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Haben Sie schon einmal versucht, aus einem flachen Stück Metall ein stabilesBlechschrankdie elektrische Ausrüstung aufnehmen oder empfindliche Geräte schützen können? Es ist nicht so einfach, ein paar Kanten zu biegen und fertig. Die Entwicklung einesBlechschrank– betrachten Sie es als eine verstärkteBlechkasten– geht es darum, jeden Schnitt, jede Falte und jede Schweißnaht zu planen, um etwas Robustes, Funktionales und Präzises zu schaffen. Bei Foxsen, wo ich meine Hände schmutzig gemacht habe mitBlechteileDieser Prozess verbindet praktisches Know-how mit anspruchsvoller Zahlenverarbeitung. Wir zeigen Ihnen, wie Sie einen solchen Entwurf erstellen, insbesondere für einen Schaltschrank, und geben Ihnen dabei Tipps und Tricks direkt aus der Praxis.
Schritt 1: Wissen, was Sie bauen
Zunächst einmal, was ist dasBlechschrankWofür? Wenn es sich um einen Schaltschrank handelt – wie einen GCS- oder MNS-Schaltkasten – muss er Leistungsschalter, Sammelschienen und Verkabelung beherbergen und gleichzeitig alles sicher und zugänglich halten. Diese Schränke, oft ausBlechteile, bewältigen die Stromverteilung bei Spannungen wie 400 V oder 690 V und Strömen bis zu 4000 A, wie in den GCS-Spezifikationen beschrieben. Das Design beginnt mit dem Verständnis seiner Aufgabe: Schutz (denken Sie an IP4X-Einstufungen zum Blockieren von 1-mm-Objekten), Steuerung und möglicherweise sogar einfache Wartung mit einem Schubladenaufbau. Dieser Zweck bestimmt jede Wahl – Material, Größe und Layout.
Schritt 2: Wählen Sie das richtige Material
Das Metall, das Sie wählen, gibt den Ton an. Folgendes habe ich aus der Arbeit mit gelerntBlechkonstruktion:
Kaltgewalzter Stahl (SPCC): Ideal für Schränke mit einer Dicke von bis zu 3,2 mm – günstig, leicht zu formen, mit einer Streckgrenze von ca. 210 MPa. Perfekt für einen GGD-Schrank mit kleinem Budget.
Edelstahl (SUS304): Hart im Nehmen mit 505 MPa Zugfestigkeit, rostfrei und hitzebeständig bis 870 °C. Ideal für einen MNS-Schrank, der IP54-Schutz gegen Staub und Spritzwasser benötigt.
Aluminium (6061): Leichtgewicht mit 2,7 g/cm³ (im Vergleich zu 7,8 g/cm³ bei Stahl) und einer Streckgrenze von 276 MPa. Gut für einen tragbaren Blechschrank wo das Gewicht eine Rolle spielt.
Für Schaltschränke im Außenbereich könnte SUS304 die bessere Wahl sein – sein Elastizitätsmodul von 200 GPa bedeutet mehr Rückfederung, aber darauf gehen wir später ein. SPCC eignet sich gut für den Innenbereich, wenn es mit einer Lackierung gegen Rost geschützt ist.
Schritt 3: Skizzieren Sie es – beginnen Sie mit der Blaupause
Blechkonstruktionbeginnt mit einer Zeichnung – in der Regel einem 3D-Modell, das wir zu einem flachen 2D-Plan „ausklappen“. Für einen Schaltschrank zeichnen Sie:
Fächer: Sammelschienenraum (horizontal und vertikal), Schaltanlage, Kabelausgang und Raum für Sekundärgeräte, wie in GCS- oder MNS-Layouts.
Maße: Ein GCS-Schrank kann bei einseitigem Zugriff 800 mm tief sein, während ein MNS bei beidseitigem Zugriff 1000 mm erreichen kann.
Toleranzen: Außenkanten werden negativ voll, positiv halb; Löcher drehen das um – hält Schnitte eng.
Angenommen, Sie entwerfen einen 2 mm dicken Schrank aus SUS304. Der entfaltete Plan bildet jede Biegung und jedes Loch ab und berücksichtigt dabei Aspekte wie Kabeleinführung (oben, unten oder seitlich) und Sammelschienenplatzierung.
Schritt 4: Planen Sie die Schnitte
SchneidenBlechteileHier wird das Design Wirklichkeit. Die Optionen hängen von Präzision und Volumen ab:
Laserschneiden: Erreicht eine Genauigkeit von 0,1 mm – perfekt für komplizierte Schrankplatten mit Kabellöchern.
CNC-Stanzen: 0,15 mm Präzision, schnell für Massenproduktion von Schaltanlagen.
Scheren: Unter 0,2 mm, gut für einfache rechteckige Basen.
Für einen MNS-Schrank mit komplexen Kabelschlitzen ist der Laser die beste Wahl. Das Design sieht diese Schnitte vor und stellt sicher, dass die Löcher mindestensL ≥ r + 2tvon Biegelinien – 4 mm für ein 2 mm dickes Blech mit einem Radius von 1 mm – um ein Verziehen zu vermeiden.
Schritt 5: Meistern Sie die Kurven
Biegen ist das Herzstück einesBlechschrank. Hier ist IhrBlechkonstruktionwird getestet:
Biegeradius (R): Halten Sie den Wert mindestens 1,0 t ein – z. B. 2 mm bei einem 2 mm starken SUS304-Blech –, um Risse zu vermeiden. Zu kleine Werte (unter 0,6 t bei Aluminium) erhöhen die Reißgefahr; zu große Werte erhöhen die Rückfederung.
Höhe der geraden Kante: Verwenden h ≥ r + 2t. Bei diesem 2 mm dicken Blatt mit einem Radius von 2 mm müssen die Kanten mindestens 6 mm breit sein, damit sie stabil bleiben.
Rückfederung: Der Elastizitätsmodul von SUS304 von 200 GPa bedeutet, dass es um 15 % des Biegewinkels zurückfedern kann. SPCC ist mit einer Streckgrenze von 210 MPa sanfter – weniger Widerstand. Konstruieren Sie mit einem kleineren r/t (2-3) oder biegen Sie leicht über den Biegewinkel, um dies auszugleichen.
Bei einem GCS-Schrank im Schubladenstil sorgen mehrstufige Biegungen dafür, dass die Fächer scharf bleiben, und verringern die Rückfederung mit einem abgerundeten Schlag (senkt sie um 20–30 %).
Schritt 6: Verbinden Sie es
ABlechschrankist nicht ein Stück – es istBlechteilezusammengeschweißt oder verschraubt:
Schweißen: CO2 für SPCC (rostbeständig), Argonlichtbogen für SUS304 (entspricht 505 MPa Festigkeit). Ein MNS-Schrank kann Argon für saubere Nähte an doppelseitigen Platten verwenden.
Sammelschienenhalterungen: Vertikale Sammelschienen in einem GCK-Schrank benötigen stabile Halterungen – denken Sie an 50 kA Kurzzeitstromfestigkeit für PGL-Designs.
Um Verformungen zu vermeiden, ist in der Konstruktion die Schweißreihenfolge vorgesehen – manchmal beginnt man an den Kanten und arbeitet sich nach innen vor.
Schritt 7: Funktionen hinzufügen und fertigstellen
Schaltschränke brauchen Extras:
Fächer: Trennen Sie aus Sicherheitsgründen Sammelschienen (IP2X – blockiert 12,5 mm große Objekte) von den Schaltern.
Zugang: Schubladen in GCS/MNS-Designs benötigen Schienen – planen Sie deren Abstand (25 mm Modul in MNS).
Beenden: SPCC wird lackiert, SUS304 bleibt gebürstet, Aluminium eloxiert. Ein IP54-MNS-Gehäuse erfordert versiegelte Kanten gegen Spritzer.
Schritt 8: Überprüfen Sie die Details
GutBlechkonstruktionvermeidet Fallen:
Lochabstand: Löcher behalten L ≥ r + 2t von Biegungen – 4 mm in unserem 2-mm-Beispiel – um Verzerrungen zu verhindern.
Symmetrie: Ungleichmäßige Biegungen verziehen die Schränke – achten Sie auf gleichmäßige Höhen oder verstärken Sie sie mit Rippen.
Springback-Korrekturen: Ein Stanzschnitt ohne Spalt hat eine Rückfederung von 20–30 % – der Schlüssel zur Steifigkeit von SUS304.
Wo diese Schränke glänzen
Ein gut gestaltetesBlechschrankpasst für unzählige Anwendungen:
Elektrische Systeme: GCS-Schränke (4000 A, 690 V) versorgen Fabriken mit Strom; GGD (3150 A, 380 V) beleuchten Gebäude.
Industriell: MNS-Schränke mit Schutzart IP54 dienen der Handhabung petrochemischer Anlagen.
Konstruktion: PGL-Schränke (50 kA-Stärke) bewältigen die Stromversorgung in großen Höhen.
Einpacken
Entwerfen einesBlechschrankgeht es um das DrehenBlechteilein ein Kraftpaket – egal ob GCS-Schaltkasten oder kundenspezifisches Gehäuse. Beginnen Sie mit der 3,2-mm-Grenze von SPCC oder der 505 MPa-Körnung von SUS304, schneiden Sie mit einer Präzision von 0,1 mm, biegen Sie mith ≥ r + 2t(6 mm für ein 2 mm Blech) und schweißen Sie es fest. Rückfederung ist ein Problem – 15 % für SUS304 – aber klugBlechkonstruktionzähmt es mit kleineren Radien und raffinierten Formen. Es ist praxisnah, präzise und so bauen wir bei Foxsen langlebige Schränke. Wenn Sie das nächste Mal einen Schalter umlegen, wissen Sie, welches Handwerk dahintersteckt.