Kunststoffgehäuse für die Elektroindustrie
Die Elektroindustrie stellt hohe Anforderungen an Gehäuselösungen für Steuerungen und elektronische Baugruppen.
In industriellen Anwendungen müssen Gehäuse die Elektronik zuverlässig schützen, Normen erfüllen und zugleich wirtschaftlich gefertigt werden.
metak entwickelt und fertigt individuelle Steuergerätegehäuse aus Kunststoff – von der Konstruktion bis zur Serie.
Steuergerätegehäuse für industrielle Elektronik
Branche
- Elektronikindustrie
- Automatisierungstechnik
- Automotive
- Fahrzeugtechnik
Anwendung
Gehäuse für industrielle Elektronik und Steuerungstechnik
Verfahren
- Entwicklung & Konstruktion
- Werkzeugbau
- Kunststoffspritzguss für Steuergerätegehäuse
- Baugruppenmontage
Material
Flammhemmender technischer Hochleistungskunststoff für Steuergerätegehäuse
Ausgangssituation
Ein Hersteller industrieller elektronischer Steuergeräte plante die Markteinführung einer neuen Steuerungseinheit für den Dauerbetrieb in anspruchsvollen Industrieumgebungen, in denen Steuergeräte hohen thermischen, elektrischen, mechanischen, chemischen und normativen Belastungen ausgesetzt sind.
Zentrales Bauteil waren mehrere Kunststoffgehäuse, welche die empfindliche Elektronik zuverlässig schützen und gleichzeitig hohe Sicherheits- und Brandschutzanforderungen erfüllen.
Neben der technischen Komplexität war eine kurze Entwicklungszeit entscheidend, um das Produkt schnell und wirtschaftlich in die Serie zu überführen.
Sicherheit, Materialien und Konstruktion stellen bei Steuergerätegehäusen aus Kunststoff besonders hohe Anforderungen dar.
Sicherheit & Normen
- Erfüllung erhöhter Brandschutzanforderungen (UL 94 V-0) für Steuergerätegehäuse aus Kunststoff
- Sichere elektrische Isolation empfindlicher Elektronikbaugruppen
- Definierter Schutzgrad für Elektronikgehäuse in industriellen Umgebungen
- Kurzschlussfestigkeit
Mechanik & Material
- Hohe Temperatur- und Formstabilität des Kunststoffgehäuses im Dauerbetrieb
- Erfüllung hoher Material- und Designanforderungen für industrielle Steuergerätegehäuse (z. B. Ball-Impact-Test)
- Prüfung der chemischen Beständigkeit für den Einsatz in der Elektro- und Automatisierungstechnik
Konstruktion & Fertigung
- Präzise Passungen für Leiterplatten, Steckverbinder und Verschraubungen im Steuergerätegehäuse
- Robuste Konstruktion des Kunststoffgehäuses für industrielle Einsatzbedingungen
- Einhaltung engster Zeichnungstoleranzen für Verzug und Ebenheit
- Wirtschaftliche Fertigung von Steuergerätegehäusen in Mittelserie
- Schnelle Iterationen während der Entwicklungsphase zur Verkürzung der Time-to-Market
Herausforderung
Die Kombination aus flammhemmendem Material, hoher Dauergebrauchstemperatur und komplexer Bauteilgeometrie stellte hohe Anforderungen an die Entwicklung eines Steuergerätegehäuses aus Kunststoff.
Lange Bauteilabmessungen, filigrane Strukturen und enge Toleranzen erforderten eine präzise Abstimmung von Konstruktion, Werkzeugbau und Kunststoffspritzguss.
Gleichzeitig mussten Änderungen am Elektronikgehäuse kurzfristig umgesetzt werden – ohne negative Auswirkungen auf Zeitplan oder Budget.
Lösung
Wir haben das Projekt ganzheitlich unterstützt – von der Konstruktion bis zur Serienreife des Steuergerätegehäuses aus Kunststoff:
- Beratung zur Auswahl eines geeigneten technischen Hochleistungskunststoffs für das Kunststoffgehäuse
- Konstruktionsoptimierung hinsichtlich Verzug, Wandstärken, Rastmechanismen und Wärmemanagement
- Durchführung von Füllsimulationen
- Entwicklung, Konstruktion und Herstellung der Kunststoffspritzgusswerkzeuge im eigenen Werkzeugbau
- Schnelle Bereitstellung von Musterteilen und SOP
- Vormontage der Baugruppe bei metak
Ergebnis
Das Ergebnis überzeugt:
- Serienreifes Steuergerätegehäuse aus Kunststoff für höchste industrielle Anforderungen der Elektroindustrie
- Hohe Maßhaltigkeit für eine zuverlässige Montage der Elektronik
- Reduzierte Entwicklungs- und Werkzeugkosten
- Sichere Erfüllung aller relevanten Normanforderungen
- Deutlich verkürzte Time-to-Market
Fazit
Dieses Projekt zeigt, dass auch sicherheitskritische Steuergerätegehäuse aus Kunststoff mit hohen Material- und Qualitätsanforderungen effizient und in kurzer Zeit realisiert werden können.
Durch Erfahrung, technische Kompetenz und enge Abstimmung entwickelte metak eine wirtschaftliche und zugleich technisch zuverlässige Lösung für die Elektronikindustrie.
Sie planen ein ähnliches Projekt?
Sprechen Sie mit uns über Ihr Elektronikgehäuse – von der Idee bis zur Serie.
Kunststofflösungen für die Elektroindustrie:
Häufige Fragen & Antworten
Welche Anforderungen gelten für Steuergerätegehäuse in der Elektronikindustrie?
Steuergerätegehäuse in der Elektronikindustrie müssen hohe Anforderungen an Sicherheit, Materialeigenschaften und Konstruktion erfüllen.
Dazu zählen unter anderem Brandschutz, elektrische Isolation, Maßhaltigkeit, Temperaturbeständigkeit sowie die Einhaltung relevanter Normen und Schutzklassen für industrielle Anwendungen.
Warum eignen sich Kunststoffgehäuse für industrielle Elektronik?
Kunststoffgehäuse bieten große Vorteile für industrielle Elektronik, da sie elektrisch isolierend wirken, konstruktiv flexibel sind und sich gezielt an funktionale Anforderungen anpassen lassen.
Durch den Einsatz technischer Hochleistungskunststoffe können zudem hohe Temperatur- und Brandschutzanforderungen zuverlässig erfüllt werden.
Welche Brandschutzanforderungen müssen Steuergerätegehäuse erfüllen?
In der Elektronikindustrie gelten je nach Anwendung erhöhte Brandschutzanforderungen. Häufig kommen flammhemmende Kunststoffe zum Einsatz, die beispielsweise nach UL 94 V-0 klassifiziert sind.
Die konkrete Materialauswahl richtet sich nach Einsatzumgebung, Normen und Sicherheitsvorgaben des jeweiligen Produkts.
Sind Prototypen und mittlere Serien für Steuergerätegehäuse realisierbar?
Ja. In der Entwicklung von Steuergerätegehäusen sind Prototypen und Mittelserien ein wichtiger Bestandteil. Sie ermöglichen funktionale Tests, Zertifizierungen, Designanpassungen und eine sichere Überführung in die Serie.
Durch individuell abgestimmte Entwicklungs- und Fertigungsprozesse lassen sich Iterationen effizient umsetzen.
Wie wird die Serienreife von Steuergerätegehäusen abgesichert?
Die Serienreife wird durch eine enge Verzahnung von Konstruktion, Simulation, Werkzeugbau, Fertigung und Qualitätssicherung erreicht.
Maßnahmen wie Moldflow-Simulationen, Musterfertigungen und definierte Prüfprozesse stellen sicher, dass das Steuergerätegehäuse alle technischen und normativen Anforderungen im Serienbetrieb erfüllt.
Welche Rolle spielt das Material bei der Wärmeentwicklung von Elektronikgehäusen?
Das eingesetzte Material hat einen entscheidenden Einfluss auf das thermische Verhalten eines Steuergerätegehäuses.
Konstruktion, Wandstärken und Materialeigenschaften müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die entstehende Wärme zuverlässig abgeführt wird und die Elektronik dauerhaft geschützt bleibt.