Estuches no metálicos

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Esta pregunta está realmente dirigida a casos de computadora, pero supongo que también se aplica a otros casos de PCB. La mayoría de las cajas de computadoras que encuentro son de aluminio, o de otro tipo de metal; Según tengo entendido, esto se debe a las siguientes propiedades:

1) térmico, una caja de metal disipará muy bien el calor aplicado a cualquier punto y lo conducirá a las áreas más frías (afuera). Además, no se quema (aunque muchos casos tienen plástico también)

2) RF, una caja de metal protegerá de la interferencia externa y también evitará que la EMF interior interfiera con otras cosas.

3) fuerza, para mantener el equipo pesado en su lugar y protegerlo.

4) conectado a tierra, agregue un nivel de protección eléctrica al tener una caja de metal conectada a tierra alrededor de los componentes.

Mi pregunta es esto: ¿por qué no se pueden usar otros materiales si estas son las únicas preocupaciones? Otros materiales pueden ser más baratos, más fáciles de conseguir o trabajar, más ligeros y, lo que es más importante, más baratos .

Por ejemplo, Wood tiene buenas propiedades para el # 3, puede ser fuerte y los servidores no necesitan ser mucho más portátiles, por lo que solo deben ser tan fuertes como no desmoronarse cuando se quedan allí. El # 4 no es realmente necesario, el # 1 es importante, pero la mayoría de las computadoras ya usan ventiladores y disipadores de calor (raramente el caso en sí se usa como un disipador de calor), por lo que, con un flujo de aire bien planificado, los casos no tienen que ser térmicamente conductores (quizás térmicos). aunque los sensores pueden ser más importantes); que deja el # 2.

Ahora, ¿sería posible usar algún tipo de cinta metálica en el interior del estuche? He visto una cinta de RF gruesa, pero eso es caro. Por lo que sé, la lámina de aluminio (para hornear) es en realidad principalmente de plástico con una capa delgada de aluminio. He visto cintas de aluminio baratas (para el techo) pero supongo que es muy parecido al papel de aluminio; ¿Qué tan grueso tiene que debe ser la capa, y se puede hacer a bajo costo? ¿Podría incluso usar algo como alambre de pollo?

    
pregunta Chris2048

3 respuestas

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Con respecto al grosor del metal requerido para el blindaje: el conductor que se usa como blindaje debe ser más grueso que la "profundidad de la piel" del metal en las frecuencias que intenta bloquear. Según un libro de texto [1] que tengo aquí, 1 micrón es suficiente en la práctica.

[1]: Ingeniería Electromagnética, Inan e Inan, 1999, p. 322.

    
respondido por el pingswept
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La razón más grande es la fabricación en masa. Es tan barato y fácil de sellar los gabinetes de aluminio una vez que haya terminado la herramienta, mientras que la madera requiere el fresado de cada pieza. Pero si está haciendo algo único o por razones estéticas, el costo de reproducción no debería ser una preocupación.

Por las otras razones:

  1. Térmico: tienes razón.

  2. RF: el alambre de pollo permitiría altas frecuencias. Si la longitud de onda de la onda EM es más pequeña que la abertura en el metal, puede pasar. El papel de aluminio no tiene, AFAIK, una capa de plástico. Debería ser lo suficientemente bueno. Pero se desgarra fácilmente, así que tienes que estar bastante atento para obtener una buena cobertura. Además, necesita un poco de malla de resorte o algo alrededor de las bridas o tapas, etc. para asegurarse de que la conexión eléctrica circule por la esquina. Tenga en cuenta que el contacto debe ser continuo alrededor de cualquier abertura. En teoría, el grosor del metal no debería impactar en el blindaje (siempre que el metal no se rasgue) pero no conozco la ingeniería de RF suficiente para afirmar esto.

  3. Fuerza: si su caja se asienta en el piso, la madera debería salir bien. Si se monta en un bastidor, tendrá que decidir qué hacer con la brida de montaje. La resistencia al corte de la madera no es tan buena como la del metal, por lo que es posible que tenga que fabricar la brida de metal y usar muchos tornillos para conectarla a la madera. La madera es más pesada para un volumen dado, por lo que la brida tendrá que llevar más carga.

  4. Tierra: no estoy muy seguro de esto. Supongo que los golpes de aligeramiento son la razón principal por la que debe preocuparse por esto, y no estoy seguro de cuánta protección le daría de todos modos la caja metálica en esa situación. De todos modos, tu jaula de RF debe estar conectada a tierra, por lo que quizás acabes con un poco de papel de aluminio carbonizado para limpiar. Si alguien introduce algo de metal a través de la caja y hace contacto con la fuente de alimentación, un metal más grueso en la jaula de RF ayudaría.

respondido por el mtrw
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Por lo que sé, el aluminio laminado estampado es la forma más barata de producir cajas de metal en masa.

Si quieres un estuche de madera bonito, veo 4 opciones:

  • sin blindaje en absoluto. La electrónica en una caja de madera tiene casi exactamente el mismo EMI / EMC como si estuviera al aire libre, o en un tanque de vidrio con aceite. Según tengo entendido, todas las placas madre de PC emiten tanta RF que tal caso fallaría las pruebas de la FCC, lo que hace que sea ilegal vender en la mayoría de los países.
  • coloque una caja de metal dentro de la caja de madera, tal vez cubriendo la caja de metal con chapa.
  • cubra los peores emisores de RF con pequeñas cajas de metal conectadas a la PCB. La caja de metal debe estar unida al plano de tierra de la PCB, preferiblemente en muchos puntos alrededor del perímetro. Una caja metálica aislada a menudo empeora la interferencia de RF emitida.
  • rocíe el interior de la caja no metálica con una pintura conductora y, de alguna manera, fíjela al suelo.

Las dos últimas opciones (cajas pequeñas de metal, pintura conductora en la caja o, a menudo, ambas combinadas) son extremadamente comunes en muchos dispositivos electrónicos de consumo que vienen en una caja de plástico como teléfonos celulares, televisores, radios, etc.

Sospecho que la cinta metálica para techos o el papel de aluminio funcionaría tan bien o mejor que la pintura en aerosol conductora, pero nunca la he visto en producción. (Supongo que tiene un costo de mano de obra más alto para instalar correctamente que la pintura conductora).

Una breve búsqueda en Google me da (en ningún orden en particular):

respondido por el davidcary

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