صندوق معدني من الألومنيوم للإلكترونيات

صندوق معدني من الألومنيوم للإلكترونيات

مواد:

تُستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع، نظرًا لطبيعتها خفيفة الوزن وقوتها العالية وموصليتها الحرارية الجيدة ومقاومتها للتآكل. تعد سبائك الألومنيوم 6061 و6063 خيارات شائعة. 

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بقوته وصلابته ومقاومته العالية للتآكل. وهو مثالي للبيئات القاسية، كالمنشآت الصناعية والمنشآت الخارجية، مع أن موصليته الحرارية أقل ووزنه أثقل مقارنةً بسبائك الألومنيوم. 

الفولاذ المدرفل على البارد، بخصائصه الميكانيكية الجيدة وتكلفته المنخفضة، يُستخدم عادةً في خزائن التحكم الكهربائية وصناديق التوزيع. بعد معالجة سطحه، يمنع الصدأ والتآكل بفعالية. 

تتميز سبائك النحاس، على الرغم من تكلفتها العالية واستخدامها المحدود، بموصليتها الكهربائية والحرارية الممتازة، مما يجعلها مناسبة للعلب الإلكترونية المتخصصة.

عمليات التصنيع

تشمل صناعة الصفائح المعدنية قطع وثني ولحام الصفائح المعدنية. وتشمل التقنيات الشائعة القص والثقب والثني واللحام. وهي فعالة من حيث التكلفة لإنتاج هياكل معدنية بأشكال بسيطة نسبيًا ودقة متوسطة. 

تستخدم الآلات ذات التحكم الرقمي (التحكم الرقمي بالكمبيوتر) التحكم الرقمي لتشكيل القطع من كتل المواد الخام. ويمكنها إنتاج علب معقدة وعالية الدقة بتفاوتات دقيقة، مع احتمالية هدر المواد وارتفاع التكاليف. أما الصب بالقالب، فيحقن المعدن المنصهر تحت ضغط عالٍ في تجويف القالب. ويوفر هذا كفاءة إنتاج عالية وتناسقًا أبعاديًا ممتازًا لإنتاج علب متينة بكميات كبيرة. 

تُمرّر عملية البثق الفراغات المعدنية عبر قالب مُشكَّل لإنتاج أغلفة ذات مقاطع عرضية موحدة. وهي مناسبة للأغلفة الطويلة ذات الأشكال الهندسية البسيطة.

التحكم الدقيق

دقة المواد أمرٌ بالغ الأهمية. فالتحكم الدقيق في سُمك وعرض وطول الصفائح المعدنية، بالإضافة إلى التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للقطع المعدنية الخام، يضمن جودةً ثابتةً للمواد اللازمة للمعالجة الدقيقة. في تصنيع الصفائح المعدنية، يحقق القطع بالليزر تفاوتاتٍ تتراوح بين ±0.1 مم و±0.2 مم. أما ماكينات الثني التحكم الرقمي بالكمبيوتر فتُثني الصفائح بدقة، بتفاوتاتٍ في زاوية الانحناء تتراوح بين ±0.5 درجة و±1 درجة. 

يمكن لمراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المزودة بأنظمة قياس وتعويض متقدمة تحقيق تفاوتات تصنيع تتراوح بين ±0.01 مم إلى ±0.05 مم. 

إن قوالب الصب المصنوعة بدقة عالية، جنبًا إلى جنب مع آلات الصب المتقدمة والتحكم الدقيق في المعلمات، تؤدي إلى إنشاء علب صب ذات أبعاد تتراوح من ±0.05 مم إلى ±0.15 مم. 

يتم استخدام آلات القياس الإحداثية (آلات قياس الإحداثيات) والماسحات الضوئية بالليزر والميكرومتر لفحص الأبعاد والشكل والتسامحات الموضعية في مراحل الإنتاج المختلفة، مما يضمن الدقة.

التطبيقات

في مجال الأتمتة الصناعية، تحمي العلب المعدنية وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) وأجهزة الاستشعار والمشغلات من البيئات الصناعية القاسية، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا وموثوقًا. وفي قطاع الاتصالات، تحمي هذه العلب معدات الاتصالات، مثل محطات القاعدة والمفاتيح، من التداخل الكهرومغناطيسي، مع منع الإشعاع الداخلي من التأثير على الأجهزة الأخرى. وفي إلكترونيات السيارات، تحمي العلب المعدنية وحدات التحكم في المحرك (وحدات التحكم الإلكترونية) وأنظمة الاتصالات عن بُعد وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)) من الاهتزاز والصدمات والرطوبة والغبار. وفي المعدات الطبية، تحمي أجهزة التصوير وأنظمة المراقبة ومعدات المعالجة، وتمنع التداخل الكهرومغناطيسي، وتُسهّل التنظيف والتطهير. وفي الإلكترونيات الاستهلاكية، توفر دعمًا هيكليًا وحماية لمكونات مثل اللوحات الأم والشرائح في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية، مع تصميمات جمالية وتبديد جيد للحرارة.

معالجات السطح

طلاء المسحوق هو طريقة طلاء جافة تُطبق على المعادن الموصلة وتُخبز لتكوين طبقة واقية. يتميز هذا الطلاء بالمتانة ومقاومة التآكل وجمال المظهر. تُكوّن الأكسدة طبقة رقيقة واقية على سطح العلبة من خلال التخميل الكهربائي. وهو شائع في علب الألومنيوم، ويُعزز المتانة والمظهر. يتضمن الطلاء وضع طبقة معدنية رقيقة على سطح العلبة، مما يُحسّن المظهر والمقاومة. أما الطلاء الرطب، فيتضمن تحضير العلبة ثم وضع لون الطلاء المطلوب. مع ذلك، قد تكون مقاومته للعوامل البيئية أقل من الطلاء بالمسحوق والأكسدة.

المزايا

توفر العلب المعدنية حماية ممتازة من الصدمات والاهتزازات والغبار والرطوبة، مما يقلل من تلف المكونات. كما توفر حماية كهرومغناطيسية جيدة، تمنع التداخل الخارجي وتحصر الإشعاع الداخلي. توفر المعادن، مثل سبائك الألومنيوم، تبديدًا ممتازًا للحرارة. كما تتميز بقوة وثبات عاليين، مما يحافظ على شكلها وبنيتها تحت تأثير القوى الخارجية. وهي قابلة للتخصيص من حيث الشكل والحجم والمواد والمعالجة السطحية، مما يلبي متطلبات محددة لمختلف الأجهزة الإلكترونية ومجالات الاستخدام.

مع تطور التكنولوجيا وتزايد متطلبات الصناعة، سيستمر تطوير العلب الإلكترونية المعدنية. وتتزايد تطبيقات التقنيات الجديدة، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والقطع بالليزر. ويُحسّن تطوير المعادن المركبة والطلاءات النانوية من أدائها ووظائفها. ومن المتوقع أن تلعب العلب الإلكترونية المعدنية دورًا أكثر أهمية في صناعة الإلكترونيات.