Sechs nützliche Tipps für die Wahl des richtigen Elektronikgehäuses

Funktionelle Gehäuse schützen empfindliche Elektronik vor äußeren Einflüssen und sichern ihre Funktion dauerhaft. CTX Thermal Solutions erläutert sechs Aspekte, die es bei der Auswahl eines geeigneten Gehäuses im Vorfeld zu berücksichtigen gilt: Größe, Material, Anzahl, Bearbeitung, Oberflächenbehandlung und Kühlfunktion.

24. Januar 2018

1. Gehäusegröße: Grundsätzlich gibt der Platzbedarf der Elektronik die Gehäusegröße vor. Wird das Gehäuse in eine größere Einheit wie eine Maschine oder einen Schaltschrank eingebaut, muss der hierfür zur Verfügung stehende Bauraum ebenfalls berücksichtigt werden.

2. Material: Die Wahl des Gehäusematerials wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Dazu gehören unter anderem die Umgebungsbedingungen, denen das Gehäuse ausgesetzt ist, und ob die Elektronik einen besonderen EMV-Schutz benötigt. Robuste Aluminiumprofil- oder -druckgussgehäuse eignen sich in der Regel problemlos für den Outdoor-Einsatz. Dichtungen – beispielsweise aus Polyurethan – erhöhen den IP-Schutz zusätzlich. Blechbiegegehäuse aus Edelstahl sind dagegen prädestiniert für den Indoor-Einsatz und hier speziell für Branchen, in denen eine hohe Sauberkeit gewährleistet werden muss – wie zum Beispiel in der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

3. Einzelteil oder Serie: Die Frage nach der Anzahl der benötigten Gehäuse eines Typs bestimmt üblicherweise die Wahl des Produktionsverfahrens. Bei einzelnen Spezialgehäusen kann es wirtschaftlich sein, sie aus dem Vollen zu fräsen. Für größere Serien lohnt sich dagegen die Anfertigung eines Werkzeugs zur Herstellung belastbarer Druckgussgehäuse. Blech- oder Stanzbiegegehäuse sind vergleichsweise kostengünstig in der Produktion. Sie eignen sich sowohl für Einzelgehäuse als auch für kleine oder große Serien.

4. Bearbeitung und Zubehör: Von der Art der Applikation hängen neben dem zu wählenden Material und der Optik des Gehäuses auch seine Bearbeitung und eventuell erforderliches Zubehör ab. So werden beispielsweise Aluminiumdruckgussgehäuse häufig einer CNC-Präzisionsbearbeitung unterzogen, um an den Anbauflächen die erforderliche Oberflächenpräzision zu erreichen. Zudem müssen Anzahl und Platzierung von Bohrungen für Kabeldurchführungen oder die Montage von Schaltern und Drehknöpfen ebenso berücksichtigt werden, wie Ausfräsungen für Stecker, Kühlschlitze oder Aufnahmen von Tastaturen und Displays.

Soll das Elektronikgehäuse an der Wand befestigt werden, können entsprechende Montagehalterungen vorgesehen werden. Für Tischgehäuse ist gegebenenfalls die Ausstattung mit Stellbügeln erforderlich. Bei mobilen Gehäusen könnte es sinnvoll sein, einen Traggriff vorzusehen.

5. Oberflächenbehandlung: Wird das Elektronikgehäuse in einem anderen Gerät oder Schrank verbaut, spielt die Optik in der Regel eine untergeordnete Rolle – hier kommt es ausschließlich auf die Funktionalität an. Wird das Gehäuse hingegen offen sichtbar installiert, sieht dies anders aus. „Auch bei technischen Produkten kauft heute das Auge mit“, erklärt Wilfried Schmitz, geschäftsführender Gesellschafter von CTX Thermal Solutions. „Der Anwender sieht zwar in erster Linie die technischen Anforderungen, umso besser ist es jedoch, wenn das Ganze dann auch noch schick verpackt ist.“ Die Aluminiumprofil- und -druckgussgehäuse können einer speziellen Oberflächenbehandlung unterzogen und wahlweise eloxiert, lackiert, chromatiert oder pulverbeschichtet werden. Auch mit Sand oder Glasperlen gestrahlte Oberflächen sind lieferbar. Die Gehäuse in Stanzbiegetechnik werden aus Aluminium, Edelstahl sowie unbehandeltem oder verzinktem Stahlblech gefertigt. Auch sie können bei Bedarf einer professionellen Oberflächenbehandlung unterzogen sowie wahlweise gestanzt, genibbelt und mit Einpressbolzen oder -buchsen versehen werden. Diese Behandlung gilt auch für die projektspezifisch ausgeführten technischen Aluminiumteile, die auf Wunsch gelasert und/oder abgekantet und mit integrierten Gewindebolzen ausgestattet werden können. Ein abziehbarer Einkomponentenlack schützt die Oberfläche vor Schäden.

6. Kühlung: Viele Metallgehäuse schützen die Elektronik nicht nur, sondern übernehmen gleichzeitig eine kühlende Funktion. In diesem Fall ist bei der Konzeption des Gehäuses neben allen oben genannten Aspekten auch die während des Gerätebetriebs anfallende Verlustleistung zu berücksichtigen. Ist sie gering, kann gegebenenfalls bereits ein Blechbiegegehäuse die entstehende Wärme ableiten. Bei höheren Verlustleistungen empfiehlt sich allerdings ein Aluminiumprofil- oder -druckgussgehäuse, das zur optimalen Entwärmung wahlweise mit integrierten Lüftungsschlitzen, äußeren Kühlrippen und/oder Kupferinlays ausgestattet ist. Eine schwarze Lackierung erhöht zudem den Wärmeabtransport über Strahlung. Muss viel Wärme schnell abgeführt werden, empfiehlt sich die zusätzliche Integration eines Lüfters. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, dass jedes bewegliche Teil den Wartungsaufwand erhöht.