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Un unico involucro svolge funzioni termiche, di schermatura, tenuta e strutturali.
L’involucro ospita le schede di circuito RF e i dispositivi di potenza garantendo al contempo dissipazione del calore, schermatura elettromagnetica, interfacce di montaggio e protezione ambientale per uso esterno.
È stato sviluppato per stazioni di base macro e micro esterne, amplificatori RF ad alta potenza e gateway di comunicazione industriale.
Resistenza termica, perdite RF, infiltrazioni d’acqua e costi di assemblaggio elevati.
Il progetto originale prevedeva un dissipatore e una cavità dell’apparecchiatura separati. La giunzione tra i due componenti generava resistenza termica e diverse interfacce aggiuntive per l’assemblaggio e la tenuta.
- Elevata temperatura di funzionamento, riduzione della potenza e spegnimenti estivi
- Perdite RF attraverso le giunzioni tra i componenti assemblati
- Assemblaggio complesso con viti, cuscinetti termici e più parti
- Rischio di infiltrazione d’acqua sulle superfici di unione
- Tolleranze instabili dei componenti acquistati durante l’assemblaggio in serie
- Necessità di produzione stabile in grandi volumi e consegne rapide
Il progetto richiedeva una struttura monoblocco in alluminio capace di trasferire il calore, contenere l’energia RF, garantire la tenuta contro l’esposizione esterna e mantenere la stabilità dimensionale durante la produzione.
Considerazione ingegneristica principalePerché la progettazione a due pezzi generava diversi modi di guasto correlati.
La giunzione tra l’involucro e il dissipatore separato interrompeva il percorso termico. La stessa fessura aumentava le possibilità di perdite RF e infiltrazioni d’acqua.
Le lunghe alette e le pareti sottili dell’involucro introducevano rischi di deformazione durante la lavorazione. La planarità stabile della superficie di tenuta e la posizione dei fori erano quindi essenziali sia per l’assemblaggio che per la protezione esterna.
Resistenza termica, efficienza delle alette, deformazione delle pareti sottili, planarità della superficie di tenuta, posizione dei fori, continuità RF, protezione anticorrosiva per anodizzazione e ripetibilità di serie.
Soluzione combinata di estrusione integrata e lavorazione di precisione.
Struttura termica estrusa monoblocco
Le alette di dissipazione e la base dell’involucro sono realizzate come un unico profilo estruso, eliminando l’interruzione termica tra componenti separati.
Ottimizzazione delle alette termiche
La simulazione termica è stata utilizzata per perfezionare la struttura delle alette; la documentazione fornita riporta un aumento di circa il 30% dell’area efficace di dissipazione del calore.
Lavorazione graduale e fissaggi flottanti
La sgrossatura, la semifinitura e la finitura rilasciano gradualmente le tensioni interne. I fissaggi flottanti riducono la deformazione delle pareti sottili e garantiscono una planarità della superficie di tenuta di 0,03 mm o migliore.
Schermatura e tenuta per uso esterno
L’involucro senza giunzioni, la flangia di precisione, la superficie anodizzata, l’interfaccia della guarnizione e lo spazio di montaggio della rete antipolvere sono progettati per supportare la schermatura RF e una strategia di protezione IP65.
Dall’estrusione integrata all’involucro pronto per l’uso esterno.
Estrusione dell’alluminio
Formare le alette di dissipazione e la base dell’involucro in un’unica struttura continua.
Lavorazione CNC graduale
Sgrossatura, semifinitura e finitura della cavità interna, delle prese d’aria, delle filettature e della flangia.
Sbavatura a vibrazione
Rimuovere i bordi taglienti che potrebbero danneggiare schede, guarnizioni o componenti di assemblaggio.
Anodizzazione dura naturale
Garantisce resistenza alla corrosione e isolamento elettrico per applicazioni esterne.
Controllo dimensionale con macchina di misura 3D
Verificare la planarità della superficie di tenuta, la posizione dei fori e la geometria critica dell’involucro.
Verifiche prestazionali dei campioni
Eseguire i campionamenti su materiale, prestazioni termiche e test in nebbia salina secondo il piano di progetto.
Controlli direttamente correlati alle prestazioni termiche, di tenuta e di assemblaggio.
La verifica del materiale in ingresso, i controlli in corso di lavorazione e la misurazione finale con macchina 3D mantengono la coerenza di serie. La documentazione di progetto definisce una tolleranza di posizione dei fori di ±0,015 mm e un requisito di planarità della superficie di tenuta di 0,03 mm o migliore.
Grado del materiale, deformazione delle pareti sottili, planarità della flangia, posizione dei fori, qualità delle filettature, stato delle alette, qualità della superficie anodizzata e test ambientali a campione.
Temperatura di funzionamento ridotta e assemblaggio più semplice e affidabile.
Il cliente riporta che l’involucro ha eliminato i ricorrenti problemi di spegnimento termico e interferenze RF semplificando al contempo la linea produttiva.
La progettazione monoblocco ha inoltre ridotto il numero di componenti acquistati e migliorato la stabilità dell’assemblaggio in serie.
I risultati quantitativi e relativi alle certificazioni si basano sulla documentazione di progetto fornita e devono essere verificati sui registri interni prima della pubblicazione pubblica.
Accordo di fornitura annuale dopo il successo della messa in campo.
La documentazione di progetto indica che le consegne in serie sono state completate nei tempi previsti con buona coerenza dimensionale. Il cliente ha successivamente sottoscritto un accordo quadro annuale e ha iniziato a sviluppare nuovi modelli di involucri con Innova Forge.
Riassunto dei risultati del progetto basato sulla documentazione del caso fornita
