwortlich, z. B. die Datenerfassung, die Kommunikation mit der Erde und die Kontrolle der Raumfahrzeuge. Die elektromagnetische Abschirmung schützt nicht nur vor der hohen Energiestrahlung, sondern hilft auch bei der ordnungsgemäßen Funktion der elektronischen Schaltungen in Gegenwart schneller Veränderungen in der elektromagnetischen Umgebung von Raum. Dies gewährleistet die langfristige Zuverlässigkeit des Raumfahrzeugs während seiner längeren Missionen im Weltraum.

 

Industrieautomatisierung

Industriekontrollausrüstung

In modernen industriellen Umgebungen sind programmierbare Logikcontroller (PLCs) und industrielle Computer das Gehirn hinter automatisierten Herstellungsprozessen. Diese Umgebungen sind mit leistungsstarken Motoren, hohen Spannungs -elektrischen Systemen und anderen Quellen für elektromagnetische Interferenzen gefüllt. Die metall elektrischen Gehäuse mit elektromagnetischer Abschirmung werden verwendet, um die empfindlichen Kontrollschaltungen dieser Geräte zu schützen. Die Abschirmung verhindert, dass externe elektromagnetische Rauschen die Kontrollsignale verderbt, um sicherzustellen, dass die Produktionsprozesse reibungslos und genau laufen. In einer Automobilfabrik stützen sich beispielsweise die kontrollierten Roboter -Montage -Linien auf die elektromagnetische Abschirmung ihrer Kontrollgehäuse, um präzise Bewegungen und Operationen auszuführen, wodurch Produktionsfehler und Ausfallzeiten minimiert werden.

 

Roboter

Industrieroboter sind ein wesentlicher Faktor für die Steigerung der Produktivität und Präzision in der Fertigung. Ihre internen Kontrollsysteme und Sensoren reagieren sehr empfindlich auf elektromagnetische Störungen.Die speziellen Metallgehäuse mit elektromagnetischDie Abschirmung spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Genauigkeit und Stabilität der Operaten der Roboter. Die Abschirmung schützt die Steueralgorithmen und Sensordaten vor externen elektromagnetischen Feldern, sodass die Roboter komplexe Aufgaben mit hoher Wiederholbarkeit ausführen können. In einer Präzision - Herstellungsanlage wie einer Halbleiter -Herstellungsanlage ist die elektromagnetische Abschirmung der Robotergehäuse von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die genaue Handhabung und Montage empfindlicher Komponenten sichergestellt wird.

 

Bereich Unterhaltungselektronik

Smartphones

Smartphones sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden und verfügen über zahlreiche drahtlose Kommunikationsmodule wie Wi-Fi, Bluetooth und 4G/5G. Die Metallgehäuse mit elektromagnetischer Abschirmung sollen Interferenzen zwischen diesen verschiedenen Kommunikationsmodulen verhindern. Wenn ein Benutzer beispielsweise gleichzeitig WLAN zum Surfen und 4G zum Videostreaming nutzt, stellt die Abschirmung sicher, dass sich die Signale dieser beiden Module nicht gegenseitig stören, was für ein nahtloses und schnelles Benutzererlebnis sorgt. Darüber hinaus reduziert die Abschirmung die Auswirkungen externer elektromagnetischer Interferenzen von Quellen wie anderen Smartphones oder Hochfrequenzsendern in der Nähe und verbessert so die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit des Geräts.

 

Laptops

Laptops werden häufig für Arbeit, Unterhaltung und Kommunikation verwendet. Ihre internen Komponenten, einschließlich Motherboard, Festplatte und drahtlose Netzwerkkarten, erzeugen während des Betriebs elektromagnetische Strahlung. DerMetallgehäuse mit elektromagnetischerDie Abschirmung dient zwei Zwecken. Erstens reduzieren sie die vom Laptop ausgehende elektromagnetische Strahlung, was für die Gesundheit und Sicherheit des Benutzers wichtig ist. Zweitens schützen sie die internen Komponenten vor elektromagnetischen Störungen von außen, beispielsweise durch Stromleitungen oder andere elektronische Geräte in der Nähe. Dies trägt dazu bei, die Stabilität des Laptop-Betriebs aufrechtzuerhalten, Datenbeschädigungen zu verhindern und eine reibungslose Leistung bei Aufgaben wie Videobearbeitung, Spielen oder Online-Konferenzen sicherzustellen.