Wiele firm zaczyna temat obudowy w ten sam sposób: elektronika jest gotowa, płytka działa, a obudowa ma być „na szybko”, bo produkt trzeba pokazać klientowi albo wdrożyć pilotaż. W praktyce obudowa jest jednak częścią funkcjonalną, która decyduje o montażu, serwisie, estetyce, a często również o odporności na użytkowanie. Dlatego obudowa z druku 3d powinna być traktowana jak element projektu, a nie jako „opakowanie” na końcu procesu.
Ten artykuł jest o tym, jak projektować obudowy pod elektronikę tak, żeby nie wracać do poprawy tych samych rzeczy: pasowania, otworów, mocowań, zatrzasków i przestrzeni na przewody. Pokazuję też, kiedy wybrać FDM, a kiedy SLA/MSLA, jeśli celem jest nie tylko wygląd, ale przede wszystkim montaż i powtarzalność.
Spis treści
- Dlaczego obudowy z druku 3D są trudniejsze niż wyglądają
- Kluczowe założenia: serwis, montaż i prowadzenie przewodów
- Mocowania PCB, dystanse, śruby i inserty
- Zatrzaski i pasowania: jak nie zrobić obudowy „jednorazowej”
- Grubość ścianek, żebra i odporność na pękanie
- FDM vs SLA/MSLA w obudowach
- FAQ
- Wyślij plik do wyceny
Dlaczego obudowy z druku 3D są trudniejsze niż wyglądają
Obudowa wydaje się prostym elementem, dopóki nie trzeba jej złożyć. Wtedy okazuje się, że brakuje miejsca na przewód, złącze koliduje ze ścianką, śruby nie mają gdzie pracować, a zatrzask pęka przy pierwszym domknięciu. W druku 3D te problemy są częstsze, bo materiał pracuje, a tolerancje zależą od technologii, orientacji i ustawień. Największym błędem jest projekt „na styk” w całej objętości, bez wskazania powierzchni krytycznych i bez rezerwy na montaż.
W firmowych projektach obudowa prawie zawsze przechodzi co najmniej jedną iterację. Różnica między chaosem a procesem polega na tym, czy iterujesz świadomie, czy „gasząc pożary” po wydruku.
Kluczowe założenia: serwis, montaż i prowadzenie przewodów
Zanim narysujesz pierwszą ściankę, musisz odpowiedzieć na trzy pytania: czy obudowa ma być otwierana i serwisowana, jak ma być składana oraz gdzie biegną przewody i złącza. Jeśli obudowa ma być otwierana, zatrzaski muszą być projektowane jako element wielokrotnego użytku, a śruby muszą pracować w materiale w sposób powtarzalny. Jeśli obudowa jest jednorazowa (np. prototyp do prezentacji), priorytety się zmieniają, ale nadal warto zadbać o to, aby montaż nie wymagał siły i improwizacji.
Prowadzenie przewodów to temat, który często „wychodzi” dopiero w montażu. Dobrą praktyką jest przewidzenie kanałów, punktów odciążenia i przestrzeni na promienie gięcia. W praktyce te kilka milimetrów rezerwy potrafi zdecydować o tym, czy obudowa jest składana w 2 minuty, czy w 20 minut.
Mocowania PCB, dystanse, śruby i inserty
Mocowanie płytki nie powinno być oparte na przypadkowych podparciach. Najlepiej sprawdzają się dystanse projektowane pod konkretne otwory montażowe PCB, z przewidzianą tolerancją na pozycjonowanie. Jeśli płytka ma siedzieć stabilnie, kluczowe jest, aby dystanse były rozmieszczone tak, by nie powodowały naprężeń i aby obudowa nie „pracowała” przy dokręcaniu.
W projektach, w których obudowa ma być otwierana, często lepszym rozwiązaniem niż gwint w plastiku są inserty. Dają większą trwałość i powtarzalność dokręcania, a przy wielu cyklach serwisowych ograniczają ryzyko, że gwint się „wyrobi”. Jeśli jednak obudowa ma być prototypem, a nie częścią serwisowaną, można z powodzeniem zastosować prostsze rozwiązania, ale trzeba je świadomie dobrać do liczby otwarć i rodzaju śruby.
Jeśli temat pasowań i wymiarów w montażu jest u Ciebie kluczowy, warto podeprzeć się tym materiałem, bo porządkuje zasady tolerancji:
Tolerancje w druku 3D pod montaż – praktyczne zasady
Zatrzaski i pasowania: jak nie zrobić obudowy „jednorazowej”
Zatrzask w druku 3D jest zdradliwy, bo wygląda prosto, ale działa tylko wtedy, gdy materiał i geometria współpracują. Jeśli zrobisz zatrzask zbyt sztywny, pęknie. Jeśli zrobisz zbyt miękki, nie będzie trzymał. Jeżeli powierzchnie są „na styk”, obudowa będzie się klinować, a otwieranie będzie niszczyć elementy zaczepu.
Najlepsza praktyka jest prosta: zatrzaski projektuje się tak, aby element sprężysty pracował w kontrolowanym zakresie, a obudowa miała przewidziany luz montażowy. Jeśli obudowa ma być wielokrotnie otwierana, zatrzask powinien mieć miejsce na ugięcie, a krawędzie powinny być zaokrąglone. W wielu projektach B2B bardziej opłacalne i przewidywalne są śruby i inserty, a zatrzaski zostają jako rozwiązanie „pomocnicze”, a nie główny mechanizm trzymania.
Grubość ścianek, żebra i odporność na pękanie
Obudowa pęka najczęściej w dwóch miejscach: przy śrubach oraz przy ostrych narożach i przejściach grubości. Dlatego projektowanie ścianek to nie tylko kwestia „żeby się wydrukowało”, ale też „żeby wytrzymało”. W praktyce dobrze działa zasada, że grubość ścianek ma być stabilna, a wszelkie wzmocnienia realizuje się żebrami, a nie przypadkowym „dolewaniem” materiału w różnych miejscach.
Jeśli obudowa ma pracować w środowisku, gdzie jest narażona na udary, trzeba przewidzieć nie tylko grubość, ale też geometrię rozpraszającą naprężenia. Ostre narożniki są wrogiem trwałości. To detale, które nie kosztują nic w projekcie, a potrafią uratować serię przed reklamacją.
FDM vs SLA/MSLA w obudowach
Wybór technologii zależy od tego, czy obudowa ma być elementem użytkowym, czy pokazowym. FDM jest częstym wyborem dla obudów funkcjonalnych, bo daje sensowną wytrzymałość i jest opłacalne przy większych gabarytach. SLA/MSLA wygrywa wtedy, gdy kluczowa jest estetyka, detal i gładka powierzchnia, np. przy prototypach prezentacyjnych albo elementach, które klient ma w rękach.
Warto pamiętać, że w SLA/MSLA temat podpór i obróbki po wydruku jest bardziej istotny, dlatego powierzchnie krytyczne w montażu powinny być planowane tak, aby nie wymagały agresywnego „czyszczenia” po podporach. W FDM z kolei liczy się orientacja modelu i kierunek warstw, bo to wpływa na sztywność i odporność na pękanie przy śrubach.
Jeśli chcesz porównać technologie szerzej, pomocny będzie ten tekst:
Różnice między drukiem z żywicy a drukiem z filamentu – kiedy wybrać SLA/MSLA, a kiedy FDM
FAQ
Czy obudowa z druku 3D nadaje się do produktu finalnego?
To zależy od wymagań, ilości sztuk, środowiska pracy i oczekiwanej trwałości. W wielu niszowych produktach i krótkich seriach obudowa drukowana 3D działa bardzo dobrze, ale musi być zaprojektowana pod montaż i warunki pracy.
Co jest najczęstszą przyczyną poprawek obudów?
Brak miejsca na przewody i złącza, zbyt ciasne pasowania, źle zaprojektowane zatrzaski oraz nieuwzględnienie sposobu serwisu. Te rzeczy najlepiej ustalić przed projektowaniem.
Czy lepiej robić zatrzaski czy śruby?
Jeśli obudowa ma być wielokrotnie otwierana, śruby i inserty są zwykle bardziej przewidywalne. Zatrzaski mają sens, gdy dobrze rozumiesz materiał i zakres ugięcia, albo gdy obudowa ma być jednorazowa.
Jak przyspieszyć wycenę obudowy do druku 3D?
Najlepiej wysłać plik STL/STEP i opisać sposób montażu: gdzie są powierzchnie krytyczne, jak obudowa ma być składana oraz czy ma być serwisowana. To usuwa większość pytań zwrotnych.
Wyślij plik do wyceny
Jeśli chcesz zamówić obudowę z druku 3d i zależy Ci na dopasowaniu w montażu, najkrótsza droga to plik + opis zastosowania i sposobu składania. Wtedy można dobrać technologię (FDM lub SLA/MSLA), materiał oraz parametry pod elementy krytyczne.
Start od procesu i wyceny znajdziesz tutaj:
Usługi drukowania 3D na zamówienie