BSW | Obudowa z kątownika

Obudowa z aluminiowego kątownika

Projekty elektroniczne budowane przez hobbystów są niejednokrotnie bardzo rozbudowanymi urządzeniami. O ile jednak same płytki drukowane wyglądają na ogół bardzo profesjonalnie, to niestety często nie można tego samego powiedzieć o obudowie. Najczęściej używane są gotowe plastikowe obudowy, które nie wyglądają zbyt atrakcyjnie. Większość układów elektronicznych ma formę płaskich płytek z umieszczonymi na jej powierzchni wyświetlaczami i przyciskami oraz gniazdami przyłączeniowymi zlokalizowanymi na jednej z krawędzi. Do „opakowania” tak zbudowanych urządzeń proponuję mój sposób z wykorzystaniem odpowiednio przyciętego i wygiętego aluminiowego kątownika.

Materiały i narzędzia

Głównym elementem konstrukcyjnym oraz wizualnym jest wspomniany aluminiowy kątownik. Anodowane aluminiowe profile w rozmaitych rozmiarach i wybarwieniach dostępne są w marketach budowlanych. Powinniśmy wybrać kątownik o szerokości jednej z krawędzi większej niż wysokość układu elektronicznego z elementami. Anodowany kątownik jest dość drogi, kilkanaście złotych za metr bieżący, ale jeden metrowy odcinek wystarczy na wykonanie dwóch, a nawet trzech obudów (w zależności od ich rozmiarów).

Kolejnym potrzebnym materiałem jest blacha stalowa do wykonania dolnej części. Z uwagi na łatwość obróbki, najlepsza jest cienka, ocynkowana blacha stalowa, ale można też użyć nieco grubszej pochodzącej np. z obudowy uszkodzonego komputerowego napędu CD-ROM. Górną płytę do obudowy można wykonać z cienkiej pleksi lub np. z opakowania płyty CD-ROM. Potrzebne będą jeszcze inne elementy, np. śrubki M3, ale o tym w dalszej części. Najpierw o narzędziach.

Podstawowym urządzeniem przydatnym do drobnego majsterkowania jest multiszlifierka z akcesoriami, czyli tzw. dremel, która bardzo ułatwia wykonanie wielu prac. Do obróbki aluminium niezbędne jest jednak imadło (wystarczy małe, przykręcane do stołu), piłka ślusarska (na brzeszczoty), pilnik płaski, a do cięcia cienkiej blachy nożyce (chociaż można ją też ciąć tarczą dremela). Ponadto niezbędna jest wiertarka. Uważajmy na to, aby cięcia czy wiercenia nie wykonywać nad dywanem – opiłki będą bardzo trudne do usunięcia. Pamiętajmy też o bezpieczeństwie – okulary ochronne kosztują tylko kilka złotych!

Sposób wykonania

Jeśli dysponujemy już odpowiednimi materiałami i narzędziami, możemy przystąpić do pracy. Na początek rozmierzymy kątownik. Wygięty kątownik musi utworzyć ramkę, w której widoczne będzie łączenie. Najkorzystniej zlokalizować je na środku dłuższej krawędzi. Zatem jeśli planujemy obudowę o wymiarach 12 x 8cm, to należy kątownik podzielić ołówkiem na odcinki o długościach odpowiednio: 6, 8, 12, 8 i 6cm – razem 40cm i tyle profilu należy odciąć. Pamiętamy, że kątownika nie możemy wygiąć pod kątem prostym, gdyż mógłby pęknąć. Musimy wyprofilować łuk. W związku z tym płytka może przylegać do kątownika tylko jedną z krawędzi i dlatego ewentualne gniazda kątowe należy umiejscowić jedynie przy jednej krawędzi płytki. Ponadto obudowa musi być nieco większa niż płytka – w praktyce już samo wygięcie powoduje, że ramka staje się ok. 5mm większa niż rozmiary rozmierzonego prostokąta.

Przed przystąpieniem do gięcia kątownika należy przygotować trójkątne wycięcia w miejscu, gdzie będą naroża. Trójkąty te mają mieć kąt prosty oraz powinny być nieco szersze u wierzchołka tak, aby wyginana krawędź miała miejsce na utworzenie łuku – w przeciwnym razie profil może pęknąć przy wyginaniu. Fotografia 1 przedstawia proces przycinania kątownika. Kątownik mocujemy w imadle za pośrednictwem podkładek np. z płyty pilśniowej (szczęki imadła mogą porysować delikatną powierzchnię aluminium). Po zakończeniu cięcia wszelkie ostre krawędzie należy opiłować. Na tym etapie również wiercimy otwory na gniazda, które mają się znajdować przy bocznej krawędzi płytki. Po wygięciu kątownika wiercenie byłoby utrudnione.

Kolejnym etapem prac jest gięcie profilu. Można to zrobić w rękach, ale z wyczuciem, aby nie spowodować pęknięć. Po wygięciu trzeba przygotować blaszkę, pełniącą funkcję dolnej ścianki. Blaszka ta będzie usztywniać całą konstrukcję, dlatego powinna być dopasowana. Teraz czas na wywiercenie otworów – najważniejsze są dwa, które powinny znajdować się obok siebie, na obu końcach wygiętego już profilu. Dzięki nim po skręceniu całości aluminiowa ramka ulegnie usztywnieniu. Ponadto należy przygotować otwory pod śrubki mocujące płytkę oraz te, do których mocowana będzie górna płyta (mogą to być te same śruby). Otwory dla śrub M3 należy wiercić wiertłem 3,2mm. Fotografia 2 przedstawia wygięty i powiercony kątownik po lewej oraz tę samą obudowę skręconą z wmontowanym spodem obudowy po prawej.

Zanim skręcimy obudowę, możemy umieścić od spodu „tabliczkę informacyjną” – fotografia 3. Etykietę taką drukujemy na papierze, a po przyklejeniu do blaszki zabezpieczamy, przykładając warstwę folii pochodzącej z opakowania typu blister. Taką samą folię warto też umieścić od wnętrza obudowy celem zabezpieczenia płytki przed potencjalnym zwarciem do metalowego spodu obudowy. Na fotografii 3 widoczne są też niezbyt estetyczne, szerokie wycięcia w miejscu składania kątownika. Miejsca te można zamaskować przyklejonymi paskami gumy (z dętki rowerowej). Guma ta, przyklejona za pośrednictwem dwustronnej taśmy do wykładzin dywanowych, pełni też funkcję podkładki antypoślizgowej.

Wreszcie przykręcamy płytkę z układem elektronicznym za pomocą śrubek i nakrętek M3, przy czym używamy tzw. nakrętek przedłużonych, do których łatwo można będzie zamocować górną płytę obudowy. Szczegóły konstrukcji widoczne są na rysunku 4. Nakrętki powinny mieć taką długość, aby płyta wierzchnia mogła się na nich oprzeć, a jednocześnie jej górna powierzchnia zrównała się z krawędzią kątownika. W razie potrzeby nakrętki można przeszlifować czy przyciąć (cienką tarczą dremela) lub podłożyć podkładki, jeśli nakrętka byłaby za krótka.

Fotografia 5 prezentuje wnętrze obudowy z już wbudowaną elektroniką – po lewej oraz po prawej z już przykręconą płytą wierzchnią. Góra obudowy może być wykonana z dowolnego materiału, ale największe możliwości daje przezroczysty poliwęglan (np. opakowanie z płyty CD). Pod taką przezroczystą płytą można umieścić papierowy wydruk całego frontu z opisami. W wydruku łatwo wykonujemy otwory na przyciski, wyświetlacz czy kontrolki LED. Za to tworzywo sztuczne z opakowań płyt CD może sprawić problemy przy obróbce – jest to materiał dość kruchy. Przecinamy go cienką tarczą dremela w odległości około 0,5–1 mm od pożądanej linii, ostatecznie wyrównując ją pilnikiem. Natomiast otwory w nim wiercimy ostrym wiertłem od razu o pożądanym rozmiarze. Po dopasowaniu płyty wierzchniej dokręcamy ją krótkimi wkrętami do przygotowanych uprzednio nakrętek (tulei dystansowych).

Wykonane opisanym sposobem obudowy widoczne są na fotografii tytułowej. Ich przygotowanie wymaga nieco wkładu pracy, za to prezentują się bardzo szykownie. Przy okazji można poćwiczyć swoje umiejętności w zakresie obróbki materiałów innych niż laminat miedziowany.



Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 3/2017