挑選外殼以保護室內和戶外的電子設備

儘管系統內部可能會變化，但電子印刷電路板 (PCB) 必須在外部加以保護，以免受到高溫、低溫、光、水、灰塵、濕氣與化學品等環境因素侵入。也必須具有機械隔離，以免遭到篡改並預防觸電和短路。在某些情況下，可能還要進一步具備衝擊和振動隔離。外殼也必須具有電場、磁場和電子干擾的屏蔽。最後，電路板也需要針對火災與洪水等災難事件具備相關防護。

雖然設計人員可以打造專屬外殼，但這樣做非常耗時，也無法提供最佳結果。解決之道是向信譽良好的供應商購買現成的外殼，且在材料、尺寸、安裝和密封方面有多種選擇。

本文探討適合室內和戶外用途的塑膠外殼挑選條件，並以 Hammond Manufacturing 的產品範例說明，並將重點擺在挑選具有適當密封和阻燃特性的設計。

挑選電子外殼

在選擇外殼之前，必須確定裝置的所在位置和環境。安裝在室內還是戶外？安裝在牆上、桿子上還是檯面上？必須防水、耐腐蝕、防塵、耐曬或防火嗎？安裝的子組件是 PCB 還是 DIN 軌道模組？必須先回答這些問題，才能開始挑選。

小型電子外殼有多種材料可供選擇。Hammond Manufacturing 專門設計和打造由鋼、不鏽鋼、板材和壓鑄鋁、ABS 塑膠和聚碳酸酯製成的小型電子外殼。提供多種尺寸和幾何配置可供選擇。近年來，塑膠外殼因其成本較低、重量更輕，同時具有更高的環境防護而受到關注。

塑膠外殼

Hammond Manufacturing 的 1555F 系列 (圖 1) 就是可在惡劣環境中運作的塑膠防水外殼的例子之一。此系列由 ABS 塑膠或聚碳酸酯材料製成，預計用於壁式安裝且含有一體式的安裝凸緣、安裝凸台和一個密封墊圈。

圖 1：此為 Hammond Manufacturing 1555F 系列外殼的主要結構特點。(圖片來源：Hammond Manufacturing)

1555F 系列含有 Hammond Manufacturing 塑膠外殼的許多常見特點，包括內凹的光滑模製表面，可容納標籤或薄膜鍵盤。所有產品都含有一體式凸台，可安裝 PCB，有些還含有 DIN 軌道模組的安裝座。這些模組使用榫槽進行密封，可容納可更換的高溫、UL 認證的矽膠墊片。榫槽可固定墊片，提供的密封比壓鑄外殼上使用的簡易搭接密封更好。所有五金都耐腐蝕，包括不鏽鋼或黃銅。含有蓋板螺絲和墊片，並且經過自行固定，可避免遺失。

亦提供替換五金和墊片。此系列外殼採用標準的 RAL-7035 淺灰色，搭配容易清潔的緞面處理，但容納鍵盤的凹陷處則採平滑處理。模製的安裝凸緣是 1555F 系列的特色之一。所有產品的配件都含有鍍鋅鋼的安裝面板，可用於固定重型 PCB。金屬面板可當作內部屏蔽的基礎，達到抑制電磁干擾 (EMI) 的效果。取用控制選項包括通氣孔、壓力補償塞、水密防拉線扣和防雨通風機。如此就可允許電線接入和壓力平衡，而不會影響外殼的防水完整性。

ABS 型號建議僅供室內使用。其侵入防護 (IP) 等級為 IP66，表示可完全防塵和暫時防水。聚碳酸酯外殼具有 UV 穩定效果，可在室內和戶外使用。具有 IP68 等級，代表具有防塵保護且可完全浸水。更通過 UL 認證 (cUL 和 UL508A列名)，防火等級為 UL94 5VA。在設計上可符合 NEMA 4、4X、6、6P、12 和 13 型等級。

此系列的每一種材料款式各提供 23 種不同尺寸，從長 2.56 in(65 mm) x 寬 2.56 in (65 mm) x 高 1.67 in (42.4 mm)，至長 9.45 in (240 mm) x 寬 6.34 in (161 mm) x 高 2.40 in (61 mm)。

Hammond Manufacturing 的 1555H2F42GY (圖 2) 就是 1555F 系列外殼的一個例子。此凸緣聚碳酸酯箱體的尺寸為長 7.086 in (180 mm) x 寬 4.723 in (120 mm) x 高 2.441 in (62 mm)。

圖 2：Hammond Manufacturing 的 1555H2F42GY 是一款 IP68 等級的防水聚碳酸酯外殼。(圖片來源：Hammond Manufacturing)

這款中型尺寸外殼採用壁式安裝。在凸緣處具有四個圓形安裝孔，可達到永久固定，並具有兩個鑰匙孔開口可快速安裝與拆除。使用四個 M4 不鏽鋼螺絲與不鏽鋼嵌件配接，就可將箱體安裝到底座上。蓋板螺絲和嵌件位於墊片周邊外部，可確保墊片正確密封。

1557 系列 (圖 3) 具有防水特性，可讓設計人員從多種安裝選項中挑選。提供 ABS 塑膠和聚碳酸酯材料可供選擇，兩種均有黑色或灰色飾面可供選擇。這些材料符合的標準與 1555F 系列相同。採用圓角設計，可增添現代化外觀，同時保持防塵和防水的完整性。

圖 3：1557 系列有黑色或灰色可供選擇，皆可 ABS 和聚碳酸酯材料可選，並提供多種安裝選項。(圖片來源：Hammond Manufacturing)

這些外殼有 8 種不同的尺寸，方形橫剖面從 3.15 in (80 mm) x 3.15 in (80 mm) 至 7.874 in (200 mm) x 7.874 in (200 mm)，高度提供 1.77 in (45 mm)、2.36 in (60 mm) 或 2.76 in (70 mm)。

1557 系列的安裝選項包括壁式、桌面安裝和選配的立桿安裝 (圖 4)。

圖 4：1557 系列的安裝選項包括兩種壁式安裝、桌上／台面安裝和立桿安裝。(圖片來源：Hammond Manufacturing)

1557 系列的 1557DBK 尺寸為 4.724 in (120 mm) x 4.724 in (120 mm) x 1.772 in (45 mm)，由黑色 ABS 塑膠製成。1557DBK 適用於室內，侵入防護等級為 IP66。此系列可用的選項包括立桿安裝、鋁製內部安裝面板、水密線扣、通氣套件和壓力補償塞。還提供替換墊片、上蓋螺絲、安裝螺絲和橡膠腳柱。

1554 和 1555 系列是通用 ABS 塑膠或聚碳酸酯外殼。與之前提到的外殼，在材料上都具有相同的標準合規性。每個系列都提供 32 種不同的尺寸。箱體尺寸從 2.6 in (66 mm) x 2.6 in (66 mm) x 1.6 in (40 mm) 至11.81 in (300 mm) x 9.45 in (240 mm) x 4.72 in (120 mm) 不等。橫切面為方形或矩形。

此系列之間的主要差異在於 1555 (圖 5，左) 使用內凹式蓋板容納標籤或鍵盤，而 1554 (圖 5，右)則採用平面蓋板。

圖 5：1555 系列 (左) 具有內凹式蓋板，可容納標籤或薄膜鍵盤，而 1554 系列 (右) 則採用平蓋。(圖片來源：Hammond Manufacturing)

1554 系列的聚碳酸酯款式提供不透明灰色、透明或半透明霧面蓋板。ABS 外殼蓋板僅提供不透明灰色。透明和半透明蓋板有助於查看內部指示器和讀數。

1554 和 1555 系列的選項包括 16 號鍍鋅鋼內板。其他選項包括通氣套件、壓力補償器塞、孔塞、小型防雨通風機、水密線夾和立桿安裝套件。可更換零件包括備用墊片以及安裝和蓋板螺絲。

1554 系列有個範例是 1554CGY。此 ABS 外殼尺寸為 4.724 in (120 mm) x 2.559 in (65 mm) x 1.575 in (40 mm)。

1555HGY 是 1555 系列的範例之一。此 ABS 外殼尺寸為 7.087 in (180 mm) x 4.724 in (120 mm) x 2.362 in (60 mm)。

結論

Hammond Manufacturing 提供多種現成外殼，並提供眾多材料與完備的尺寸可供挑選。這些外殼含有電路板或 DIN 模組用的安裝凸台、內部金屬板、存取埠和靈活的安裝選項。這如此的多樣性能讓設計人員從眾多密封和安裝選項中進行選擇，以滿足需求。