Processus de sélection d'un boîtier

Outre le style, l'image, le prix, le service, la qualité et la réputation de l'entreprise, ce rapport montre ce qui doit être pris en compte lors du choix d'un boîtier. Les ingénieurs concepteurs doivent dans un premier temps choisir le boîtier puis sélectionner les composants électroniques et mécaniques appropriés au boîtier.

 

Le matériel

Les deux principaux choix se portent sur les boîtiers en plastique (ABS, polycarbonate, polyester) et ceux en métal (aluminium, acier inoxydable). Les plastiques offrent normalement l'avantage d'être légers, d'avoir une certaine souplesse de conception, une fonctionnalité élevée, une meilleure isolation et une certaine perméabilité de la fréquence radio. Les métaux disposent d'une plus grande résistance mécanique, d'une meilleure résistance contre les rayons ultraviolets (UV), d'une grande amplitude de température ainsi que des caractéristiques CEM. La résistance chimique peut également être requise mais cela dépendra du type de matériau et de revêtement utilisé.

Les matières plastiques sont utilisées dans les applications électroniques et les métaux sont utilisés dans les applications industrielles.

 

Facteurs environnementaux

Les éléments environnementaux, tels que les débris en suspension, la température et les rayons UV, peuvent grandement influer sur la façon dont un boîtier se comportera durant ses nombreuses années de fonctionnement. Par exemple, la fibre d'un boîtier en fibre de verre exposé à la lumière directe du soleil pendant plusieurs années, explosera probablement tandis qu'un boîtier en acier doux va rouiller dans des environnements humides ou corrosifs. L'acier inoxydable peut aussi rouiller après une pulvérisation de sel. Pour éviter ces problèmes, les clients doivent tenir compte du fait que le boîtier sera situé à l'intérieur ou à l'extérieur (un presse-étoupe de compensation de pression peut être nécessaire pour les applications extérieures), de la météo, des UV et des produits chimiques agressifs en aérosols. Les clients doivent également évaluer si le boîtier sera situé dans un environnement très actif, tels qu'un équipement industriel lourd ou un dispositif électronique où il sera fréquemment utilisé. Différents matériaux offrent divers degrés de résistance à l'impact, aussi les boîtiers en plastique et en métal sont tous deux proposés avec diverses options permettant d'accéder facilement aux composants intégrés.

 

Compatibilité électromagnétique (EMC)

La compatibilité électromagnétique (CEM) se réfère à une caractéristique qui est normalement nécessaire. Son but est de veiller à ce que les pièces d'équipement ou les systèmes n'interfèrent pas les uns avec les autres, en raison d'influences électriques ou électromagnétiques indésirables. Les boîtiers en plastique ont souvent de faibles caractéristiques CEM alors que les boîtiers métalliques possèdent des caractéristiques CEM élevées.

Cela signifie qu'un boîtier métallique doit être utilisé lorsque la compatibilité électromagnétique est très importante. Toutefois, les fabricants de boîtiers peuvent proposer des procédés permettant d'optimiser la caractéristique CEM d'un boîtier en plastique pour l'amener au niveau d'un boîtier métallique.

 

L'indice de protection

De nombreuses applications nécessitent des équipements électriques et électroniques pour travailler en toute sécurité et de manière fiable pendant de nombreuses années, dans des conditions environnementales difficiles. La classification de l'indice de protection DIN EN 60529 prend en charge la protection contre le contact accidentel et les corps étrangers ainsi que la protection contre l'eau. Les catégories d'IP spécifient le degré de fermeture de la surface du boîtier et sa protection par rapport à la poussière et l'eau. Les lettres IP (indice de protection) sont suivies par un nombre à deux chiffres.

 

Le premier chiffre indique le niveau de protection contre le contact accidentel et les corps étrangers :

 

Chiffre	Protection contre le contact accidentel	Protection contre des corps étrangers
0	Aucune protection	Aucune protection
1	Protection contre des corps ayant de grandes surfaces Ø 50 mm	Grands corps étrangers (Ø 50 mm et plus)
2	Protection des doigts (Ø 12 mm)	Corps étrangers moyens (Ø 12,5 mm et plus, jusqu'à 80 mm de longueur)
3	Outils et fils (Ø 2,5 mm et plus)	Petits corps étrangers (Ø 2,5 mm et plus)
4	Outils et fils (Ø 1 mm et plus)	Corps étrangers solides (Ø 1 mm et plus)
5 (K)	Protection des fils (identique à l'IP 4) contre la poussière	Dépôts de poussière
6 (K)	Protection des fils (identique à l'IP 4) étanche à la poussière	Aucune entrée de poussière

 

 Le deuxième chiffre indique le niveau de protection contre l'eau :

 

Chiffre	Protection contre l'eau
0	Aucune protection
1	Protection contre les gouttes d'eau tombant à la verticale
2	Protection contre les gouttes d'eau tombant à la verticale lorsque le boîtier est incliné à un angle maximal de 15°
3	Protection contre les projections d'eau sur le boîtier, tombant à la verticale des deux côté, à 60° maximum
4	Protection contre les projections d'eau de tous les côtés
4k	Protection contre les projections d'eau de tous les côtés et sous pression élevée, ne s'applique qu'aux véhicules routiers
5	Protection contre des jets d'eau (giclée) provenant de toutes parts
6	Protection contre de puissants jets d'eau (inondation)
6K	Protection contre de puissants jets d'eau sous une pression élevée (inondation), ne s'applique qu'aux véhicules routiers
7	Protection contre une immersion temporaire – immersion profonde : 1 mètre, temps d'essai de 30 minutes
8	Protection contre une immersion constante – convenu entre le fabricant et le client
9K	Protection contre l'eau pendant un nettoyage au jet sous haute-pression/à la vapeur, ne s'applique qu'aux véhicules routiers

 

Dimensions

La dimension interne et externe d'un boîtier est extrêmement importante lors de l'élaboration d'une nouvelle pièce d'équipement. Dans de nombreux cas, la carte de circuit imprimé est choisie en premier, d'où la difficulté pour l'ingénieur concepteur de se procurer la meilleure solution de boîtier possible.

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Modification des boîtiers standard

existe de nombreuses façons de concevoir des boîtiers permettant de répondre aux besoins individuels des clients. Le fabricant du boîtier peut prendre en charge la modification avec des services à valeur ajoutée qui comprennent le fraisage, le perçage, la découpe et le sciage. Il peut également fournir un service qui équipera le boîtier de claviers à membrane, de membranes frontales ou d'affichages sur le boîtier et pourra aussi apporter une solution complète. Il existe différents accessoires de boîtiers, comme des opercules décorés et des bandes décoratives qui peuvent aussi beaucoup influencer la conception et l'aspect d'un boîtier standard.

Si le client souhaite que le boîtier possède les couleurs de la marque de l'entreprise, un procédé cubique peut être appliqué ou le boîtier peut également être laqué.

 

Facilité de montage

Un point important à considérer lors du choix d'un boîtier est de se renseigner sur sa facilité d'adaptation aux composants. Une conception et une construction complexes peuvent compliquer l'assemblage des composants électroniques et mécaniques dans le boîtier.

L'utilisation de boîtiers disposant d'un verrouillage à ressort ou d'une fermeture rapide permet d'éviter ce problème. Certains fabricants de boîtiers peuvent également fournir un service de montage et d'assemblage et peuvent apporter au client une solution incluant des tests. Le client fournit la carte de circuit imprimé avec les composants et le fabricant du boîtier réalise le produit final.