I. Introduction
À l'ère actuelle, l'application de l'énergie électrique est de plus en plus répandue. Cependant, le coffret d'énergie électrique, en tant que composant essentiel, est souvent négligé. Qu'est-ce que c'est exactement ? Pourquoi mérite-t-il notre attention ? Et comment est-il fabriqué ? Explorons ensemble ces questions en profondeur. Dans le cadre de
moulage par injection plastique, comprendre le boîtier aide à relier l'intention de conception à la fabricabilité et à la fiabilité.
II. « Qu'est-ce que c'est » – Présentation générale des coffrets électriques
1. Définition et classification
1.1 Définition
Le boîtier d'énergie électrique est une structure externe qui renferme et protège les composants pertinents de l'énergie électrique, tels que les batteries et les cartes de circuits imprimés. Il assure également des fonctions telles que la protection physique, la dissipation thermique et le blindage électromagnétique.
1.2 Classification
Boîtier de batterie de véhicule électrique :
Principalement sous forme de cuboïdes plus grands ou de formes irrégulières pour s'adapter à l'installation du châssis et à l'agencement des batteries.
Il met l'accent sur la dissipation thermique et une protection haute résistance. Les alliages d'aluminium sont couramment utilisés, avec des structures telles que des ailettes de dissipation thermique.
Boîtier de batterie externe :
Compact et portable, offrant une grande diversité de formes.
Il se concentre sur l'esthétique et la sensation au toucher. Les plastiques techniques, tels que l'ABS et le PC, sont souvent utilisés en raison de leur faible coût et de leur facilité de traitement.
Boîtier d'assemblage de panneau solaire :
Déterminé par la forme et la méthode d'installation du panneau solaire, il est généralement de forme plate ou incurvée.
Il nécessite une bonne résistance aux intempéries. Des matériaux à haute résistance aux intempéries sont souvent utilisés, l'accent étant mis sur l'étanchéité pour empêcher les facteurs externes d'affecter l'efficacité du panneau solaire.
2. Composition des matériaux
2.1 Plastiques techniques
Plastique ABS :
Caractéristiques : Bonne résistance, ténacité et aptitude au traitement. L'apparence peut être améliorée, et c'est une solution rentable.
Application : Convient aux boîtiers de batteries externes (power banks), d'assemblages de petits panneaux solaires domestiques, etc.
Plastique PC :
Caractéristiques : Excellente transparence, bonne résistance aux chocs et résistance à la chaleur.
Application : Applicable aux boîtiers de produits d'énergie électrique nécessitant transparence ou résistance aux chocs — ce sont des cas typiques.
composants plastiques moulés par injection
dans les produits de consommation et industriels.
2.2 Matériaux Métalliques
Alliage d'Aluminium :
Caractéristiques : Léger, bonne dissipation thermique et résistance relativement élevée.
Application : Utilisé pour les boîtiers de batteries de véhicules électriques, certaines alimentations portables extérieures, etc.
Acier :
Caractéristiques : Résistance extrêmement élevée, excellente protection, mais mauvaise dissipation thermique et relativement lourd.
Application : Applicable aux boîtiers de produits d'énergie électrique industriels de haute puissance.
III. « Pourquoi » – L'importance des boîtiers d'énergie électrique
1. Importance de la fonction de protection
Prévention de l'intrusion de facteurs externes :Les composants d'énergie électrique sont sensibles. Le boîtier peut empêcher l'invasion de la poussière, de l'humidité et des corps étrangers, évitant ainsi des problèmes tels que les courts-circuits et la corrosion qui pourraient affecter le fonctionnement du produit.
Fonction de protection physique :Le produit peut être soumis à des forces externes telles que des impacts et des écrasements. Le boîtier peut résister à ces forces externes, protégeant les composants internes de la déformation et des dommages, assurant ainsi une utilisation normale.
2. Exigences de dissipation thermique
Nécessité de la génération et de la dissipation de chaleur :Les composants d'énergie électrique génèrent de la chaleur pendant leur fonctionnement. Si la chaleur n'est pas dissipée rapidement, cela entraînera des problèmes tels que la dégradation des performances, une durée de vie réduite et des risques potentiels pour la sécurité.
Coopération entre la conception de la dissipation thermique du boîtier et le système de dissipation thermique interne :Par exemple, dans les alimentations d'ordinateurs et les boîtiers de batteries de véhicules électriques, leurs conceptions de dissipation thermique coopèrent avec les systèmes internes de dissipation thermique pour dissiper efficacement la chaleur à travers des trous et des ailettes de dissipation thermique.
3. Considérations de Compatibilité Électromagnétique
Exigences de compatibilité électromagnétique :Certains produits d'énergie électrique doivent satisfaire aux exigences de compatibilité électromagnétique car ils génèrent des rayonnements électromagnétiques pendant leur fonctionnement et sont soumis à des interférences externes.
Rôle du boîtier dans le cadre du blindage électromagnétique :Le boîtier peut réduire les interférences du rayonnement électromagnétique interne avec l'extérieur et également prévenir l'influence des interférences externes sur les composants internes, maintenant ainsi la stabilité et la fiabilité du produit.
IV. « Comment est-ce fabriqué » – Processus de fabrication des boîtiers d'énergie électrique
1. Phase de conception
1.1 Collaboration d'équipe :L'équipe de conception collabore étroitement avec l'équipe de recherche et développement de produits d'énergie électrique. En fonction des fonctions, des dimensions et des exigences d'apparence du produit, la forme, la structure et l'agencement fonctionnel du boîtier sont déterminés.
1.2 Éléments clés
Sélection du plan de joint : Le plan de joint est sélectionné en tenant compte de la forme du boîtier afin d'assurer un démoulage en douceur et l'absence de marques visibles sur l'apparence.
Détermination de l'emplacement du point d'injection : L'emplacement du point d'injection est déterminé en fonction de la forme, de l'épaisseur et de la fluidité du plastique du boîtier afin d'assurer un remplissage uniforme de la cavité.
Mise en place des nervures de renfort : Les nervures de renfort sont mises en place en fonction des forces agissant sur le boîtier et de la disposition des composants internes afin d'améliorer la résistance, tout en tenant compte de la portabilité et de l'adaptabilité lors de l'installation.
2. Fabrication de moules
2.1 Importance du moule de moulage par injection :Le moule d'injection est le cœur de la fabrication, déterminant la qualité de moulage et l'efficacité de production du boîtier.
2.2 Matériaux
Acier P20 : Bonne usinabilité et dureté modérée, adapté aux moules de taille moyenne et petite.
Acier 718H : Haute résistance et dureté, utilisé pour les moules de grande taille ou nécessitant une résistance élevée.
2.3 Procédés
Usinage CNC : Usinage précis des composants de moule. Une liaison multi-axes peut améliorer l'efficacité et réduire les erreurs de contrôle.
Usinage par électroérosion (EDM) : Utilisé pour les zones aux formes complexes difficiles à usiner par CNC, formant par érosion des matériaux.
Découpe au fil : Utilisée pour usiner des électrodes, des inserts, etc., avec une haute précision et une grande vitesse.
Contrôle de précision : La précision dimensionnelle des cavités, noyaux, etc., doit atteindre le niveau du micromètre. Le suivi et la correction des écarts sont effectués à l'aide de machines à mesurer tridimensionnelles et d'autres équipements spécialisés.
3. Production par Moulage par Injection
3.1 Procédé de Base :Chauffage de la matière première – injection dans le moule – maintien en pression – refroidissement – démoulage
3.2 Contrôle des Paramètres
Pression d'injection : Ajustée en fonction du moule, des matériaux, etc. Une pression excessive peut provoquer des bavures, tandis qu'une pression insuffisante peut entraîner un remplissage incomplet.
Température d'injection : S'assurer qu'elle se situe dans la plage de température appropriée du plastique. Une température excessive peut provoquer une décomposition, tandis qu'une température insuffisante peut affecter la fusion.
Temps d'injection : Incluant le temps de remplissage, le temps de maintien en pression et le temps de refroidissement, qui sont déterminés en fonction de divers facteurs pour éviter les défauts.
3.3 Problèmes Courants et Solutions
Retassures : Formées en raison du retrait au refroidissement. Le temps et la pression de maintien peuvent être augmentés, et le système de refroidissement peut être optimisé.
Marques d'écoulement : Causées par un écoulement irrégulier de la matière fondue. La pression et la vitesse peuvent être ajustées, et le système d'échappement peut être vérifié.
Bavure : Causée par le débordement de la matière fondue. La pression d'injection peut être réduite et la précision de fermeture du moule peut être vérifiée.
V. Conclusion
En conclusion, le boîtier d'énergie électrique joue un rôle crucial dans la production d'énergie électrique. Comprendre ce qu'il est nous permet de reconnaître clairement ses diverses formes et compositions matérielles. Savoir pourquoi nous devons y prêter attention nous rend pleinement conscients de son importance en termes de protection, de dissipation thermique et de compatibilité électromagnétique. Être transparent sur sa fabrication nous permet de nous familiariser avec les points clés de chaque étape de fabrication. La maîtrise de ces aspects contribuera à un meilleur développement et à une meilleure application des produits d'énergie électrique. Pour passer de la conception à la production de masse, envisagez de vous associer à un
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