Wasserdichtes Gehäusedesign: Alles, was Sie wissen müssen

Elektronik verschiedener Art muss wasserdicht sein, denn wenn Wasser eindringt, kann es zu Störungen kommen. Daher ist die Fertigung wasserdichter Gehäuse für verschiedene Anwendungen weit verbreitet.

Wenn Sie mehr über wasserdichtes Gehäusedesign und verwandte Themen erfahren möchten, hilft Ihnen der folgende Ratgeber weiter. Lesen Sie also weiter.

Dichte Gehäuse werden bei DEK aus dem Vollen gefräst; siehe Gehäuse und Umschließungen.

Das International Protection (IP) Marking System

IP steht für International Protection Marking System, mit dem das Gehäuse von Elektronik bewertet wird. Es ist auch als Ingress Protection Marking bekannt und umfasst Wasserdichtigkeitstests mit verschiedenen Stufen.

Es besteht aus zwei Ziffern; die erste Ziffer gibt die Staubdichtheit an, die zweite die Wasserdichtheit.

Den IP-Code entschlüsseln

Der IP-Code wird als IP mit zwei Ziffern geschrieben. Die erste Ziffer bezieht sich auf Festkörper und reicht von 0 bis 6. Sie gibt die Stufen für Staubpartikel an.

Die zweite Ziffer bezieht sich auf Flüssigkeiten und reicht von 0 bis 9, was den Schutz gegen Wasser angibt.

Was bedeuten die Bewertungen?

Die erste Ziffer für den Staubschutz reicht von 0 bis 6, wobei jede Zahl eine Schutzstufe angibt.

• 0: Bedeutet keinen Schutz.
• 1-2: Das bedeutet Schutz gegen Partikel mit einer Größe von mehr als 50 mm.
• 3-4: Bedeutet Schutz gegen Staubpartikel größer als 2,5 mm.
• 5: Es bedeutet, dass Staub eindringen kann, aber die Funktionalität nicht beeinträchtigt wird.
• 6: Es steht für ein zu 100 % staubdichtes Gehäuse.

Der Schutz der zweiten Ziffer ist wie folgt:

• 0: Kein Schutz
• 1: Schutz gegen senkrecht fallende Wassertropfen
• 2: Schutz gegen Wassertropfen aus einem Winkel von 15 Grad.
• 3-4: Schutz gegen Spritzwasser und Wasserstrahlen
• 5-6: Schutz gegen schweren Seegang
• 7-8: Schutz gegen Eintauchen in Wasser bis zu einer Tiefe von maximal 1 Meter.

Das NEMA-Bewertungssystem

Das NEMA-Bewertungssystem steht für National Electrical Manufacturer Association und gibt Aufschluss darüber, wie gut ein Produkt geschützt ist.

Es gilt hauptsächlich für Industrieprodukte. NEMA-Bewertungssysteme gehen über den Schutz vor Wasser und Staub hinaus. Sie funktionieren, indem Produkte korrosiven Stoffen, Eis und Öl ausgesetzt werden.

Das NEMA-Bewertungssystem wird anhand der Verwendung des Produkts im Innen- und Außenbereich analysiert. Die Bewertungen für den Innenbereich reichen von 1 bis 13 und zeigen den Schutz vor elektrischem Schlag und Staub.

Die NEMA-Bewertungen für den Außenbereich sind 3R, 3 und 3S. NEMA 4 eignet sich für Gehäuse, die hohem Wasserdruck ausgesetzt sind.

Funktionale Dichtungen gestalten

Es gibt verschiedene Designs für Wasserdichtungen, und einige davon sind die folgenden:

Statische O-Ring-Dichtungen

Wenn Sie ein Dichtungsdesign für runde Produkte benötigen, können Sie die statische O-Ring-Dichtung verwenden. Bei diesen Dichtungen bewegen sich die passenden Nutteile nicht, sodass die Dichtfläche keine Bewegung aufweist.

Dynamische O-Ring-Dichtung

Bei dynamischen O-Ring-Dichtungen bewegen sich die passenden Nutteile, daher benötigt das Material mehr Schmierung. Das Material muss außerdem stärker sein als das für die Herstellung statischer O-Ringe gewählte.

Dichtungsdesign

Eine Dichtung ist eine Art Dichtmittel, das wie ein Pflaster, Kleber oder Spray wirkt und die Fugen zusammenhält. Sie kann mit und ohne verschiedene andere Dichtmittel verwendet werden. Sie eignet sich für Fläche-zu-Fläche-Dichtungen und weist mehrere Hohlräume auf.

Ein Hinweis zum Druckverformungsrest

Eines der Probleme bei Gummidichtungen ist, dass sie die Form des Materials annehmen können, für das sie verwendet werden. Dadurch verlieren sie ihre Form, weshalb das richtige Material wichtig ist.

Tasten

Tasten werden in Schalttafelschaltern, Auslösern und Richtungstasten verwendet und eignen sich als Dichtmittel für alle, die Schnittstellenprobleme lösen möchten. Sie sind einfach zu installieren und kostengünstig.

Tasten werden aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Das Niederdruck-Design wasserdichter Tasten verwendet Gummitasten, während Schwerlasttasten aus härteren Materialien bestehen.

Materialauswahl bei Projekten für wasserdichte Gehäuse

Bei der Materialauswahl für wasserdichte Gehäuse sind bestimmte Faktoren zu berücksichtigen, und zwar die folgenden:

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Materialauswahl

Die Entwicklungsphase bestimmt das verwendete Material, und dafür müssen Sie verschiedene Phasen durchlaufen. So ist beispielsweise das Material der Prototypenentwicklungsphase, das günstig ist, geeignet.

Sie müssen sich keine Gedanken über die Wirksamkeit der Abdichtung machen, Sie müssen lediglich das Design testen.

Der Designleitfaden, den Sie bei der Fertigung des Produkts verwenden, gibt die zu wählende Materialart vor. So benötigt beispielsweise ein Hochdruck-Gehäusedesign Materialien, die mit CNC-Maschinen kompatibel sind.

Die Haltbarkeit des Materials hängt von der Umgebung ab, der es ausgesetzt ist. Für Umgebungen, die langlebige wasserdichte Gehäuse erfordern, müssen entsprechende Materialien gewählt werden.

Häufig verwendete Materialien für wasserdichte Gehäuse

Die häufig verwendeten Materialien für wasserdichte Gehäuse sind die folgenden:

Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar und werden sehr häufig für wasserdichte Gehäuse gewählt, da sie korrosionsbeständig sind. Sie sind jedoch nicht so robust wie Metallgehäuse.

Wasserdichte Gehäuse werden aus Metallen hergestellt, die aus Aluminium, Edelstahl und Stahl bestehen.

• Stahl: Er wird in Situationen eingesetzt, in denen die Korrosionsneigung gering ist, und eignet sich daher für Umgebungen mit geringem Korrosionsrisiko. Er ist zudem sehr langlebig und robust – dadurch werden Gehäuse kratzfest.
• Aluminium: Aluminium eignet sich für Gehäuse, die beständig gegen Salzwasser sein müssen. Es bietet Korrosionsbeständigkeit. Zudem ist es leicht und eignet sich für alkalische Umgebungen.
• Edelstahl: Edelstahlgehäuse sind langlebig und korrosionsbeständig.

Empfehlungen für wasserdichte Prototypen

Beim Entwurf eines Gehäuses werden Materialien mit geringerer Auflösung verwendet, um die richtige Passform, Ästhetik und Funktion des Designs zu erreichen; dies hilft, die Wasserdichtigkeit zu testen.

3D-gedrucktes PLA ist ein geeignetes Verfahren, um zunächst einen Eindruck vom Aussehen des Gehäuses zu gewinnen. Es hilft, die Schnittstelle des Bauteils zu testen, wobei Materialien wie Nylon oder 3D-gedrucktes ABS verwendet werden.

Die für den Druck von Gehäusen verwendeten Kunststoffe sind hochpräzise und führen zu einer hochwertigen Abdichtung.

Für Hochdruckdichtungen müssen Sie einen CNC-Bearbeitungs-Prototypenin Betracht ziehen. Er gewährleistet eine hervorragende Oberflächenqualität sowie einen hochpräzisen Prototypen mit engen Toleranzen.

Welche Oberflächenveredelungen können für wasserdichte Gehäuse verwendet werden?

Die Wahl der Art der Oberflächenveredelung für das wasserdichte Gehäuse hängt von der Art des Materials ab, aus dem es besteht.

Die beiden am häufigsten gewählten Arten der Oberflächenveredelung werden jedoch im Folgenden erläutert:

Eloxieren

Eloxieren kann in verschiedenen Varianten erfolgen, wie Schwefelsäure-Eloxieren, Harteloxieren und Chromsäure-Eloxieren. Sie verleihen Gehäusen aus Aluminium eine korrosionsbeständige Schicht.

Darüber hinaus verbessert das Eloxieren auch die elektrische Isolierung, die Hitzebeständigkeit, die Haftung und die Verbundfestigkeit.

Pulverbeschichtung

Pulverbeschichtung ist ein Verfahren der Oberflächenveredelung, das eine Schutzschicht auf dem Edelstahl aufbringt. Das trockene Pulver wird mittels elektrischer Ladung auf der Metalloberfläche aufgeschmolzen, anschließend wird das beschichtete Gehäuse zum Aushärten belassen, um eine abschließende Oberfläche zu erzielen.

Die Pulverbeschichtung macht Edelstahl hochgradig korrosionsbeständig und fügt zudem eine Schichtdicke hinzu, die die Toleranz des Gehäuses verbessert.

Tipps für das Design wasserdichter Gehäuse

Die Tipps für wasserdichte Gehäuse, die Sie beachten sollten, sind die folgenden:

• Sie möchten das Gehäuse vielleicht vollständig abdichten, doch das vollständige Abdichten des Gehäuses ist kein geeigneter Ansatz. Wenn Sie das Gehäuse vollständig abdichten, kann Wasserdampf nur schwer in das Gehäuse eindringen und es wieder verlassen.
• Runde Gehäuse eignen sich für wasserdichte Abdeckungen. Sie sind sehr einfach zu verwenden und kostengünstig.
• Komplexe Dichtungen müssen vermieden werden; die miteinander abgedichteten Komponenten dürfen nicht mehr als drei Komponenten umfassen.
• Wenn Sie eine Dichtung verwenden, müssen Sie an allen Seiten eine Auflage hinzufügen. Ohne diese Auflage kann die Abdichtung fehlschlagen, da die Dichtung aus der Klemmzone herausgezogen wird.

Fazit

Beim Entwurf eines wasserdichten Gehäuses müssen alle wichtigen Aspekte wie Materialien, Konstruktion usw. berücksichtigt werden.

Sie können uns kontaktieren unter DEK. Wir liefern Ihnen hochwertige und präzise wasserdichte Gehäuse. Unsere geschulten und erfahrenen Fachkräfte und Ingenieure verfügen über moderne Maschinen, um die Fertigung Ihrer individuellen Gehäuse zu unterstützen.

Häufig gestellte Fragen

Wie fertigt man ein wasserdichtes Gehäuse?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wasserdichte Gehäuse herzustellen, etwa mit O-Ringen und Dichtungen. Sie werden in Verfahren wie dem Spritzgießen gefertigt.

Welche IP-Schutzart ist wetterfest?

Wetterfeste IP-Schutzarten sind IP66, IP67 und IP65. Diese Gehäuse bieten Schutz gegen hohe Feuchtigkeit.

Können Sie einen wasserdichten Kunststoff-Prototyp eines Gehäuses herstellen?

Ja, für wasserdichte Gehäuse können verschiedene Kunststoffarten gewählt werden, und auch Gummidichtungen sind sehr verbreitet.

Können Sie eine Dichtheitsprüfung anbieten?

Ja, indem Sie das Gehäuse unter eine Wassersäule tauchen, können Sie seine Wasserdichtheit prüfen.