长方体拼接用切角散热铝型材结构

　　做设备外壳结构设计的时候，很多人第一反应是找现成的标准方管铝型材拼框架，但实际落地的时候总会碰到边角尖锐容易刮伤操作人员、拼接后散热能力不足、端面封板安装对位麻烦的问题，这款切角结构的铝型材就是针对长方体类封闭壳体的拼接需求做的优化设计，我之前在做小型嵌入式工控设备、户外信号采集终端的外壳选型时，就碰到过标准型材拼接后边角R角过小，过安规的时候边缘防护测试不通过的情况，当时临时在边角加塑料护角，不仅增加了装配工序，长期户外使用还存在护角老化脱落的隐患。这款型材在设计的时候直接把外露的边角做了斜切过渡，拼接成长方体壳体后，四个外露棱边自然形成钝角过渡，不需要额外加装防护件就能满足设备外壳的边缘安全要求，省去了后续二次加工倒角的工序。

　　从结构功能上看，型材主体外侧做了多道平行的散热齿结构，齿高和齿间距经过匹配，当型材拼接成封闭长方体腔体后，内部安装的发热元器件产生的热量可以通过型材内壁快速传导到外侧的散热齿上，依靠自然对流就能把热量散出，不需要额外加装散热风扇，很适合对噪音控制有要求、或者长期无人值守的户外设备使用。之前用光滑外壁的铝方管做外壳，内部功率器件超过15W的时候，壳体温升就会超过40K，必须额外贴装散热片或者开通风孔，开通风孔又会带来防护等级下降的问题，用这款带散热齿的型材拼接，同等安装空间下散热面积比光滑方管提升了60%以上，自然散热条件下可以承载25W左右的持续发热功率，能满足多数小型工业控制模块、信号转换设备的散热需求。

　　型材的拼接定位边做了等宽的凸台结构，四根型材拼接成长方体框架的时候，相邻型材的凸台可以互相嵌合定位，不需要额外做拼接治具就能保证框架的垂直度，拼接缝隙可以控制在0.1mm以内，后期打密封胶或者安装密封胶条的时候，能很轻松达到IP54以上的防护等级。型材两端的安装槽是统一的标准槽宽，可以直接卡装常用厚度的金属端板或者塑料端盖，不需要在型材端面额外攻丝，端板通过槽内的滑块螺母就能固定，后期拆装维护的时候只需要拆下端板就能操作内部器件，比焊接固定的外壳维护效率高很多。从安装边界来看，这款型材的截面尺寸是按照常用小型设备的安装空间做的适配，拼接完成后的长方体壳体，内部净空尺寸可以容纳常规尺寸的PCB板、小型电源模块，

　　外侧的切角位置预留了安装挂耳的固定孔位，既可以桌面放置使用，也可以通过挂耳固定在墙面、设备机架或者DIN导轨上，适配多种安装场景。在实际选型使用的时候需要注意，拼接前要确认每根型材的切割端面垂直度，端面垂直度偏差超过0.05mm的时候，拼接后会出现缝隙不均的情况，影响密封性能；散热齿的方向要顺着设备安装后的垂直方向布置，这样散热齿间的空气可以形成自然对流通道，散热效率比横向布置高30%左右；如果是用在高腐蚀的户外环境，可以在型材表面做硬质阳极氧化处理，提升型材的耐腐蚀能力，氧化层厚度控制在10μm以上就能满足多数户外场景的使用要求。相比传统的钣金焊接外壳，用这款铝型材拼接长方体壳体，不需要开冲压模具，小批量生产的时候加工周期更短，只需要按照需要的长度切割型材，就能组装出不同高度的壳体，调整尺寸非常灵活，很适合非标设备、小批量定制类工业产品的外壳设计使用。