Kristof Poelmans 3D CAD II
2IPO | 3DCADII WAVE GEOMETRY
2IPO | 3DCADII WAVE GEOMETRY
Het ontwerp Bij het ontwerp van de behuizing heb ik mij aan de volgende richtlijnen proberen te houden. Deze zijn te vinden op de site http://www.aluminiumdesign.net
Extrusion Design Guide The whole manufacturing and production process starts with the design. It is here that the extrusion takes shape and features are built in to reduce weight, simplify assembly, add functionality and minimise finishing costs. Here we take advantage of the unique benefits of aluminium, in combination with the extrusion process, to make a cost-effective product with optimal functionality and an attractive appearance. Wall thickness When deciding how thick the walls of a profile should be, strength and optimum cost-efficiency are two of the main considerations. Profiles with a uniform wall thickness are the simplest to produce. However, where necessary, wall thickness within a profile can easily be varied. For example, a profile’s bending strength can be increased by concentrating weight/thickness away from the centre of gravity. Cost-efficient production To optimise cost-efficiency, a profile’s design should always be as production-friendly as possible. To achieve this, the profile should: – have a uniform wall thickness – have simple, soft lines and radiused corners – be symmetrical – have a small circumscribing circle – not have deep, narrow channels Recommended wall thickness - guidelines Amongst the factors having an effect on wall thickness are extrusion force and speed, the choice of alloy, the shape of the profile, desired surface finish and tolerance specifications.
Uniform wall thickness It is often acceptable to have a large range of wall thicknesses within a single profile. However, a profile with uniform wall thickness is easier to extrude
Soft lines The extrusion process cannot achieve razor-sharp corners without additional fabrication. Corners should be rounded. A radius of 0.5 - 1mm is often sufficient.
As far as possible sharp tips should be avoided. The tip can easily become wavy and uneven. Tips should therefore also be rounded.
Solid profiles if possible Solid profiles reduce die costs and are often easier to produce.
Fewer cavities in hollow profiles Is it essential for this profile to have two cavities? In many cases, reducing the number of cavities in a hollow profile makes it easier to extrude. This increases die stability.
Masking of imperfections Where a profile has, for example, arms and screw ports, there may be process induced shadowing (heat zones) opposite such features. Using decoration the heat zones can be completely masked.
Extrusion Design Guide toepassen op het extrusieprofiel Wall thickness De omschrijvende cirkel van het aluminiumextrusieprofiel is 110mm. Als we op de bijgevoegde grafiek kijken moet de wanddikte dan minimum 2mm zijn. Uniform wall thickness Overal heeft het extrusieprofiel dezelfde dikte, alleen de koelvinnen zijn hier een uitzondering op. Soft lines Elke hoek heeft een afronding gekregen. Voor de hoeken van de basisvorm heb ik als straal de dikte gekozen om zo de stevigheid te behouden. Voor alle andere afrondingen heb ik als straal de dikte gedeeld door twee omdat de straal anders te groot was Solid profiles if possible Het profiel is op uitzondering van de gaten volledig een solid profile. Fewer cavities in hollow profiles Ik heb de schroefgaten als aparte gaten gekozen om zo een volledig gesloten binnenkamer te hebben als bescherming tegen spatwater. Masking of imperfections Hiermee heb ik geen rekening gehouden omdat de fouten in het extrusieprofiel zich eerder aan de binnenkant gaan voordoen en we dit dus niet zien eens gemonteerd.
Schroeven De schroeven moeten volgende eigenschappen bezitten • zelfborend: om zichzelf vast te zetten in de schroefbossen die voorzien zijn in het profiel • een platte kop: om de ABS eindkap op te spannen tegen het profiel zonder te beginnen barsten Daarom heb ik gekozen voor zelfborende pancilinderkop schroeven DIN 7504-M3.5 x 13
Schroefbos De bematingen van de schroefbossen heb ik uit volgende afbeelding afgeleidt.
Ook heb ik nog kleine haakjes voorzien om de schroef te centreren en deze harder vast te kunnen zetten. Zodat we volgende schoefbos kregen
Schroefgaten in ABS eindkap De grootte van de gaten in de eindkappen heb ik uit volgende tabel gehaald. Voor schroeven M3.5 worden gaten van 3.5mm geboord. De grootte van de schroefkop heb ik gebruikt om de diameter van de koelvinnen te bepalen.
Afmetingen van de ABS eindkap De dikte van de ABS eindkap heb ik bepaald door verschillende ABS stukken te vergelijken. Ik heb gekozen voor een dikte van 3mm. Alle zijden hebben een lossingshoek van 5째 gekregen.
PCB bevestigen De PCB wordt in het profiel geschoven. Ze heeft 0,4mm speling zodat deze er gemakkelijk inschuift. Spatwaterdicht klasse IP5 Spatwaterdicht wilt zeggen dat het bestand moeten zijn tegen opspattend water. In mijn ontwerp wordt dit gerealiseerd doordat de eindkappen dankzij de dichting perfect aansluiten tegen het aluminium. De schroeven worden door de dichting bevestigd. Hierdoor kan er via de schroefgaten ook geen water binnenkomen.