挤压成型铝制电子设备防护外壳结构

　　这类挤压成型的铝制外壳，在小型通讯终端、工业信号转换模块、嵌入式控制单元这类场景里用得非常普遍，做结构设计的时候最先要考虑的就是型材截面的通用性，毕竟开一套挤压模的成本不低，截面定下来之后，只需要调整型材的裁切长度，就能适配不同PCB尺寸的内置板卡，不用反复修改模具，能把单台产品的壳体成本压到很低。从结构上看，壳体主体采用6063铝合金挤压成型，外表面的多道平行肋条不是单纯做装饰用，一方面是增大壳体和空气的接触面积，内置板卡工作产生的热量可以通过内壁直接传导到肋条上，靠自然对流就能把热量散出去，很多低功耗的通讯模块甚至不用额外加装散热片，靠壳体本身就能满足温升要求；另一方面这些肋条也能提升壳体的整体刚性，同样壁厚的情况下，带肋条的型材抗弯折、抗挤压能力比光面铝管高不少，在设备运输、现场安装的时候不容易因为磕碰出现壳体变形，避免挤压到内部的电路板造成元器件虚焊或者线路断裂。

　　壳体两端的端板安装位是在挤压截面里直接预留的卡槽，端板不用额外打螺丝固定到型材侧壁，直接顺着卡槽滑进去之后，靠端板上的锁紧结构就能固定，装配的时候省了不少拧螺丝的工序，现场维护的时候拆开端板就能直接插拔内部的板卡，不用把整个壳体从安装位上拆下来。两端预留的接口位分别对应不同的接插件，一端是圆形的电源输入接口安装位，做了内凹的沉台设计，接插件装好之后，插头插上去不会突出壳体端面太多，避免现场布线的时候被线缆拉扯把接口掰松；另一端是多针的信号接口位，周围预留了密封胶圈的安装槽，如果是户外使用的场景，在端板和型材接触的位置、接口和端板的缝隙里打密封胶或者装胶圈，就能达到IP65左右的防护等级，应付户外的雨淋、粉尘环境完全没问题。

　　做这类壳体设计的时候，安装边界的尺寸要卡得很准，型材的截面宽度和高度要和内部PCB的最大尺寸留够0.3-0.5mm的间隙，方便PCB顺着壳体内部的导轨槽滑进去，不能留太大间隙，不然设备受震动的时候PCB会在壳体内晃，时间长了容易出现接插件接触不良的问题；也不能留太小的间隙，不然挤压型材的尺寸公差加上PCB的制版公差，很可能出现PCB插不进去的情况，批量生产的时候会出很多装配问题。型材的壁厚一般选1.2-1.5mm就足够，这个厚度既能保证挤压的时候型材成型饱满，不会出现缺料、变形的问题，也能保证后续攻丝、铣削接口位的时候有足够的加工余量，不会因为壁厚太薄导致加工的时候把壳体铣穿。

　　另外壳体表面的处理一般会做导电氧化，不用做喷涂，这样壳体本身就能充当屏蔽层，内部电路产生的电磁辐射不会外泄，外界的电磁干扰也不会影响内部电路的工作，对于通讯类设备来说，这个特性非常重要，能省掉额外加金属屏蔽罩的成本。很多做工业通讯模块的厂家，都会选这类通用的挤压铝壳，只需要根据自己的接口需求在端板上开对应的孔，再调整型材的裁切长度，就能快速做出自己的产品外壳，不用从零开始设计壳体结构，能大幅缩短产品的研发周期，也能降低开模带来的前期投入风险。在实际安装的时候，这类壳体一般会配套专用的安装卡件，可以直接卡在标准DIN导轨上，用在工业控制柜里的时候，和其他工控设备并排安装非常方便，也可以在壳体侧面加装固定耳，用螺丝直接固定在设备面板或者墙面安装位上，适配不同的安装场景。设计的时候还要注意，壳体内部的导轨槽尺寸要和常用的PCB板厚匹配，一般预留1.6mm和2.0mm两种板厚的兼容间隙，这样不管是用薄板还是厚板的PCB都能装进去，提升壳体的通用适配性。