Kundenspezifische Gehäusedesigns, produziert für den jeweiligen Einsatzzweck

Auch in der industriellen Fertigung und bei der Herstellung von größeren Anzahlen von Artikeln kommt es im Bereich der Industrie 4.0 heute immer mehr auf Individualität an. Ein wichtiger Bereich sind die kundenspezifischen Lösungen beim Aufbau von Gehäusen aus den unterschiedlichsten Materialien. Diese Gehäuse werden benötigt für die Montage von speziell gefertigten Leiterplatten, Displays und Bedieneinheiten, deren Verkabelung und Peripherieteilen. Wichtig dabei ist vor allem eine kundenorientierte Lösung in Bezug auf die ausgewählten Materialien, die Größe, die Form sowie die Möglichkeit der Unterbringung von elektronischen Komponenten verschiedenster Bauart.

Worauf es bei kundenspezifischen Gehäusedesigns ankommt

An die Fertigung von Gehäuselösungen für industrielle Einsatzzwecke werden ganz andere Anforderungen gestellt als an herkömmliche Gehäuse für Consumergeräte aus der Massenproduktion. Häufig steht nur ein bestimmter Platz zur Verfügung, spezielle Komponenten für die industrielle Fertigung müssen sachgerecht und sicher untergebracht werden, außerdem kommt es darauf an, dass die Oberflächen und Materialien auf den jeweiligen Einsatzort abgestimmt werden. Der Hersteller benötigt genaue Zeichnungen mit den Maßen der einzubauenden Komponenten, so dass die Gehäuse praktisch nach Maß hergestellt werden. Entweder erfolgt die Herstellung aus Standardteilen oder als Einzelanfertigungen bzw. in Kleinserien. Die Gehäuse müssen dabei besondere Anforderungen problemlos erfüllen. Hier sind einige Beispiele:

  • Die Herstellung aus Materialien nach speziellen Kundenwünschen wie beispielsweise Blech, Guss, Kunststoff oder aus anderen Materialien.
  • Auch die Bauart erfolgt nach Kundenwünschen, beispielsweise als Open Frame, Panel Mount, nach Vesa-Standard, im Desktopform oder in speziellen Gehäusen für den Outdoorbereich.
  • Ebenso individuell ist die Befestigung bzw. Unterbringung der Gehäuse, beispielhaft mit Standfuß, Tragarm, mit einem speziellen Dreh- und Kippmechanismus oder in Sonderbauformen.

Die Ausführungen der Gehäuse und deren Oberflächen

Die Oberflächen spielen neben der Auswahl des richtigen Materials ebenfalls eine wichtige Rolle. Die benötigten Löcher und Ausschnitte für die untergebrachten Komponenten müssen problemlos in das Material eingearbeitet werden können, was aber heute in den meisten Fällen kein Problem mehr darstellen dürfte. Wichtig ist auch die richtige Art der Beschriftung, und das sowohl intern als auch extern. Für die Oberflächen stehen verschiedene Materialen und Bearbeitungsmöglichkeiten zur Verfügung, darunter die Pulverbeschichtung oder Nasslackierung. Die Außenbeschriftung kann ebenfalls auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise mithilfe von CMKY-Digitaldruck oder Tampondruck, um nur einige Beispiele zu nennen. Außerdem stellen die meisten Hersteller von industriell genutzten Gehäusen folgende Optionen zur Verfügung:

  • Die meisten Hersteller bieten neben den Standardfarben inzwischen auch Sonderfarben für die individuelle Gestaltung oder firmenspezifische Lackierung an.
  • Der Digitaldruck für die Beschriftung umfasst auch die individuelle Gestaltung von Frontplatten, Gehäuserückseiten oder sonstigen Beschriftungen.
  • Im Inneren sind die gewünschten Befestigungselemente und Einsätze für Steckkarten oder andere Komponenten ebenfalls optional erhältlich.
  • Wichtig ist eine Bearbeitung auf möglichst präzise Art und Weise, beispielsweise mithilfe von CNC-Stanzen oder der computergestützten mechanischen Bearbeitung.
  • Neben dem kompletten Gehäuse sind häufig auch Präzisions-Blechteile wichtig, um beispielsweise einzelne Komponenten innerhalb des Gehäuses zu befestigen bzw. im Bedarfsfall von der Stromversorgung oder anderen Komponenten abzuschirmen.
  • Sowohl die Oberflächen als auch die Materialien müssen auch unter widrigen Einsatzbedingungen formstabil sein und dabei den eingebauten Elektronikkomponenten jederzeit genügend Schutz bieten, und das bei einer ausreichenden Belüftung von Computersystemen oder der Maschinen.

Die professionelle Bearbeitung der kundenspezifischen Gehäuse

Damit die genannten Standards sichergestellt werden können, muss neben der richtigen Materialauswahl auch eine professionelle Bearbeitung der einzelnen Gehäusebestandteile sichergestellt werden. Dabei kommen verschiedene Bearbeitungsverfahren zum Einsatz:

  • die üblichen Standardverfahren, darunter Fräsen, Bohren und Stanzen
  • verschiedene Arten von Lackierungen, beispielsweise Nass- und Pulverlackierungen sowie Beschichtungen
  • die Integration von widerstandsfähigen Frontfolien oder Folientastaturen sowie Displays
  • spezielle EMV- und ESD-Beschichtungen als Schutz der im Gehäuse untergebrachten Komponenten vor elektromagnetischen Interferenzen und elektrostatischen Ladungen
  • die Entwicklung und Bereitstellung von geeigneten Aufnahmen für die unterzubringenden Elektronikkomponenten

Die Befestigungsarten nach Kundenwünschen umsetzen

Mindestens ebenso wichtig wie die Konstruktion der Gehäuse an sich ist eine nach Kundenwünschen optimierte Befestigungslösung, die auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden kann. Neben herkömmlichen Desktopgehäusen oder speziellen Gehäusen nach VESA-Standard sind auch andere und speziellere Lösungen gefragt. Im industriellen Bereich können dies zum Beispiel belastbare Tragarme zur Aufnahme von Bedieneinheiten für Maschinen sein, ebenso spezielle Mechanismen zum Drehen oder Kippen von Maschinenkomponenten. Darüber hinaus stehen auch noch andere Gehäuselösungen zur Verfügung, beispielsweise für die Unterbringung von Steuerungen in Schaltkästen mit herkömmlichen Aufnahmen für DIN-Schienen.

Kundenspezifische Gehäuse für Einplatinencomputer oder Ähnliches

Häufig gefragt sind auch spezielle und auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmte Gehäuse für Standardrechner, beispielsweise für Arduino oder Raspberry Pi, da auch diese Kleincomputer immer häufiger im industriellen Bereich genutzt werden. Sie stellen preiswerte und dabei vielseitig einsetzbare Lösungen dar, die inzwischen auch als sehr zuverlässig gelten. Neben der individuellen Softwareentwicklung geht es auch um den sachgemäßen Einsatz der Minirechner in Industrieumgebungen, natürlich ausgestattet mit passenden und widerstandsfähigen Gehäusen.

Die hohen Anforderungen im Industriebereich

Einige davon wurden schon genannt, die hohen Anforderungen für Gehäuse im Industriebereich. Es kommt neben einer Qualität, der Handlichkeit und Stabilität auch auf Zertifizierungen von Industriegehäusen an. So müssen verschiedenen Bereichen Schutzklassen bis hin zu IP68 erfüllt werden. Außerdem wichtig ist eine passende EMV-Abschirmung und natürlich eine ausreichende Kühlung der in den Gehäusen untergebrachten Maschinenkomponenten oder Computereinheiten. Oftmals soll auch ein Display eingebaut werden, beispielsweise in Verbindung mit einem Touchscreen. Dieser muss auch über eine ausreichend robuste und widerstandsfähige Oberfläche verfügen, dabei aber einwandfrei ablesbar und bedienbar sein. Mit vielen dieser Anforderungen sind standardmäßig auf dem Markt erhältliche Gehäuse sehr schnell überfordert, weshalb es auch hier auf individuelle Lösungen ankommt.

Fazit:

Wichtig ist immer eine auf die jeweilige Applikation abgestimmte und kundenspezifische Lösung. Meist lassen sich solche individuellen Gehäusedesigns nicht sehr rationell herstellen, was allerdings auch nicht unbedingt erwartet wird. Hier geht es darum, mithilfe von zum Teil standardmäßigen Bauteilen auch individuelle Lösungen bereitzustellen und Einzelkomponenten dem jeweiligen Einsatzzweck anzupassen.