I. Giriş
Kabın yapısı düşük gerilim anahtarlama ekipmanının temelini oluşturur ve bu nedenle kabın üretim teknolojisi tüm temellerin temelidir. Yapısal bir kap olarak, kab çeşitli elektriksel ünitelerin (örneğin standartlaştırılmış tipler, modüler kombinasyonlar ve işlevsel dağılım) fonksiyonel entegrasyon gereksinimlerini karşılamalı ve aynı zamanda kendi doğal kab gereksinimlerini de (örneğin dayanıklılık, güvenilirlik, düzgün görünüm ve kolay ayarlanabilirlik) sağlamalıdır. Farklı üreticiler arasında kab yapı gereksinimleri ve üretim yetenekleri farklılık gösterdiği için, üretim süreçleri katı bir şekilde standartlaştırılamaz. Ancak, kab üretiminde evrensel olarak uygulanabilir ve kritik olan belirli teknolojik özellikler mevcuttur. Bu önemli özellikler, aşağıdaki kab yapı seçimleriyle birlikte kısa bir şekilde tanıtılmıştır.
II. Kab Yapıları ve Teknolojik Özellikleri
Kab yapıları ve üretim süreçleri genellikle yapısal biçim, bağlantı yöntemleri ve malzeme seçimi ile ayrıştırılabilir.
1. Yapısal Biçime Göre Sınıflandırma
(1) Sabit Tip:
Bu tasarım, her bir elektriksel bileşenin kab içinde belirlenen konumunda güvenilir bir şekilde sabitlenmesini sağlar. Kab şekilleri genellikle dikdörtgen prizmatiktir (örneğin, panel veya kutu tipi), ancak yamuk formlar (örneğin, konsol tipi) da kullanılabilir. Bu kablar tek birim olarak veya sıra halinde dizilebilir.
Boyut ve geometrik doğruluk sağlamak için, bileşenler genellikle aşamalı olarak monte edilir—genellikle önce iki yan panel veya sol-sağ bölümleri oluşturulur, sonra tam kab olarak birleştirilir, veya önce dış boyut gereksinimleri karşılanır ve sonra sırayla iç bileşenler bağlanır. Kab kenarlarını oluşturan parçaların uzunluğu kesin doğru olmalıdır (toleranslar negatif değerler olarak alınır) böylece genel geometrik boyutlar ve dış görünüm sağlanır. İki yan panel için, ortada şişme oluşmamalıdır, böylece düzenleme sırasında uygun hizalama sağlanır.
Montaj açısından, taban yüzeyinde çökme olmamalıdır. Hizalama ve montaj sırasında düz bir temel esastır, ancak hem temel düzgünlüğü hem de kab kendisi doğal toleranslara sahiptir. Hizalama sırasında, yan sapmalar minimum tutulmalı ve birikmemelidir, çünkü biriken hatalar kab deformasyonuna, anahtar bağlantılarına etki edebilir, bileşenlerin yanlış montajına yol açabilir, gerilme konsantrasyonunu artırabilir ve hatta elektrik ekipmanlarının ömrünü kısaltabilir. Bu nedenle, hizalama sırasında en yüksek temel noktası referans olarak kullanılmalı ve ardından birimler yavaşça seviyelenerek genişletilmelidir. Temel düzgünlüğü ideal ve tahmin edilebilir olduğunda, merkezden dışa doğru genişleme de kullanılarak toplanan hatalar eşit dağıtılabilebilir.
Ayarlamayı kolaylaştırmak ve tolerans birikimini telafi etmek için, kab genişliği toleransları genellikle negatif değerler olarak belirtilir. Tüm kab bileşenleri birleştirildikten sonra, boyut ve geometrik gereksinimleri karşılamak için şekillendirme gerekebilir. Standartlaştırılmış veya yüksek hacimli kab üretiminde, yapısal tutarlılığı sağlamak için uygun kalıp ve fikstürler dikkate alınmalıdır. Fikstürün referans yüzeyi genellikle kab tabanı olmalı ve fikstür içindeki yerleştirme blokları erişilebilir ve işlem yapılabilir şekilde düzenlenmelidir. Taşıma ve montaj sırasında deformasyona açık olan dış kapılar ve benzeri parçalar genellikle son montaj sırasında eşit olarak ayarlanır.
(2) Çekilebilir (Çekmeli Tip):
Çekilebilir anahtarlama ekipmanı, sabit kab gövdesi ve devre kesiciler gibi ana elektriksel bileşenleri içeren çıkarılabilir bir birimden oluşur. Çıkarılabilir birim, yerleştirilirken kolayca işlenebilir, monte edildiğinde güvenilir bir şekilde pozisyonlandırılmalı ve aynı tür ve spesifikasyondaki diğer birimlerle değiştirilebilir olmalıdır. Çekilebilir anahtarlama ekipmanının kab kısmı, sabit kablara benzer şekilde üretilir. Ancak, değiştirilebilirlik gereksinimleri nedeniyle, kab daha yüksek hassasiyetli olmalı ve ilgili yapısal parçalar yeterli ayarlamaya izin vermelidir.
Çekilebilir düşük gerilim anahtarlama ekipmanının üretim özellikleri şunlardır: (1) sabit ve hareketli parçaların ortak bir referans tabanı paylaşması; (2) ilgili bileşenlerin özel standart kalıp kullanılarak optimal pozisyona getirilmesi, standart kab çerçeveleri ve standart çekmeceler dahil; (3) kritik boyutların izin verilen toleransları aşmaması; (4) aynı çekmece tipleri ve spesifikasyonlarının güvenilir değiştirilebilirliği.
2. Bağlantı Yöntemine Göre Sınıflandırma
(1) Kaynak İle Yapılan Konstrüksiyon:
Avantajları arasında işleme kolaylığı, yüksek dayanıklılık ve güvenilirlik bulunur. Dezavantajları ise büyük toleranslar, deformasyona eğilimli olması, ayarlamanın zorluğu, kötü görünümü ve iş parçasının ön kaplama yapılmasıdır. Ayrıca, kaynak kalıpları belirli gereksinimlere sahiptir:
Yüksek rijitlik, iş parçasının deformasyonundan kolay etkilenmemesi;
Nominal iş parçası boyutlarından biraz daha büyük olmalı, kaynak sonrası daralma için kompansasyon sağlamak için;
Düz, basit ve kolay kullanılabilir, dönen mekanizmaları minimize etmek için zararlı etkileri önlemek;
Destekler dikkatli seçilmeli, kaynak koroziyonunu önlemek ve kolay kontrol ve ayarlama imkanı sağlamak için gerekirse anti-koroziyon yastıklar eklenmelidir.
Kaynak deformasyonu, kaynak bölgesindeki moleküllerin termal genişlemesinden kaynaklanır, bu da soğurken mikroskopik yer değiştirmeye ve kalıcı gerilme oluşmasına neden olur. Deformasyonu azaltmak için şekillendirme süreçleri düşünülmelidir. Yaygın yöntemler şunlardır:
Testler aracılığıyla deformasyon aralığını tahmin etmek ve kaynak öncesi iş parçasını ters yönde önceden deformasyon yapmak;
Kaynak sonrası aşırı ayarlamayı düzeltmek;
Nispeten sıkışmış alanlara çekiç vurma veya basma ile gerilmeleri dengelemek;
Kaynak sonrası nispeten şişmiş alanlara ısıtma uygulayarak eşit daralma sağlamak;
Gerekirse genel ısı muamelesi yapmak.
Ayrıca, kaynak noktasının seçimi, kaynak çizgisinin yönü, kaynak sırası ve nokta kaynak pozisyonu, kaynak sonrası deformasyon üzerinde etkili olur. Doğru işlemle deformasyon azaltılabilir, ancak bu belirli koşullara bağlıdır.
(2) Bileşen Bağlantısı:
Avantajları arasında önceden kaplanmış parçalar için uygunluk, ayarlamanın ve estetik bitişin kolaylığı, standartlaştırılmış bileşen tasarımı, üretim öncesi stok, çerçeve boyutlarındaki küçük toleranslar bulunmaktadır. Dezavantajları ise kaynakla göre daha düşük dayanıklılık, bileşenlerin daha yüksek hassasiyet gerektirmesi ve nispeten daha yüksek üretim maliyetleri içerir. Bileşenler genellikle standart parçalardır, yaygın olarak kullanılan vidalar, matkaplar, rivetler, körlü rivetler, ayarlanabilir kilit matkaplar, önceden gerginleştirilmiş çekme matkaplar ve kendinden kepenkleyici vidalar dahil. Özel amaçlı bileşenler (birçok ithal düşük gerilim kabında kullanılan gibi) de mevcuttur.
Teknolojik özellikleri: Şekillendirme için kalıp, pozisyonlandırma için araç kullanılır. Gerektiğinde basınç yastıkları kullanılabilir. Rivetleme genellikle önceden delme gerektirir ve önceden kaplanmış parçaların kaplamasını korumaya dikkat edilmelidir. Hassasiyetli CNC merkezleri veya özel ekipmanla işlenmiş parçalar için, bağlantı delik çapları bileşen çaplarıyla küçük bir boşluk bırakılırsa, montaj kalıpsız tek adımda tamamlanabilir. Rehber ve pozisyonlandırma bileşenleri için, özel ölçüm araçları ilk olarak pozisyonu belirler, ardından standart araçlarla kontrol yapılır.
(3) Hibrit Bağlantı (Kaynak ve Bileşen Bağlantısı):
Bu yöntem yukarıdaki iki yöntemin avantajlarını birleştirir. Kab bağlantı noktalarında genellikle kaynak kullanılırken, değişken veya ayarlanabilir bölümler için bileşenler kullanılır. Büyük kablarda kaynak sonrası kaplama zordur, bu nedenle yüzeyler genellikle boyanır. Ön kaplama yapılan malzemelerden yapılmış dış kablarda, kaynak gerektiren alanlar termal metal püskürtme ile tedavi edilebilir.
3. Bileşen Malzemesine Göre Sınıflandırma
(1) Kesit Malzemeleri:
Bu, açı çeliği, kanal çeliği, özel şeklindeki borular ve özel kanal çeliği dahil olmak üzere çeşitli malzemeleri içerir. Açı veya kanal çeliği ile yapılan parçalar genellikle kaynakla birleştirilir. İşleme sırasında, bağlantı uçları sıkıca birleşmelidir, aksi takdirde kaynak kalitesi ve deformasyon etkilenecektir.
Özel şekilli borular kaynak veya bileşenler ile birleştirilebilir. Bağlantı parçaları genellikle güçlü ve hassas özel parçalara ihtiyaç duyar, aksi takdirde kab görünümü etkilenecektir. Birleşik özel şekilli borular, düzgün aralıklı (modüler) delikler ve standart bağlantılar ile, modüler kab montajını sağlar, tasarım, parça hazırlığı ve üretim planlamasını basitleştirir. Ancak, bu yöntem birçok delik içerir, çoğu kullanılmaz ve uzaysal esnekliği sınırlar.
Üretim özellikleri: Parça ve bağlantıların evrensellik ve hassaslığını sağlayın. Temel kab yapısı genellikle panellerle güçlendirilir. Özel şekilli borular dışında, levha çeliği ile yapılan C şeklindeki kanallar veya ribli dikdörtgen borular da kullanılır. C şeklindeki kanallar kaplama için uygunken, ribli dikdörtgen borular piklemeden arta kalan asit nedeniyle kaplama sonrası paslanabilir, bu nedenle seçim dikkatli olmalıdır.
(2) Levha Parçaları (C kanalları ve ribli dikdörtgen borular hariç)
Bu, önceden şekillendirilmiş profil kısıtlamalarından bağımsız olarak tamamen gereksinimlere göre şekillendirilebilir. Bu yapısal tasarım daha yüksek mühendislik çabası gerektirir, ancak standartlaştırıldığında varyasyonlar minimaldir. Ana yapısal parçalar genellikle kaynaklanırken, değişken veya ayarlanabilir alanlar bileşenler kullanır (örneğin, düşük gerilim kontrol kutuları ve konsollar).
Levha yapıları çoğunlukla tek parça olarak kaynaklanır ve şekillendirilir, bu nedenle kaynak sonrası daralma veya şişme ele alınmalıdır. Kaynak noktaları eşit aralıklarla olmalıdır, kaynak hatları düzgün olmalı, kaynak sonrası şekillendirme yapılmalı, kenarlar düz olmalı ve her iki tarafın ortası ön ve arka kenarlardan dışarı çıkamaz. İç bölmeler varsa, iki taraf şekillendirildikten sonra kaynaklanmalıdır.
Konsol tipi kontrol kablari, levha parçaları için en uygun durumdur. Birden fazla birim sıra halinde dizildiğinde, masanın üstü sadece tüm sıra yerleştirildikten sonra hizalanmalı ve konumlandırılmalıdır.
III. Sonuç
Yukarıda analiz edildiği gibi, kab yapılarının seçimi, anahtarlama ekipmanının işlevsel gereksinimlerine değil, ayrıca üretim süreci kısıtlamalarına da bağlı olarak belirlenmelidir. Üretim teknolojisinin düzeyi, kab yapı tasarımını ve malzeme seçimini doğrudan etkiler.
