Blechgehäuse bieten zahlreiche Vorteile in der Fertigung, darunter kürzere Produktionszeiten und geringere Herstellungskosten. Mit den richtigen Designtechniken lassen sich diese Gehäuse sowohl auf Funktionalität als auch auf Ästhetik optimieren. In diesem Artikel geben wir Ihnen Tipps und bewährte Methoden für das Design von Blechgehäusen. Wenn Sie diese Richtlinien befolgen, können Sie fundierte Entscheidungen treffen und hochwertige Ergebnisse erzielen.

8 Tipps für das Design von Blechgehäusen

Ein effektives Blechgehäuse zu entwerfen erfordert etwas Planung und einige Überlegungen. Wenn Sie die folgenden Tipps beachten, können Sie hochwertige Gehäuse aus Blech konstruieren und fertigen.

1. Verstehen Sie die funktionalen und ästhetischen Anforderungen Ihres Produkts

Wie bei jedem Design sollten Sie mit einer Anforderungsliste beginnen. Überlegen Sie sich also das Was, Wo und Wie – was soll Ihr Gehäuse leisten?

• Größe – Es wird vermutlich bestimmte Komponenten aufnehmen. Wie werden diese angeordnet? Soll lediglich eine einfache Leiterplatte untergebracht werden oder handelt es sich um ein Array von rackmontierten Elektronikbauteilen?
• Funktionen – Wie werden die Komponenten im Gehäuse befestigt? Dafür könnten Montageelemente wie Bohrungen, Schlitze, Laschen oder Regalböden erforderlich sein. Typisch sind auch Ausschnitte für Schalter, Leuchten oder andere Bedienelemente sowie für Kabel- oder Flüssigkeitsdurchführungen. Wie wird das Gehäuse selbst montiert? Soll es an der Wand befestigt werden, könnten Bohrungen, Schlitze oder Laschen erforderlich sein. Überlegen Sie, ob und was durch das Gehäuse hindurchfließen muss, etwa Strom, Daten, Wärme, Luft usw.
• Zugänglichkeit – Müssen die Komponenten regelmäßig zugänglich sein? Dann benötigen Sie eventuell eine Öffnung, eine Tür oder ein abnehmbares Panel. Muss man ins Gehäuse sehen können, ohne es zu öffnen? Dann könnte ein Fenster sinnvoll sein.
• Stabilität – Wie stabil muss Ihr Gehäuse sein? Muss es schwere Lasten tragen? Wird es an einem Fahrzeug montiert oder an einem Ort, an dem es Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt ist?
• Belüftung – Benötigen Ihre Komponenten eine Belüftung oder eine Art Kühlung/Heizung?
• Umgebung – Wo wird das Gehäuse eingesetzt? Dies kann externe Befestigungselemente erfordern. Ebenso können Dichtungen oder Wetterschutz notwendig sein, um das Gehäuse wetterfest zu machen. Elektrische Gehäuse werden oft nach NEMA-Standard klassifiziert.
• Ästhetik – Schließlich sollten Sie überlegen, wie das Gehäuse aussehen soll. Soll es dezent wirken und sich einfügen, oder möchten Sie die darin enthaltene Technik präsentieren? Es spricht nichts dagegen, dass ein Gehäuse sowohl funktional als auch attraktiv gestaltet ist.

2. Wählen Sie das geeignete Material für Ihr Blechgehäuse

Ihre Anforderungen helfen Ihnen, das passende Material (oder mehrere) für Ihr Gehäuse auszuwählen. Jedes Material hat Vor- und Nachteile. Die hier genannten Materialien lassen sich biegen, Sie können Ihre Auswahl jedoch durch andere Fügetechniken wie Schweißen, Kleben oder Verschrauben erweitern. Beachten Sie auch, dass beim Schneiden je nach Methode scharfe Kanten entstehen können – also Vorsicht beim Bearbeiten. Laserschneiden ist eine hervorragende Methode, um saubere Schnittkanten zu erhalten.

• Stahl – Kohlenstoffstahl ist eine stabile und preiswerte Wahl, muss jedoch zum Korrosionsschutz behandelt werden. Zinkbeschichtung oder Pulverbeschichtung sind sehr gute Optionen. Für etwas mehr Stabilität bei geringfügig höheren Kosten empfiehlt sich 4130 Chromoly.
• Aluminium – Aluminium ist von Natur aus korrosionsbeständig und kann zusätzlich eloxiert oder pulverbeschichtet werden, um Schutz und die gewünschte Optik zu erzielen. Es ist leichter als Stahl bei vergleichbarer Stärke, aber auch weicher und daher etwas weniger robust bei hoher Beanspruchung. Aluminium eignet sich zudem hervorragend als Kühlkörper, da es Wärme sehr gut leitet – ideal, wenn das Gehäuse wärmeabführende Komponenten enthält.
• Edelstahl – Edelstahl bietet hervorragenden Korrosionsschutz und alle Vorteile von Stahl, ohne dass zusätzliche Schutzmaßnahmen nötig sind. Allerdings ist er teurer als normaler Stahl.
• Titan – Titan kommt vor allem in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz und bietet hohe Festigkeit, geringes Gewicht und exzellente Korrosionsbeständigkeit – allerdings zu einem höheren Preis.
• Kupfer/Messing – Kupfer und Messing bieten eine einzigartige dekorative Optik. Sie sind zwar nicht so stabil wie die anderen Materialien, aber in vielen Anwendungen dennoch ausreichend tragfähig. Kupfer leitet Strom und Wärme deutlich besser als die anderen genannten Materialen, was für bestimmte Anwendungen ein Vorteil sein kann.
• Bonus Polycarbonat – Polycarbonat ist zwar kein Blechwerkstoff, eignet sich aber hervorragend für Gehäuse oder als Sichtfenster. Es lässt sich biegen, bietet gute Festigkeit, ist klar durchsichtig und sehr korrosionsbeständig. Für Vitrinen oder Ausstellungsgehäuse ist Polycarbonat eine ausgezeichnete Wahl.

3. Wählen Sie die richtige Form

Rechteckige Boxen sind bei Blechgehäusen sehr verbreitet, aber auch andere Formen können sinnvoll sein – je nach Bedarf. Die Form kann funktional, fertigungstechnisch, platzsparend oder rein ästhetisch begründet sein.

Insbesondere Vitrinen bieten die Möglichkeit für außergewöhnliche Formen. Flüssigkeitstanks haben oft eine spezielle Form, um das Medium gezielt zu einem Ablauf oder Ansaugpunkt zu leiten.

Auch die Fertigung kann die Form bestimmen – durch gebogene Bleche lassen sich Anzahl und Komplexität der Bauteile verringern. Kurze Flansche an den Kanten bieten eine gute Fläche zum Kleben, Schweißen oder Verschrauben.

4. Bestimmen Sie die Blechstärke und Materialdicke

Ein entscheidender Faktor für jedes Blechbauteil ist die Wahl der richtigen Materialdicke. Festigkeit, Steifigkeit und Gewicht hängen maßgeblich davon ab. Dickere Bleche bieten mehr Stabilität, gehen jedoch mit höherem Gewicht und Kosten einher. Auch der Biegeradius hängt von der Materialstärke ab, worauf wir gleich noch eingehen.

5. Berücksichtigen Sie Maßtoleranzen

Die genaue Größe und Platzierung von Merkmalen beeinflusst die Passgenauigkeit und das Erscheinungsbild Ihres Gehäuses. Achten Sie bei der Konstruktion auf die Toleranzen der gewählten Fertigungsprozesse. Unsere Richtlinien geben Ihnen Auskunft über die mit SendCutSend realisierbaren Toleranzen.

6. Achten Sie auf den Biegeradius

Blechgehäuse werden häufig durch Biegen gefertigt. Planen Sie daher den Biegeradius fest ein. Achten Sie besonders darauf, wie nahe Merkmale an Biegungen platziert werden – sind sie zu nah, können sie beim Biegen verformt werden.

7. Bestimmen Sie die Montageweise des Gehäuses

Blechbauteile können auf verschiedene Weise montiert werden. Schweißen empfiehlt sich, wenn das Gehäuse besonders dicht sein muss, etwa zum Schutz vor Witterung oder zum Einschluss von Flüssigkeiten. Schweißnähte können zudem verschliffen werden, um ein nahtloses Erscheinungsbild zu erzielen.

Nieten sind eine gängige Methode, um Blechteile zu verbinden. Es werden lediglich passende Löcher benötigt, was die Ausrichtung der Bauteile erleichtert.

Gewindeverbindungen sind ebenfalls möglich – ob mit Blechschrauben, Muttern und Bolzen oder mit PEM-Einpressbefestigern. Blechschrauben sind eine schnelle und einfache Lösung, aber nicht ideal, wenn häufiges Öffnen und Schließen vorgesehen ist. Sie können zudem scharfe Kanten hinterlassen. Muttern und Bolzen benötigen Zugang von beiden Seiten. PEM-Befestiger erfordern etwas mehr Aufwand bei der Montage, bieten aber eine sehr komfortable Möglichkeit zur Verbindung von Blechteilen.

8. Überlegen Sie sich die Oberflächenbehandlung Ihres Gehäuses

Ob Korrosionsschutz, Verschleißfestigkeit oder einfach eine schöne Optik – die Oberflächenbehandlung ist ein wichtiger Designaspekt. Sie können ein Material wählen, das sich mechanisch veredeln lässt. Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Messing wirken poliert oder gebürstet besonders edel.

Für manche Gehäuse empfiehlt sich ein schützender Überzug. Pulverbeschichtung ist eine strapazierfähige Beschichtung, die sich für nahezu jedes Material eignet. Für Stahl bietet Zinkbeschichtung hervorragenden Schutz und ist in verschiedenen Farben erhältlich. Aluminium kann eloxiert werden, was optisch ansprechend und schützend ist. Typ III Eloxal sorgt für eine besonders robuste Oberfläche.

Warum sollten Sie Blechgehäuse verwenden?

Blechgehäuse finden in unterschiedlichsten Anwendungen Verwendung: Sie schützen elektrische Komponenten, präsentieren Sammlerstücke oder halten Flüssigkeiten in Fahrzeugen. Am Markt sind Gehäuse aus Blech, Guss, Strangpressprofilen oder Kunststoff erhältlich. Nur wenige Alternativen bieten so viele Vorteile wie individuell gefertigte Blechgehäuse.

Blech ist kostengünstig, leicht und im Allgemeinen einfach zu verarbeiten. Mit etwas Planung lassen sich Gehäuse in nahezu jeder Form und Größe realisieren. Eigene Konstruktionen ermöglichen es, sämtliche gewünschten Funktionen zu integrieren – etwa Fenster, Schalter, Anschlüsse, Abläufe, Türen oder Schlösser.

Perfektionieren Sie Ihr Blechgehäuse-Design

Das perfekte Blechgehäuse erfordert sorgfältige Überlegungen zu Funktion, Materialauswahl, Form, Dicke, Toleranzen, Biegeradien und Oberflächenbehandlung. Wenn Sie die in diesem Artikel vorgestellten Tipps und Best Practices umsetzen, können Sie Ihre Designs hinsichtlich Qualität, Effizienz und optischer Wirkung optimieren.