
Когда слышишь 'нижняя крышка из алюминиевого сплава', многие сразу представляют простой штампованный кожух. На деле же это сложный компонент, где каждая десятая миллиметра влияет на тепловой режим и герметичность устройства. В нашей практике был случай, когда заказчик сэкономил на термообработке сплава 6061 — через полгода эксплуатации в корпусе появились микротрещины от циклического нагрева.
Раньше мы использовали классические алюминиевые сплавы серии 5ххх для простых корпусов, но с переходом на компактные дроны пришлось пересматривать подход. Для нижней крышки из алюминиевого сплава в беспилотниках критична не только прочность, но и масса. Перешли на AlMgSi с добавлением меди — получили лучшую устойчивость к вибрациям без увеличения веса.
Особенно сложно было с креплениями для подвесов камеры. Точки крепления приходилось усиливать локальным отжигом, иначе при постоянных вибрациях резьбовые соединения разбалтывались за 100-150 часов налета. Помню, как переделали оснастку трижды, пока не добились оптимального распределения напряжений.
Сейчас в ООО Дунгуань Кэхуатун Электроника Технологии для особо ответственных узлов используем метод конечных элементов еще на этапе проектирования. Это позволило сократить количество прототипов с 5-6 до 2-3. Хотя для серийных заказов среднего объема иногда проще сделать пробную партию и провести реальные испытания — компьютерное моделирование не всегда учитывает специфику поведения материала при литье.
Фрезеровка — кажется простым этапом, но именно здесь чаще всего возникают проблемы. При глубине реза больше 3 мм даже с качественным СОЖ алюминий начинает 'налипать' на инструмент. Пришлось разработать ступенчатый режим обработки: сначала черновая проходка с запасом 0.5 мм, затем чистовая с охлаждением жидким азотом.
Для сложных форм с ребрами жесткости перешли на 5-осевые станки. Это дороже, но зато исключает переустановку заготовки и связанные с этим погрешности. Кстати, именно для нижних крышек из алюминиевого сплава с толщиной стенки менее 1.2 мм такой подход оказался наиболее оправдан — брак по геометрии снизился с 8% до 1.5%.
Отдельная история — финишная обработка. Анодирование дает хорошую защиту, но маскирует дефекты поверхности. Поэтому перед отправкой на покрытие вводим обязательный контроль под УФ-лампой — так видны даже микроскопические трещины, невидимые невооруженным глазом.
Сплав сплаву рознь. За 20 лет работы научились определять некондицию по структуре среза еще до проведения спектрального анализа. Бывало, поставщик присылает сертификаты, а в партии попадаются слитки с неравномерной структурой — такие сразу в брак, даже не пытаемся пускать в производство.
Для ответственных заказов (например, компоненты для дронов) внедрили 100% контроль шероховатости внутренних поверхностей. Казалось бы, мелочь — но именно от этого параметра зависит эффективность отвода тепла. После введения этого требования количество рекламаций по перегреву снизилось на 40%.
Упаковка — та область, где многие экономят, а зря. Для крышек с анодированным покрытием используем антистатическую вакуумную упаковку с селикагелем. Один раз пренебрегли — получили партию с точечной коррозией из-за конденсата при морской перевозке. Теперь транспортный контроль строже производственного.
В 2019 году делали партию крышек для автомобильных разъемов FAKRA. Конструкторы предусмотрели сложную систему лабиринтных уплотнений, но не учли коэффициент температурного расширения. При -40°C в климатической камере появились зазоры в 0.05 мм — достаточно для попадания влаги. Пришлось полностью пересматривать конструкцию уплотнительных элементов.
Другой показательный случай — заказ на 5000 крышек для промышленных контроллеров. Заказчик требовал идеальную плоскостность, но при фрезеровке детали 'вело'. Оказалось, проблема в неравномерном остывании отливок. Решили предварительным старением заготовок — дополнительная операция увеличила себестоимость на 12%, но сохранила контракт.
Сейчас на сайте https://www.dgkhtparts.ru можно увидеть некоторые наши типовые решения, но 70% заказов — это индивидуальные разработки. Например, недавно делали крышку с интегрированным радиатором для процессора — пришлось комбинировать литье под давлением и прецизионную фрезеровку.
Постепенно переходим на рециклированные алюминиевые сплавы — европейские заказчики особенно требовательны к экологической составляющей. Технология сложнее, требует дополнительной очистки шихты, но зато дает преимущество при тендерах.
Интересуемся аддитивными технологиями для прототипирования — для мелкосерийных партий до 50 штук иногда выгоднее печать на металлическом 3D-принтере, чем заказывать оснастку. Хотя для серии от 1000 штук классическое литье пока вне конкуренции.
В ООО Дунгуань Кэхуатун Электроника Технологии сейчас экспериментируем с гибридными конструкциями — алюминиевый каркас с полимерными вставками. Это позволяет локализовать теплоотвод именно в нужных зонах. Первые тесты обнадеживают — на 15% лучше теплопередача при том же весе, правда, стоимость производства пока высока.
Из последнего — разрабатываем крышку с каналами для жидкостного охлаждения. Технология не новая, но для массового производства требуются особые решения по герметизации. Думаем над лазерной сваркой в контролируемой атмосфере, но пока это удорожает продукт на 25-30%.