La movimentazione è gestita tramite due maniglie in alluminio anodizzato poste sul frontale, realizzate con un profilato estruso diametro 8 mm, avvitato direttamente sul cassetto.

Lo scorrimento del cassetto è stato studiato per garantire semplicità e contenimento dei costi, senza quindi guide con ricircolo di sfere, ma tramite scivolamento su membrane di teflon applicate su slitte fissate allo chassis.

Per evitare forze o pressioni con conseguenti deformazioni del frontale che ospita i connettori, sono stati realizzati due supporti triangolari che mantengono a 90° il frontale e la base ed al sicuro le saldature dei connettori sulla scheda.

Il cassetto può essere estratto totalmente dallo chassis, ma può essere anche lasciato in estensione completa verso l’esterno per una piena accessibilità, senza rischi di caduta grazie ad una piega a Z che fa da sicurezza fine corsa con una battuta meccanica.

In posizione di chiusura il cassetto deve contattare con continuità lungo tutta la sua larghezza con lo chassis per garantire una schermatura EMS omogenea. Per questo motivo è stata realizzata una contropiega schiacciata che irrobustisce e garantisce la compensazione di eventuali errori garantendo alla guarnizione conduttiva una perfetta aderenza.

La parte frontale del cassetto è coperta da un poliestere adesivo stampato in serigrafia con tutte le grafiche necessarie per il design, indentificazione dei connettori e brand aziendale.

L’applicazione del poliestere viene effettuata con specifiche attrezzature di centraggio con spine e riferimenti meccanici per garantire la corretta posizione e l’assenza di bolle d’aria imprigionate.

Per garantire una migliore tenuta dell’adesivo, la meccanica viene sottoposta ad un ciclo di lavaggio industriale dopo le lavorazioni di taglio e piega per eliminare residui di oli e polveri.

Il prodotto viene fornito completo di tutte le componenti assemblate in modo da garantire al cliente di occuparsi soltanto della parte elettronica del device e della fase di test.

La spedizione avviene in specifici box certificati ESD in modo da poter introdurre direttamente il prodotto imballato nel sistema produttivo per le fasi successive e preservare le altre componenti elettroniche da dannose correnti statiche.

Questo sistema è composto da 6 materiali diversi:

• Acciaio pretrattato (Magnelisâ) con spessore di 1,5 mm per il corpo cassetto
• Acciaio zincato per i fasteners di fissaggio dell’elettronica
• Ottone per i distanziali usati nel fissaggio dello screen protector
• Poliestere trasparente VIVAK per lo screen protector.
• Poliestere con stampa grafica per l’etichetta del frontale.
• Alluminio estruso lega 6060 per le maniglie

Il risultato è stato ottenuto impiegando 9 tecnologie diverse: estrusione, taglio del profilato, sbavatura, taglio laser, piegatura, applicazione fasteners, tornitura, serigrafia ed assemblaggio finale.

elmec ha pensato di realizzare il prodotto interamente in lega di alluminio per minimizzarne il peso. Ha inoltre ottimizzato al massimo lo spazio all’interno del case, in modo da ottenere una soluzione il più compatta possibile.

Di norma, prima di una verniciatura a polvere non si renderebbe necessario questo tipo di passaggio, ma in questo caso viene effettuato con il duplice scopo di mettere in luce eventuali difetti superficiali non visibili sul pezzo grezzo lavorato, intercettando tutto ciò che potrebbe interferire con il risultato post vernice. I fori ciechi filettati vengono puliti tramite iniezioni di percloroetilene, in grado di sciogliere ed evacuare eventuali residui di oli di lavorazione e trucioli che renderebbero non perfettamente funzionante il filetto.

La verniciatura viene effettuata con polveri scelte ad-hoc di alta gamma con un grado di inclusioni \ impurità il più basso possibile. L’obiettivo è stato quello di raggiungere uno spessore di vernice compreso tra i 40 ed i 200 micron il più uniforme possibile su tutte le superfici. Uno spessore maggiore, comporterebbe accumuli di polvere con conseguenti distorsioni estetiche date anche dall’aumento della probabilità di inclusioni, nonché la necessità di proteggere i filetti prima della sua applicazione.

Uno spessore inferiore comporterebbe la difficoltà di coprire efficacemente le superfici ed i segni di lavorazione nonché l’impossibilità di effettuare le marcature laser dei dati macchina senza scoprire il metallo.

Il raggiungimento di questo equilibrio è stato conseguito anche grazie allo studio ed impiego di telai realizzati ad-hoc in grado di bilanciare e gestire l’effetto elettrostatico che distribuisce la polvere sulle superfici.

I prodotti devono stare alla giusta distanza e con le opportune inclinazioni quando agganciati sui telai per evitare contaminazioni reciproche. Prodotti con masse e superfici troppo diverse tra loro, se verniciati contemporaneamente, possono dare luogo a risvolti qualitativi non eccellenti.

Avendo il prodotto una possibile applicazione da tavolo, il corpo centrale è stato pensato sollevato rispetto al piano tramite supporti integrati all’interno della struttura del device. È stato aggiunto anche un kit smontabile, per rendere possibile il fissaggio alla barra DIN.

elmec ha studiato una soluzione composta da cinque soli elementi strutturali, in modo che il prodotto sia facilmente assemblabile e accessibile per la manutenzione, una volta in funzione.

Le due ventole previste sono state posizionate sul fondo e sulla parete verticale interna del device, per l’aspirazione dall’esterno La posizione sollevata del corpo centrale rispetto al piano permetterà una migliore ventilazione e aumenterà il flusso d’aria in ingresso, migliorando le condizioni di funzionamento della parte elettronica. Per la fuoriuscita dell’aria calda è stata prevista una zona forata sul lato superiore della copertura.

È stata prevista una soluzione ad hoc, che accoppia la ventilazione a dei filtri facilmente sostituibili: il sistema evita che la polvere o altre particelle presenti nell’ambiente vengano attratte all’interno del dispositivo. Tutte le forature effettuate nella meccanica garantiscono il corretto circolo dei flussi d’aria, ma sono progettate per avere un diametro inferiore ai 4 mm in modo da rispettare il grado di protezione IP 20 ed assicurare una adeguata schermatura EMI.

Il prodotto è realizzato completamente in leghe di alluminio 5000. Il risultato è stato ottenuto impiegando tecnologie di taglio laser, fresatura, satinatura meccanica delle superfici ed applicazione fasteners. Completa il tutto un trattamento di cromatazione SURETC 650 come preparazione alla verniciatura a liquido delle superfici laterali del body. I pannelli frontali e posteriore, sono stati trattati con Anodizzazione colore nero per renderli resistenti ed adatti alla gestione degli In\Out. I trattamenti esterni sono stati realizzati attraverso il nostro consolidato network di risorse esterne.

L’applicazione richiedeva il raggiungimento di un grado IP 67 del frame frontale per garantirne un sicuro impiego negli ambienti di installazione.
Tale caratteristica può essere raggiunta agendo su alcuni fattori chiave propri del frame in alluminio per garantirne l’accoppiamento tramite incollaggio con il vetro display sulla parte frontale.

• planarità del frame
• adeguata rugosità delle superfici incollate
• distribuzione dei punti di fissaggio

La corretta planarità viene raggiunta evitando l’eccessiva deformazione della cornice frontale. I fattori che concorrono alla deformazione passano per la scelta dei materiali, l’approccio nella fresatura delle superfici e l’applicazione degli inserti a pressione PEM con accorgimenti specifici.
L’impiego di guarnizioni comporta sempre una particolare attenzione verso l’uniformità di pressione sul perimetro interessato. Si è reso necessario uno studio del sistema di fissaggio del pannello HMI alla struttura portante, con forature distribuite nei punti maggior carico in proporzione alle dimensioni del carter posteriore, nella quale verrà incassato e garantire così una corretta battuta della guarnizione sulla stessa.
Infine, per la protezione ad agenti esterni a caduta dall’alto è stata realizzata una copertura superiore a difesa del box posteriore in cui è contenuta l’elettronica.

Il progetto doveva tenere in considerazioni i vincoli esistenti:

• Dimensioni esterne prefissate
• Dimensioni dell’elettronica interna prefissate

Abbiamo costruito quindi una meccanica nell’ottica di realizzare un “vestito” su misura per il device.
Dovendo mantenere in particolare una profondità prefissata, il box è stato pensato con delle deformazioni su lamiera tramite imbutitura per contenere e proteggere i componenti a maggior ingombro senza incidere sulla volumetria totale.
Con questa soluzione, creando quindi un vestito ad hoc sull’elettronica interna, abbiamo costruito degli stampi dedicati alle imbutiture necessarie con l’ausilio della tecnologia di taglio laser 3D che ci potesse permettere la lavorazione su ogni livello di superficie.

Inoltre, la progettazione di tali stampi è stata studiata anche per le successive tipologie di sistemi HMI del 7” e 15” così da ottimizzare la soluzione nelle varie versioni del prodotto.
Un’altra importante soluzione che ci ha permesso di ospitare l’elettronica mantenendo i vincoli dimensionali è stata la realizzazione in torneria di distanziali a disegno per supporto scheda, bypassando i limiti dei sistemi standard tradizionali offerti dal mercato.
I distanziali a pressione per lamiera sono stati realizzati in acciaio INOX 303 ed ottone per garantire la corretta tenuta sui diversi supporti in laminato.

La scelta del materiale più adatto per realizzare un sistema meccanico viene fatta prendendo in considerazione molteplici aspetti:

• Condizioni d’uso del prodotto
• Compatibilità con le tecnologie impiegate per la lavorazione
• Parametri estetici del prodotto finito
• Costi

Il vero goal sta nel trovare il giusto compromesso tra le varie necessità.
Il box posteriore, essendo il prodotto incassato, è stato realizzato in acciaio prezincato; il miglior compromesso tra funzionalità, conduttività elettrica, resistenza ad agenti corrosivi nel tempo ed economicità.
Per il frame frontale, abbiamo optato per l’utilizzo di alluminio in lega 5005 con lavorazione di fresatura e successivo trattamento ossidazione naturale; garanzia di leggerezza e buona finitura estetica resistente all’utilizzo dell’operatore.

Questo sistema è composto da 5 materiali diversi (alluminio, alluminio pre-ossidato, ferro pre-zincato, inox e ottone)
Il risultato è stato ottenuto impiegando 13 tecnologie diverse (punzonatura, fresatura, imbutitura da stampo, montaggio e applicazione inserti a pressione, piegatura, satinatura, torneria, serigrafia, saldatura, lavaggio industriale, taglio laser, taglio laser 3D e costruzione stampi) 5 delle quali sono state ottenute attingendo al nostro network di fiducia (ossidazione, serigrafia, taglio laser 3D, torneria e costruzione stampi dedicati).

1. 5 Materiali

2. 13 Tecnologie

3. 7 Lavorazioni core