Modelagem 3D sob medida para impressão 3D

Uma carcaça construída em torno da sua placa.

Uma carcaça é um conjunto de restrições antes de ser um formato. A placa define a área interna, os conectores definem as paredes, a entrada de cabo define onde a tampa se divide, e o calor define as aberturas. Antes de modelar, precisamos do contorno da placa e da posição dos seus furos de fixação, da altura do componente mais alto, da posição e do tamanho de cada porta que precisa permanecer acessível, e de como a caixa será montada — parafusos, encaixes ou tampa deslizante. Fotos da placa com uma régua sobre ela costumam ser mais rápidas do que um desenho, porque mostram onde cada conector fica em relação às bordas. Se não existe desenho da placa, contorno medido mais as duas distâncias entre furos bastam para começar.

A placa define a caixa, e não o contrário

Uma carcaça imprimível para PCB é guiada por quatro números: o contorno da placa, a distância entre os seus furos de fixação, a altura do componente mais alto em cada lado da placa e o tamanho dos conectores que precisam permanecer acessíveis. Todo o resto — espessura de parede, arredondamentos, aberturas, a tampa — é decidido ao redor disso. Quando uma caixa é projetada a partir de um desenho que ignora a placa, a primeira impressão costuma terminar com um conector que não pode ser conectado.

Onde a placa fica é, portanto, a primeira decisão, e não a última. Os espaçadores saem da base na mesma distância dos furos da placa, a folga sob a placa define quão abaixo dela fica a placa de base, e a altura interna decorre do componente mais alto mais uma pequena margem. Acerte essa pilha e o resto da caixa tende a se encaixar.

O que medir na placa

Uma carcaça construída em torno da sua placa.
  • Contorno da placa: comprimento, largura e espessura, medidos no ponto mais largo, incluindo qualquer aba ou entalhe.
  • Distância entre furos de fixação, de centro a centro, nas duas direções, além do diâmetro dos furos.
  • Altura da peça mais alta no lado dos componentes e, separadamente, no lado da solda.
  • Para cada porta: a posição do centro ao longo da borda da placa, as dimensões externas do conector e a altura da sua linha de centro acima da placa.
  • A entrada de cabo ou fio, se existir, e a direção pela qual ela sai da caixa.
  • Qualquer coisa que precise ser tocada após a montagem: botões, chaves, um slot de cartão, um indicador luminoso.

As decisões que uma carcaça imprimível precisa tomar

Uma vez fixada a pilha interna, a caixa é uma lista curta de escolhas deliberadas. Cada uma envolve um compromisso, e cada uma é mais fácil de acordar antes da modelagem do que de corrigir depois da impressão.

Decisões da carcaça e o que as orienta

DecisãoOpçõesO que precisamos de você
Espessura de parede1,6 mm a 3 mm, dependendo do material e do manuseioO material, e se a caixa será manuseada ou fixada e deixada em paz
TampaParafusada, por encaixe de pressão ou painel deslizanteCom que frequência a caixa precisa ser aberta após a montagem
VentilaçãoRasgos, uma grelha ou laterais abertas com um inserto parcialSe algo dentro produz calor, e se poeira ou respingos são uma preocupação
FixaçãoBosses, flanges, uma placa de base ou um clipe de trilhoA que a caixa é fixada, e de que direção entram os fixadores

Portas, tampas e montagem são onde as caixas impressas falham

Na maioria das primeiras impressões de uma carcaça, tudo funciona, exceto uma abertura. Os motivos se repetem: um recorte dimensionado para o corpo do conector em vez do plugue que precisa passar por ele, uma tampa que fecha sobre um cabo, ou uma aba de encaixe de pressão impressa na direção que a quebra. Isso é evitável com algumas regras aplicadas enquanto o modelo está aberto.

  • Dimensione cada recorte para o plugue, a capa moldada e o raio de curvatura do cabo — e não para o soquete na placa.
  • Dê a cada porta uma pequena folga interna, para que um conector deslocado uma fração de milímetro do centro ainda entre.
  • Divida a tampa para que a entrada de cabo possa ser fechada ao redor de um cabo já montado, em vez de passado primeiro por um furo.
  • Oriente as abas de encaixe de pressão para que dobrem atravessando as linhas de camada, e não ao longo delas, ou use parafusos onde a caixa é reaberta.
  • Mantenha os bosses de parafuso a pelo menos uma espessura de parede da superfície externa, com um furo-guia dimensionado para o parafuso usado.
  • Acrescente uma pequena área plana para uma etiqueta ou um adesivo de QR se o produto for manuseado por outra pessoa.
Uma carcaça construída em torno da sua placa.
Uma carcaça construída em torno da sua placa.

Modelar, testar o encaixe e finalizar

O modelo é entregue como CAD da carcaça com os recursos internos separados da casca, para que um espaçador possa ser mudado sem reconstruir a caixa inteira. A partir dele, exporta-se um STL ou 3MF pronto para impressão, e os ajustes do fatiador que importam — orientação, altura de camada e posicionamento dos suportes nas faces internas — são escolhidos antes de o arquivo ser entregue.

Para uma primeira carcaça, vale o tempo de imprimir uma e encaixar a placa nela. A impressão de protótipos está disponível como etapa opcional após a revisão do modelo, e a peça é revisada a partir do que o teste de encaixe mostra, e não do que a tela mostra. O CAD editável está disponível se você quiser continuar iterando na caixa por conta própria.

Envie uma foto da placa com uma régua deitada sobre ela, além das duas distâncias entre furos de fixação. Essa combinação costuma bastar para começar a modelagem antes de existir qualquer desenho formal.

Uma carcaça construída em torno da sua placa. — MMFORM LAB

Perguntas frequentes

Perguntas frequentes

Não tenho um desenho da minha PCB. Vocês ainda conseguem projetar a caixa?
Sim. Deite a placa sobre uma folha de papel, trace o contorno, marque os dois furos de fixação e meça a distância de centro a centro entre eles e o componente mais alto. Fotografe essa folha com uma régua no quadro, acrescente uma foto de cada conector, e conseguimos modelar o encaixe interno a partir dessas imagens.
Como evito que a caixa bloqueie um conector?
Meça o plugue, e não o soquete, incluindo a capa do cabo, e diga em que direção o cabo sai. O recorte então é dimensionado para o maior item que precisa passar, acrescido de folga. Enviar uma foto do conector com o cabo conectado previne esse problema de forma mais confiável do que qualquer lista de dimensões.
A tampa deve ser parafusada ou por encaixe de pressão?
Parafusos para qualquer coisa aberta mais de uma ou duas vezes, encaixes de pressão para caixas que são fechadas na montagem e deixadas assim. Abas de encaixe impressas são sensíveis à direção das camadas, então precisam ser orientadas de propósito. Em caso de dúvida, uma tampa parafusada com dois ou três bosses é a escolha mais tolerante.
A caixa pode ser feita para manter água ou poeira do lado de fora?
Carcaças impressas não são conjuntos vedados, e não vamos afirmar que são. O que pode ser feito é uma junta de encaixe macho-fêmea entre base e tampa, além de um canal de vedação para um cordão flexível, o que reduz a entrada de poeira e respingos. Trate isso como uma melhoria mecânica, e não como uma classificação.
Vocês podem acrescentar furos de fixação para encaixar no meu equipamento?
Sim, mas meça a superfície de fixação, e não a caixa. Envie a distância entre furos no painel ou na parede onde ela é presa, o tamanho do parafuso e a direção de onde os parafusos são apertados. Um flange com furos em rasgo costuma ser a resposta melhor, porque tolera uma pequena diferença na distância.
Como lido com o calor dentro da carcaça?
Diga o que produz calor e aproximadamente quanto ele esquenta, e se a caixa está em ar parado ou em movimento. As aberturas são colocadas baixas em um lado e altas no lado oposto, para que o ar possa circular, e as nervuras internas são mantidas fora do caminho do fluxo de ar, em vez de bloqueá-lo.

Uma carcaça construída em torno da sua placa.

Uma carcaça é um conjunto de restrições antes de ser um formato. A placa define a área interna, os conectores definem as paredes, a entrada de cabo define onde a tampa se divide, e o calor define as aberturas. Antes de modelar, precisamos do contorno da placa e da posição dos seus furos de fixação, da altura do componente mais alto, da posição e do tamanho de cada porta que precisa permanecer acessível, e de como a caixa será montada — parafusos, encaixes ou tampa deslizante. Fotos da placa com uma régua sobre ela costumam ser mais rápidas do que um desenho, porque mostram onde cada conector fica em relação às bordas. Se não existe desenho da placa, contorno medido mais as duas distâncias entre furos bastam para começar.