Les meilleures options de fabrication pour les boîtiers électroniques

Pour les développeurs de produits électroniques, un boîtier robuste et esthétique peut transformer un déchet mis au rebut en un phénomène conquérant du marché.

Les prototypes et les pièces d'utilisation finale nécessitent des boîtiers, qui représentent la touche finale essentielle d'un appareil électronique et qui maintiennent les composants et le câblage en place pour assurer la durabilité, la fonction et une apparence professionnelle.

Lorsqu'il s'agit de fabriquer des boîtiers, les possibilités sont quasi infinies.

Des boîtes en bois découpées au laser aux boîtiers en tôle, en passant par les coques en aluminium usinées CNC comme le boîtier d'un ordinateur portable MacBook, les boîtiers peuvent être fabriqués à l'aide d'une grande variété de procédés et de matériaux.

3ERP a des années d'expérience dans la création de ce type de boîtiers, via plusieurs technologies de fabrication :usinage CNC, moulage par injection, fabrication de tôlerie et plus encore.

Cet article examine certaines des façons dont 3ERP peut répondre à vos besoins en matière de construction d'enceintes.

Qu'est-ce qu'une enceinte ?

Un boîtier est l'enveloppe extérieure d'un produit qui contient ses composants électroniques et d'autres pièces.

Généralement en plastique rigide ou en métal, une enceinte joue plusieurs rôles. Pour de nombreux produits courants, un boîtier effectue les opérations suivantes :

• Maintient les composants électroniques en place
• Protège les composants électroniques fragiles des dangers externes tels que la poussière et les liquides, ainsi que des chocs et des coups
• Permet une connexion facile des entrées et des sorties
• Fournit la portabilité
• Rend le produit reconnaissable par sa forme, sa couleur, sa marque, etc.

Bien que les boîtiers soient généralement l'une des dernières préoccupations d'un développeur de produit, ils peuvent jouer un rôle même au début de la phase de prototypage. L'électronique logée dans un boîtier solide est beaucoup plus facile à gérer qu'un fouillis de fils qui pendent comme un bol de spaghetti.

Et, peut-être plus important encore, même un simple boîtier prototype peut suffire à impressionner un investisseur potentiel. Une simple boîte imprimée en 3D avec une attention aux détails et à la marque, par exemple, peut fournir une image beaucoup plus vivante d'un produit potentiel qu'un dessin ou un concept.

Les boîtiers sont généralement composés de deux moitiés (afin que le produit puisse être ouvert pour les réparations, les changements de batterie, etc.) et utilisent des vis, des supports ou des compartiments pour maintenir des composants spécifiques au bon endroit.

Ils peuvent également comporter des trous dans leur surface pour les commutateurs externes, les écrans et les connecteurs pour les câbles d'entrée/sortie et d'alimentation.

Quels sont les meilleurs matériaux pour les boîtiers électroniques ?

Il existe de nombreuses options de matériaux lors de la fabrication de boîtiers pour l'électronique.

Pour les projets de bricolage, une boîte en bois découpée au laser peut être tout à fait suffisante. Pour les produits professionnels, cependant, une variété de plastiques et de métaux peuvent être utilisés.

Une considération matérielle importante est la résistance et la durabilité, car certains produits seront soumis à une activité plus intense que d'autres.

Un boîtier pour un compteur de vélo, par exemple, devra être résistant à la pluie, à la saleté et aux vibrations intenses. Une calculatrice de poche, en revanche - bien que légèrement moins complexe qu'un indicateur de vitesse - ne subira pratiquement aucune usure physique, et ses exigences matérielles seront donc moins strictes.

En général, les métaux rendent les boîtiers plus solides et plus durables que les plastiques.

La plupart des appareils électroniques — ordinateurs, télécommandes, radios numériques, etc. — nécessitent des boîtiers rigides pour fonctionner correctement. Dans certains cas, cependant, une enceinte partiellement flexible, semblable à du caoutchouc, peut être fabriquée afin d'augmenter la durabilité.

L'aspect physique souhaité d'une enceinte peut également être un facteur important dans le choix d'un matériau.

Certains boîtiers, tels que ceux des appareils de jeu portables, sont conçus pour être transparents ou translucides afin de révéler les composants électroniques à l'intérieur. Pour ces produits, un plastique polyvalent comme l'acrylique peut être préférable.

Et certains boîtiers peuvent exiger une finition de surface spécifique. Si un produit nécessite un revêtement anodisé, par exemple, le boîtier doit être en aluminium.

En général, le processus de fabrication utilisé pour construire l'enceinte informera les options matérielles, et les exigences matérielles peuvent également influencer le choix du processus de fabrication.

Boîtiers électroniques d'usinage CNC

Les machines CNC sont l'un des outils les plus polyvalents pour la fabrication de boîtiers électroniques. Les centres d'usinage peuvent couper les métaux et les plastiques, et les pièces peuvent être fabriquées directement à partir d'une conception CAO numérique.

L'un des avantages de l'utilisation d'un processus de fabrication numérique comme l'usinage CNC est la répétabilité :une fois que vous avez usiné un boîtier, vous pouvez utiliser le même fichier de conception pour créer des milliers d'autres copies identiques.

Les machines CNC permettent également des boîtiers très complexes géométriquement. Alors que d'autres processus ne sont réellement capables de fabriquer que des "boîtes", l'usinage CNC permet de créer des courbes lisses, des structures asymétriques et des caractéristiques individuelles complexes.

C'est peut-être un peu plus lent et plus coûteux que des méthodes plus rudimentaires comme le formage de tôle, mais l'usinage est un moyen très efficace de créer des boîtiers.

Exemples de matériaux :

• Aluminium
• Acier inoxydable
• Acrylique
• Acétal

Boîtiers électroniques moulés par injection

Pour la fabrication en série de produits de consommation simples, il n'y a pas de meilleure méthode que le moulage par injection, qui peut être utilisé pour fabriquer des pièces en plastique en grande quantité.

Le moulage est idéal pour les boîtiers en plastique simples et est utilisé pour créer des boîtiers pour des produits tels que des contrôleurs portables, des capteurs, des clés électroniques, des écrans et bien plus encore.

Le moulage par injection peut être utilisé avec des thermoplastiques résistants comme l'ABS, qui ne se brisera pas sous la force, et d'autres plastiques polyvalents comme l'acrylique et l'acétal. Les plastiques non rigides tels que le TPV et le TPE peuvent également être utilisés pour les produits nécessitant une absorption des chocs, comme les chronomètres de sport.

Bien que les plastiques soient rarement utilisés pour les applications les plus exigeantes physiquement, la polyvalence des matériaux du moulage par injection présente des options appropriées pour de nombreux produits.

Les composants électroniques peuvent également être intégrés plus fermement dans le boîtier en utilisant un processus tel que le moulage par insertion. Ici, le plastique fondu peut être moulé directement sur le dessus d'un insert métallique, qui pourrait contenir, par exemple, un composant émettant de la lumière ou du son.

Exemples de matériaux :

• ABS
• Polycarbonate
• Acrylique
• TPE

Boîtiers électroniques en tôle

L'une des applications les plus importantes du formage de tôles est la création de boîtiers pour divers appareils.

Bien qu'ils ne soient pas particulièrement agréables à regarder, les boîtiers en tôle sont abordables, durables et faciles à fabriquer. Ils sont utilisés sur des produits tels que les ordinateurs de bureau et pour d'innombrables applications industrielles, à la fois intérieures et extérieures.

Il est facile de comprendre pourquoi la fabrication de tôles est idéale pour les boîtiers. Avec seulement trois "plis", vous pouvez transformer une feuille de métal en une boîte ouverte. Et en perforant et en estampant quelques trous dans cette boîte, vous êtes déjà à mi-chemin d'un boîtier fonctionnel.

Les métaux couramment utilisés pour les boîtiers comprennent l'aluminium, l'acier et l'acier inoxydable, et une gamme de finitions peut être ajoutée en fonction de l'application. L'aluminium 5052 est particulièrement précieux, car il peut être plié à des angles extrêmes sans se fissurer.

Exemples de matériaux :

• Aluminium
• Acier
• Acier inoxydable

Boîtiers électroniques d'impression 3D

Bien que l'impression 3D ne soit généralement pas adaptée à la fabrication de produits en grande quantité, c'est l'un des moyens les plus efficaces et les plus abordables de produire des prototypes de boîtiers en plastique uniques.

Les boîtiers peuvent être conçus à l'aide d'un logiciel de CAO et envoyés directement à l'imprimante 3D, et la technologie de fabrication permet un haut niveau de liberté géométrique.

Il est même possible d'enfermer entièrement les composants électroniques dans le boîtier imprimé en 3D sans avoir besoin d'assemblage.

L'impression 3D est compatible avec les matériaux de boîtier courants comme l'ABS.

Exemples de matériaux :

• ABS
• PLA
• Polycarbonate

Pour construire un boîtier pour votre prototype ou produit électronique, contactez 3ERP pour un devis gratuit . Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller sur vos meilleures options.