Gehäusetechnik Elektronikgehäuse aus Kunststoff oder Metall?

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Empfindliche Elektronik muss gut geschützt sein. Welche Gehäusesysteme – aus Kunststoff oder Metall – geeignet sind, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Auch 3D-Druck ist eine Option.

Die Ansprüche an ein Gehäuse sind groß: Das empfindliche Innenleben eines elektronischen Gerätes will geschützt werden, gleichzeitig ist die äußere Hülle die Visitenkarte des Produktes und das Gehäusedesign ein entscheidender Faktor für den Markterfolg. Bopla Gehäuse Systeme bietet neben vielen Standard-Gehäusen ein großes Spektrum für die Fertigung individueller Gehäuse und Komponenten aus unterschiedlichen Werkstoffen und mit verschiedenen Fertigungsverfahren.

Kunden kommen entweder mit einer vagen Idee, einem konkreten Lastenheft oder aber erst dann auf den Gehäusehersteller zu, wenn sie die Elektronik bereits entwickelt haben und auf der Suche nach einem passenden Gehäuse sind. Neben Form und Größe müssen die entscheidenden Funktionsparameter für das Elektronikgehäuse auf die Applikation abgestimmt werden. Dies sind zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Temperaturwechsel, UV-Strahlung, Chemikalien, Schock und Vibrationen sowie der Schutz vor dem Eindringen von Festkörpern und Wasser.

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Besonders kosteneffiziente und maßgeschneiderte Lösungen lassen sich immer dann realisieren, wenn die Gehäuseexperten gleich zu Beginn in den Entwicklungsprozess eines Elektronikproduktes einbezogen werden. In dieser Phase wird sofort deutlich, ob für die Anwendung ein völlig neues Gehäuse entwickelt werden muss oder ob eines der Standardgehäuse aus dem breiten Produktportfolio der Bünder Spezialisten anforderungsgerecht angepasst werden kann.

Für jeden Bedarf das richtige Gehäuse

Kann auf ein bestehendes Standard-Produkt zurückgegriffen werden und eine kundenspezifische Anpassung ist gefragt, zählen sämtliche erforderlichen Bearbeitungsschritte zum Dienstleistungsangebot des Unternehmens. Das Einfügen von Löchern und Aussparungen für Kabeldurchführungen, Tasten, Steckverbinder oder Kühlmittelleitungen ist ebenso möglich wie die anwendungsspe­zifische Gestaltung mit individueller Farbgebung und Bedruckung. Selbst wenn ein Kunde erst in letzter Minute an das Gehäuse denkt, lassen sich die Befestigungspunkte für die Elektronik individuell anpassen.

Bei den komplett individuell gefertigten Gehäusen ist zunächst die Frage des Werkstoffs zu klären. Das Unternehmen aus Bünde bietet Gehäuse aus Kunststoff ebenso wie aus Metall an, je nach Anforderung in unterschiedlichen Materialien und Produktionsverfahren.

Kunststoffgehäuse lassen sich präzise auf die Anwendung ausgelegen, sind leicht und bei großen Stückzahlen zu einem attraktiven Preis erhältlich. Sie bieten hohe Funktionalität bei anspruchsvoller Optik und selbst feinste Details lassen sich kundenindividuell realisieren. Beim Einsatz moderner Hochleistungskunststoffe sind selbst aggressive Umwelteinflüsse keine besondere Herausforderung für ein Spritzgussgehäuse.

Zuverlässig auch unter extremen Bedingungen und mit hoher Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit präsentieren sich Aluminiumdruckgussgehäuse und Druckgussgehäuse aus Zink oder Magnesium. Sie sind besonders robust und bieten eine hohe Stabilität und Schlagfestigkeit sowie aufgrund des elektrisch leitfähigen Grundmaterials eine gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).

Die Stückkosten sind aufgrund der bei Druckgussteilen üblichen Nacharbeiten an Oberflächen und Funktionsteilen höher als beim Kunststoffspritzguss aber die mechanische Schutzwirkung ist umso besser. Zur Auswahl stehen zahlreiche Oberflächenveredelungen wie individuelle Pulverbeschichtungen, Lackierungen, Lasergravuren oder Bedruckungen.

Die Vorteile von Aluminiumprofilgehäusen

Bei Aluminiumprofilgehäusen bilden Alu-Strangpressprofile den Gehäusekörper. Der zentrale Vorteil liegt in der Variabilität. Die Gehäusegröße lässt sich durch maßgenaues Ablängen der Profile exakt auf die zu verbauende Elektronikbaugruppe abstimmen. Flächen für Folientastaturen und Displays, Nuten für die Aufnahme von Leiterkarten oder Montageplatten sowie Wandlaschen zur Befestigung oder kühlende Rippen werden direkt in das Profil eingeformt.

Optik und Oberflächenveredelung wie etwa Pulverbeschichtungen, Lackierungen, Lasergravuren oder Bedruckungen können individuell bestimmt werden. Vorteile der Aluminiumprofilgehäuse sind außerdem die gute EMV-Schirmung und die hohe Wärmeableitung, Schlagfestigkeit sowie Stabilität.

Gehäuse aus dem 3D-Drucker

Designfreiheiten und unendliche Möglichkeiten bietet der 3D-Druck – er ist aber aufgrund der vergleichsweise großen Bauvolumina typischer Elektronikgehäuse nicht unbedingt für die Serienproduktion großer Stückzahlen geeignet. Er bietet sich aber stets für die Erstellung von Prototypen, Funktions- und Präsentationsmustern sowie für die Herstellung von Kleinstserien für Feldtests an. Auch für applikationsspezifische Einbaukomponenten wie z.B. Displayhalterungen sind gedruckte Teile geeignet.

Additiv gefertigte Gehäuse oder Zubehörteile können mit kurzen Vorlaufzeiten und in verschiedenen Drucktechnologien geliefert werden. So lassen sich Änderungen noch vor der Werkzeugerstellung bzw. dem Start der Serienproduktion umsetzen und der Kunde kann sicher sein, dass die individuelle Gehäuselösung genau den Vorstellungen entspricht.

Von der Idee zum Serienprodukt

Neben den vielfältigen Optionen für die Erstellung des Gehäuses ist das Unternehmen aus Bünde Experte bei der Entwicklung und Montage von Mensch-Maschine-Schnittstellen wie (Folien-)Tastaturen oder (Touch-)Displays. Als Anbieter von Systemlösungen kann man darüber hinaus nicht nur die Integration, sondern auch die Entwicklung der Elektronik übernehmen. Bei der Realisierung eines elektronischen Geräts greift es auf sämtliches Know-how und Fertigungstechnologien zurück, welche die Phoenix Mecano Gruppe sowie ein umfangreiches Netzwerk externer Partner zu Verfügung stellen können.

Fazit: Sinnvoll ist es, schon im Vorfeld der Entwicklung eines Geräts die Zusammenarbeit mit dem Gehäusefertiger zu starten. Die Geräteentwicklung gestaltet sich viel einfacher und auch deutlich kostengünstiger, wenn der Gehäusehersteller bereits einbezogen wird, sobald die Produktidee entwickelt ist.

Auch die Fertigungsexpertise des Gehäuseherstellers fließt so bereits zu einem frühen Zeitpunkt in die Entwicklung mit ein. Dabei entscheidet der Kunde entscheidet, welche Fertigungsschritte von wem übernommen werden.

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