Cum sunt obținute proprietățile de mare rezistență și electromagnetică ale incintelor electrice metalice?

 

Carcase electrice metalice: Realizare de ecranare electromagnetică și de înaltă intensitate

 

1. Realizare de înaltă intensitate a metaluluiCarcase electrice
2..Carcase de oțel
3.Aplicații ale ecranării electromagnetice înCutie electrică din oțel

 

 

1. Distribuție de intensitate a incintelor electrice metalice

Materiale de oțel

Oțelul are o rezistență ridicată datorită structurii sale cristaline interne și a forțelor de legătură inter-atomice. În oțelul carbon, de exemplu, atomii de fier sunt strâns combinați prin legături metalice pentru a forma o structură de rețea ordonată. Prezența atomilor de carbon în această structură întărește și mai mult rețeaua prin împiedicarea mișcării dislocațiilor. Clasele obișnuite de oțel carbon, cum ar fi Q235 și Q345, sunt utilizate pe scară largă la fabricarea carcasei electrice cu cerințe de înaltă rezistență, cum ar fi carcasele dulapurilor industriale obișnuite.

 

Întărirea aliajelor

Pentru cerințe speciale, se utilizează oțeluri din aliaj. Adăugarea elementelor de aliere, cum ar fi cromul, nichelul și molibdenul la oțel, poate forma structuri speciale de aliaj și spori în continuare rezistența. Oțelul din aliaj de crom - molibden, de exemplu, nu numai că are o rezistență ridicată, ci și la rezistență la căldură și coroziune bună. Este adesea folosit pentru fabricarea carcasei echipamentelor electrice care funcționează în medii de înaltă temperatură și presiune ridicată, cum ar fi incintele anumitor transformatoare de putere.

 

B. Tehnici de prelucrare

 

Rece - Întărire de lucru

Prin procese de prelucrare la rece, cum ar fi laminarea la rece, trefilarea la rece și extrudarea la rece, metalul suferă o deformare plastică. În timpul acestui proces, densitatea de dislocare în metal crește, iar dislocațiile interacționează și se încurcă unele cu altele, făcând dificilă mișcarea dislocației, îmbunătățind astfel rezistența metalului. De exemplu, plăcile subțiri de oțel laminate la rece pot crește rezistența plăcilor, care este utilizată în mod obișnuit la fabricarea carcaselor echipamentelor electrice de dimensiuni mici, cum ar fi panourile ușilor cutiilor de distribuție.

 

Întărirea tratamentului termic

Prin supunerea metalului la procese de tratament termic, cum ar fi recoacere, normalizare, călire și revenire, microstructura metalului poate fi schimbată, îmbunătățind astfel rezistența acestuia. Călirea poate transforma oțelul în structură de martensită, crescându-i foarte mult duritatea și rezistența, dar reducându-i duritatea. Tratamentul de revenire ulterior poate restabili o parte din tenacitate, menținând în același timp o rezistență relativ ridicată. Această metodă este adesea folosită la fabricarea de carcase electrice necesare, de dimensiuni mari și de înaltă rezistență, cum ar fi cadrele principale ale aparatelor de comutare de înaltă tensiune.

C. Proiectare structurală

 

Forma rezonabilă și grosimea peretelui

Atunci când proiectați incinte electrice metalice, în funcție de condițiile reale de stres, se adoptă o formă rezonabilă și o grosime a peretelui. Pentru carcasele supuse presiunilor mari, secțiunile încrucișate circulare sau eliptice sunt utilizate, deoarece pot dispersa presiunea mai uniform. Pentru părțile care trebuie să reziste la forțele laterale, grosimea peretelui este crescută în mod corespunzător. În cazul unor carcase de echipamente electrice exterioare de dimensiuni mari, prin intermediul proiectării rezonabile a peretelui - grosimii și optimizarea formei, rezistența generală poate fi îmbunătățită eficient pentru a rezista forțelor externe în medii dure.

 

Consolidarea designului coastei

Setarea coastelor de armare pe suprafață sau în interiorul incintei poate îmbunătăți semnificativ rezistența și rigiditatea incintei. Costurile de armare poate crește rezistența de îndoire și torsională a incintei, îmbunătățind efectiv rezistența structurală generală, fără a adăuga materiale excesive. De exemplu, setarea coastelor de întărire pe panourile laterale și din spate ale cutiilor de distribuție poate îmbunătăți capacitatea incintei de a suporta greutatea echipamentelor interne și de a rezista la coliziunile externe.

 

2. Ecranarea Electromagnetică Realizarea Carcaselor Electrice Metal

 

Conductivitatea electrică a materialelor

1. Selectarea metalelor de conductivitate ridicate
Principiul ecranării electromagnetice a metalelor se bazează pe buna lor conductivitate electrică. Când un câmp electromagnetic extern acționează pe suprafața metalului, în interiorul metalului este generat un curent indus. Cuprul și aluminiul sunt metale de înaltă conductivitate utilizate în mod obișnuit, cu o densitate mare de electroni liberi, care pot răspunde rapid la modificările câmpului electromagnetic extern și pot genera curenți induși. De exemplu, în echipamentele electronice cu cerințe ridicate de ecranare electromagnetică, cum ar fi carcasele unităților de procesare a semnalului din stațiile de bază de comunicații, sunt adesea utilizate materiale din aliaje de cupru sau aluminiu. Conductivitatea lor ridicată generează un curent indus puternic, care, la rândul său, formează un câmp electromagnetic invers pentru a compensa o parte din câmpul electromagnetic extern, realizând ecranarea electromagnetică.

 

2. Aplicarea acoperirilor conductoare

Pentru unele metale cu o conductivitate electrică slabă sau pentru a îmbunătăți efectul de ecranare, acoperirile conductoare pot fi aplicate pe suprafețele lor. De exemplu, acoperirea suprafeței incintelor electrice din oțel cu o vopsea care conține particule conductoare, cum ar fi argintul și cuprul, pentru a forma o cale conductivă. Când acționează un câmp electromagnetic extern, particulele conductoare din acoperire pot ghida fluxul de curenți induși, sporind efectul de ecranare. Această metodă este adesea folosită în carcasele de echipamente electrice care sunt sensibile la costuri și care au anumite cerințe de ecranare electromagnetice.

B. Proiectare structurală închisă

1. Structura sigilată fără distribuție

Carcasele electrice metalice sunt proiectate ca structuri închise pentru a minimiza golurile, găurile etc., deoarece câmpurile electromagnetice se pot scurge sau pătrunde cu ușurință prin aceste deschideri. De exemplu, la proiectarea carcasei, sudarea, nituirea etc. sunt folosite pentru a asigura o conexiune strânsă între diferitele părți ale incintei, reducând golurile. Pentru deschiderile de ventilație necesare, interfețele etc., sunt adoptate modele speciale de ecranare, cum ar fi instalarea de plase metalice, garnituri conductoare de cauciuc etc., care nu numai că pot asigura funcțiile de ventilație și conectare, ci și pot bloca eficient propagarea câmpurilor electromagnetice.

 

2.Multi - Structura de ecranare a stratului

Pentru ocazii cu medii electromagnetice complexe și cerințe de ecranare extrem de ridicate, poate fi adoptată o structură de ecranare metalică cu mai multe straturi. Diferite straturi de materiale metalice pot proteja câmpurile electromagnetice de diferite frecvențe. De exemplu, în proiectarea carcasei unor echipamente de testare electronice de ultimă generație, stratul interior folosește un metal cu permeabilitate magnetică ridicată (cum ar fi permalloy) pentru a proteja câmpurile magnetice de joasă frecvență, iar stratul exterior folosește un metal cu conductivitate electrică ridicată. (cum ar fi cuprul) pentru a proteja câmpurile electromagnetice de înaltă frecvență. Printr-o structură cu mai multe straturi, poate fi realizată o ecranare electromagnetică de înaltă eficiență pe întreaga bandă de frecvență.

 

3.Aplicații ale ecranării electromagnetice înCarci electrice metaliceîn câmpurile cheie

Timuri pe câmpurile cheie

 

Domeniul comunicațiilor electronice

stații de bază de comunicații

În domeniul comunicațiilor moderne, stațiile de bază 4G și 5G sunt piciorii de conexiune fără întreruperi. Unitățile lor de procesare a semnalului și modulele de radio-frecvență ale stației de bază funcționează într-un mediu de înaltă frecvență, intensiv de date. Carcasele electrice metalice, echipate cu mecanisme eficiente de ecranare electromagnetică, acționează ca o protecție. Acestea împiedică zgomotul electromagnetic extern, cum ar fi cel de la echipamentele industriale din apropiere sau alte dispozitive fără fir, să se infiltreze în circuitele sensibile de procesare a semnalului. Această ecranare nu numai că asigură procesarea stabilă și precisă a semnalelor de intrare și de ieșire, dar și reduce semnificativ interferența și rata de eroare a biților. De exemplu, în zonele urbane cu o densitate mare a infrastructurii de comunicații, ecranarea electromagnetică adecvată a incintelor stației de bază este crucială pentru menținerea transferului de date de mare viteză și a comunicației vocale clare.

echipamente de comunicații prin satelit

Comunicarea prin satelit este piatra de temelie a comunicației globale, în special pentru zonele îndepărtate și transmisiile internaționale. Atât echipamentele stației de la sol, cât și terminalele de comunicații prin satelit sunt expuse unui mediu electromagnetic complex. Carcasele metalice cu ecranare electromagnetică joacă un rol dublu. Acestea împiedică perturbarea semnalelor electromagnetice puternice utilizate pentru comunicația satelit-la-sol de interferențe externe, cum ar fi erupțiile solare sau radiațiile cosmice. Simultan, ele împiedică emisiile electromagnetice proprii ale echipamentului să provoace interferențe cu alte sisteme bazate pe satelit sau rețele de comunicații la sol. Acest lucru este vital pentru menținerea integrității legăturilor de comunicații prin satelit, asigurând transferul de date fiabil și prevenirea pierderii sau erorilor de semnal în timpul transmisiilor pe distanțe lungi.

 

Câmp de echipamente medicale electronice

echipamente de imagistică medicală

Dispozitivele de imagistică medicală precum imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) și tomografia computerizată (CT) sunt esențiale pentru diagnostice medicale precise. Aparatele RMN, în special, generează câmpuri magnetice extrem de puternice în timpul funcționării. Thecarcase electrice metalicecu ecranare electromagnetică de înaltă performanță sunt concepute pentru a conține aceste câmpuri magnetice puternice în interiorul mașinii, prevenind scurgerea câmpului magnetic. Acest lucru este crucial, deoarece scurgerea câmpului magnetic poate interfera cu alte dispozitive medicale din apropiere, poate perturba echipamentele electronice din mediul spitalicesc și poate prezenta riscuri pentru pacienți și personalul medical. În plus, ecranarea blochează interferențele electromagnetice externe, asigurându-se că senzorii de imagine delicati pot captura imagini precise și de înaltă rezoluție. Fără o ecranare electromagnetică adecvată, imaginile rezultate pot fi deteriorate de artefacte, ceea ce duce la diagnosticări greșite.

 

Viață - Echipament de sprijin

Echipamente de viață - echipamente de asistență, cum ar fi stimulatoare cardiace și monitoare de îngrijire sunt dispozitive de salvare - salvarea dispozitivelor care funcționează într -un mediu electromagnetic complex în spitale. Aceste medii sunt umplute cu diverse surse de radiații electromagnetice, inclusiv alte dispozitive medicale, sisteme de comunicații wireless și echipamente electrice. Carcasele metalice cu ecranare electromagnetică în jurul acestor dispozitive de sprijin - sunt proiectate pentru a le izola de interferența electromagnetică externă. Această protecție asigură că dispozitivele pot monitoriza și regla cu exactitate funcțiile vitale, cum ar fi ritmurile cardiace și respirația pacientului. Orice perturbare cauzată de interferența electromagnetică ar putea duce la lecturi inexacte, decizii incorecte de tratament sau chiar situații de amenințare pentru viață pentru pacienți.

 

Câmp aerospațial

Sisteme electronice ale aeronavelor

Aeronavele sunt echipate cu o multitudine de sisteme electronice critice, inclusiv navigație, controlul zborului și sisteme de comunicații. Aceste sisteme funcționează în imediata apropiere între ele, iar interferența electromagnetică între ele ar putea fi catastrofală. Carcasele electrice metalice cu ecranare electromagnetică sunt concepute pentru a preveni intersecția, care este transferul nedorit al semnalelor electromagnetice între diferite sisteme. De exemplu, în sistemul de navigație, protejarea carcasei asigură că semnalele de navigație exacte nu sunt perturbate de semnalele de comunicare cu putere mare de la bord. Acest lucru este esențial pentru menținerea siguranței și preciziei operațiunilor de zbor, deoarece orice abatere a navigației sau a controlului zborului din cauza interferenței electromagnetice ar putea duce la erori de cale de zbor și accidente potențiale.

 

nava spatiala

Navele spațiale operează într-un mediu spațial extrem de dur, plin de radiații electromagnetice intense de la soare, razele cosmice și alte surse cerești. Thecarcase metalicenavele spațiale sunt proiectate cu tehnici avansate de ecranare electromagnetică pentru a proteja delicatele dispozitive electronice interne. Aceste dispozitive sunt responsabile pentru diverse funcții, cum ar fi colectarea de date, comunicarea cu Pământul și controlul atitudinii navelor spațiale. Ecranarea electromagnetică nu numai că protejează împotriva radiațiilor de înaltă energie, dar ajută și la menținerea bunei funcționări a circuitelor electronice în prezența schimbărilor rapide în mediul electromagnetic spațial. Acest lucru asigură fiabilitatea pe termen lung a navei spațiale în timpul misiunilor sale extinse în spațiu.

 

Câmp de automatizare industrială

Echipamente de control industrial

În setările industriale moderne, controlerele logice programabile (PLC) și computerele industriale sunt creierul din spatele proceselor de producție automate. Aceste medii sunt pline de motoare puternice, sisteme electrice de înaltă tensiune și alte surse de interferență electromagnetică. Carcasele electrice metalice cu ecranare electromagnetică sunt folosite pentru a proteja circuitele sensibile de control ale acestor dispozitive. Ecranarea previne zgomotul electromagnetic extern să corupă semnalele de control, asigurând că procesele de producție se desfășoară fără probleme și cu acuratețe. De exemplu, într-o fabrică de producție de mașini, liniile de asamblare robotizate controlate de PLC se bazează pe ecranarea electromagnetică a carcasei lor de control pentru a executa mișcări și operațiuni precise, minimizând erorile de producție și timpul de nefuncționare.

 

roboți

Roboții industriali sunt integrali pentru creșterea productivității și a preciziei în fabricație. Sistemele lor de control interne și senzorii lor sunt extrem de sensibili la interferența electromagnetică.Incintele metalice speciale cu electromagneticeecranarea joacă un rol vital în menținerea preciziei și stabilității operațiunilor roboților. Ecranul protejează algoritmii de control și datele senzorilor de a fi distorsionate de câmpurile electromagnetice externe, permițând roboților să efectueze sarcini complexe cu repetabilitate ridicată. Într-o unitate de producție de precizie, cum ar fi o fabrică de producție de semiconductori, ecranarea electromagnetică a carcasei roboților este crucială pentru a asigura manipularea și asamblarea precisă a componentelor delicate.

 

Domeniul electronic de consum

Smartphone -uri

Smartphone-urile au devenit o parte indispensabilă a vieții noastre de zi cu zi, dotate cu mai multe module de comunicații fără fir precum Wi-Fi, Bluetooth și 4G/5G. Carcasele metalice cu ecranare electromagnetică sunt proiectate pentru a preveni interferențele dintre aceste module de comunicație diferite. De exemplu, atunci când un utilizator utilizează simultan atât Wi-Fi pentru navigare, cât și 4G pentru streaming video, ecranarea asigură că semnalele de la aceste două module nu interferează între ele, oferind o experiență de utilizator fără întreruperi și de mare viteză. În plus, ecranarea reduce impactul interferențelor electromagnetice externe de la surse precum alte smartphone-uri din apropiere sau transmițătoare de radiofrecvență, sporind performanța generală și fiabilitatea dispozitivului.

 

laptopuri

Laptopurile sunt utilizate pe scară largă pentru muncă, divertisment și comunicare. Componentele lor interne, inclusiv placa de bază, hard disk -ul și cardurile de rețea wireless, generează radiații electromagnetice în timpul funcționării.carcase metalice cu electromagneticeecranarea servește la două scopuri. În primul rând, reduc cantitatea de radiații electromagnetice emise de laptop, ceea ce este important pentru sănătatea și siguranța utilizatorului. În al doilea rând, ele protejează componentele interne de interferențele electromagnetice externe, cum ar fi cele de la liniile de alimentare sau alte dispozitive electronice din apropiere. Acest lucru ajută la menținerea stabilității funcționării laptopului, la prevenirea coruperii datelor și la asigurarea performanței fără probleme în timpul sarcinilor precum editarea video, jocurile sau conferințele online.