钣金结构的防护设计

晓昀

       针对钣金结构机柜防尘防水设计工作，设计人员要思考结构的设计要点，并明确防尘防水设计的原理和具体的对策，只有这样才能够提升设计的水平和设计的质量。

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钣金结构机柜的结构类型和联接方式

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1.1钣金结构机柜的结构类型

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钣金结构机柜指的是运用钣金工艺加工制造的机柜，加工过程中使用的加工艺有剪、冲、折、焊和表面处理。钣金结构机柜的结构类型根据分类标准的不同，主要可以分为以下几类：第一，按照机柜的框架可以分为立柱横梁结合型与整板型两种；第二，按照钣金机柜的角联接方式可以分为四种类型，分别是螺钉联接、粘接联接、销联接、焊联接。

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1.2 钣金结构机柜框架的联接方式

        钣金结构机柜的联接方式指的是钣金结构机柜主体结构的联接方式。随着机柜加工工艺的发展，钣金结构机柜既可以采用整面板的结构制作而成，也可以通过一定尺寸的插件连接而成。一般情况下，钣金结构机柜的结构主要有以下几个部分：前横梁、后横梁、侧横梁、和立柱组成的框架。

一般这几部分的截面形状是保持一致的，设计的过程尽量采用定型成熟的框架结构。其中前后横梁、立柱和侧横梁的联接可以通过弯折形状和与弯折形状相配合的避位运用穿插技术进行联接，也可以采用焊接或角件方式进行联接。

钣金结构机柜防尘防水设计要点分析

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在对放置这些电子设备的钣金结构机柜进行设计时，设计人员一定要根据 IP 防护等级充分考虑到机柜的防护性能。防护的重点在：各种环境下，水和粉尘进入及规定额途径主要有风道和结构性结合部位，例如：门缝，电缆进出口部位，结构件结合部位等，因此机柜的防水防尘主要针对这些部位来进行密封处理，使柜内环境与柜外环境有一定的隔离，从而达到更好的防护的目的，才能真正起到防护作用，保证设备的长期正常运行.以下就分别从防尘设计和防水设计两方面对其设计要点进行分析。

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2.1钣金结构机柜的防尘设计

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钣金机柜的粉尘来自从外部抽取到机柜内的空气中，因此防尘设计的方向可分为为阻止空气进入机柜中，或在进风口处将空气中的灰尘进行过滤，这两种设计方向又可细分成不同的实现方法。具体设计方法如下：

2.1.1 全密闭防尘设计

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全密闭设计一般用于加固式携行式钣金机柜，整体采用密封机柜设计，能够完全防止灰尘的进入，能达到 IP6 的防尘等级。在机柜各部位的连接处，使用橡胶或其他弹性密封材料，通过压缩弹性材料实现密封。对不方便使用弹性密封材料且不常拆卸的部位可采用密封胶进行密封。全密闭式机柜的热设计通常将设备运行中产生的热量用热管传到至机壳，利用机壳将热量散到外界空气中。

2.1.2 隔离式防尘设计

隔离式设计指将钣金机柜的风道单独隔离出来，使空气无法进入机柜内部设备电气元件所在的腔体。该设计方式通常用于加固型钣金机柜，防尘等级可达 IP6。机柜的密封部位设计通过弹性密封材料和密封胶实现。机柜的散热设计，一般采用强迫风冷。具体为通过热管将设备运行发出的热量传导至位于风道中的散热片。风道中的风扇从外部抽风对散热片进行冷却。使用将风道进行隔离的设计，虽避免了灰尘对设备元器件的损害，但在机柜长时期使用后，风道内的散热片鳍片和风扇的叶片上仍然会堆积灰尘，因此需对其进行定期清理。

2.1.3 防尘棉、防尘网的防尘设计

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防尘棉、防尘网阻尘原理是机械式过滤，也就是当粉尘冲撞到防尘棉、防尘网时，经过一层层的阻隔，将一些大颗粒粉尘吸附在防尘棉、防尘网上。但是，微细粉尘尤其是小于 5μm 的粉尘，就会从网眼中穿过去，因此机柜的防尘等级最多能做到 IP5。防尘棉、防尘网组装时一般采用夹在压板和机柜中间的方式。当压板为塑胶件时，亦可采用将防尘网与压板注塑在一起的方式。在机柜长时间使用后，防尘棉或防尘网会吸附大量灰尘导致网孔减小，影响系统的进风量，因此防尘棉或防尘网需做成可拆卸结构，以便定期进行清洗。

2.2钣金结构机柜的防水设计

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在钣金结构机柜的设计中，需要进行防水设计的重点部位主要是机柜各个结构件连接的部位以及柜体门板，锁具，铰链等部位。对于这些部位的防水设计主要可以采用以下不同的设计方法。

2.2.1 防水条方式的防水设计

防水条方式的防水设计一般采用软性材料，如橡胶、硅胶、PVC、TPU 等，防水条一般使用在两个钣金薄片配合的缝隙处，柜体外壳与框架配合的间隙处，防水条的工艺生产方式有两种：一种为通过模具成型的弹性固态体，背面覆胶，根据需要进行选装；另外一种为在接缝位置直接胶注防水材料，进行固化。也是可以通过二次啤塑的方法进行解决的，但需要较高的模具技术和生产成本。对于第二种工艺目前使用也是比较普遍，通过点胶机对批量产品进行防水质量的控制。

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2.2.2 防水结构的设计

第一、柜体的进风口同时也是尘和水的入口，需要将二则统一考虑，进风口需要设计成防水结构，斜面流线形式，使残留在板材上的水能通过自身的重量快速滑落。第二、减少结构件间的螺钉连接方法，最大限度的使用焊接结构，顶部增加防雨盖，柜体与门板接触部位设计成导流槽结构等。

2.2.3 辅材的选用

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密封胶，密封橡胶圈，用于柜体附件的结构缝隙的防护，电缆线进出口用电缆接头等防护措施。

2.3 二次啤塑方式的防水设计

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一般都是用在防水等级比较高的钣金机柜设计中，能够达到较高的防水效果。但是二次啤塑方式的防水设计也有它的缺点，即制作的难度大、成本高、维修费用高等。因此只有特殊要求的钣金机柜才会使用这种防水设计。

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谢谢分享，受教了

山野668

学习了，多谢楼主
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hl90

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wtangzz147

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远祥

好资料，感谢楼主分享！

马云龙

多谢楼主分享

空灵618

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