Diseñar carcasas con placas planas

Una carcasa rectangular tiene seis caras, pero rara vez seis piezas distintas: fondo y tapa suelen ser iguales, los dos laterales también, y solo el frente y la trasera difieren por sus recortes. Seis caras se convierten así en tres o cuatro dibujos — es el primer paso, y ahorra más tiempo que cualquier optimización posterior.

Todas las piezas descansan planas sobre la misma placa. Lo que en la carcasa acabada está en vertical, al dibujarlo es una superficie junto a otra. Esa traducción entre el objeto tridimensional y el dibujo plano es el verdadero paso de diseño.

Cota interior o exterior — decídelo primero

¿Antes de anotar cualquier cota: está fijada la medida interior o la exterior? Ambas a la vez no puede ser. Si dentro deben entrar una placa electrónica, una pantalla o una fuente, la cota interior está dada y la exterior se deriva. Si la carcasa debe entrar en un rack o sobre una superficie existente, es al revés.

El error de diseño más frecuente es cambiar de lógica a mitad del dibujo. Al final falta exactamente un espesor — con acrílico de 3 mm la placa se atasca, con 5 mm ya no entra.

Ensamble de dedos: la unión que se alinea sola

La unión de esquina más extendida para carcasas de placas es el ensamble de dedos: lengüetas y huecos alternos a lo largo del borde que engranan entre sí. Tiene tres ventajas — alinea las piezas por sí mismo al montar, aumenta mucho la superficie de encolado y sujeta ya sin adhesivo.

Como anchura de dedo se han impuesto dos o tres veces el espesor: con 3 mm, unos 6 a 9 mm. Dedos más estrechos parecen más finos pero se rompen con más facilidad, sobre todo en el acrílico quebradizo. También importa que cada borde empiece y acabe con una lengüeta — si no, queda en la esquina una lengua fina de material que se parte al primer montaje.

La profundidad de los dedos corresponde siempre exactamente al espesor de la pared opuesta. Si es menor, la lengüeta no queda enrasada; si es mayor, sobresale y hay que repasarla.

El espesor no es tan exacto como suena

Aquí acecha el error que echa por tierra la cadena de cotas más limpia: « acrílico de 3 mm » no significa que la placa mida 3,00 mm. El acrílico colado se fabrica con una tolerancia de espesor considerable — se admite ± (0,4 + 0,1 × espesor) mm. A 3 mm son hasta ±0,7 mm; la placa puede estar por tanto entre 2,3 y 3,7 mm.

Quien dibuje una ranura o un hueco a exactamente 3,0 mm obtendrá, según el lote, una unión que aprieta o una que baila — desde un archivo idéntico. No es un defecto de fabricación sino la norma del material.

Tres formas de manejarlo: mide el espesor real de tu placa y dibuja en consecuencia. O diseña uniones que toleren la desviación — atornilladas en vez de encajadas, o con holgura para el adhesivo. O usa acrílico de precisión, fabricado con ±0,1 mm; para ajustes que de verdad deben cuadrar, es la vía más directa.

La cadena de tolerancias

Cada encaje trae holgura. Con lengüeta y ranura vale el doble de la sangría — unos 0,7 mm con acrílico de 3 mm. A lo largo de cuatro esquinas se suma en una carcasa visiblemente torcida, aunque cada pieza por separado sea correcta.

Así que: o compensas la sangría en el dibujo, o prevés un adhesivo que rellene la holgura. Ambas cosas juntas es lo más robusto. El cálculo de la compensación está en el artículo sobre la sangría.

Cómo se quita luego la tapa

Una carcasa ensamblada y encolada por todas partes es sólida pero definitiva. Para todo lo que lleve electrónica hace falta acceso. Tres vías se han impuesto: la tapa va atornillada, y entonces necesitas insertos roscados o listones encolados con taladros — el acrílico por sí solo no sostiene una rosca. O la tapa va insertada y apoya sobre listones perimetrales. O la carcasa se mantiene unida por varillas roscadas que atraviesan todas las placas; se ve a menudo en amplificadores y fuentes de alimentación.

En todo caso: los puntos de fijación entran en el dibujo antes de repartir los dedos. A posteriori, un taladro rara vez cae donde aún queda material.

Recortes para conectores

Conectores, interruptores y pantallas van casi siempre en el panel frontal o trasero. Toma las cotas de la hoja de datos del componente, no del calibre sobre una muestra — y recuerda que un recorte sale más grande de lo dibujado por la sangría. En un conector redondo es holgura bienvenida; en una ventana de pantalla se nota.

Las ranuras de ventilación cuestan menos que cualquier otra refrigeración, pero consumen longitud de corte y por tanto dinero. Pocas ranuras largas cuestan menos que muchas cortas, a igual superficie abierta.

Cómo proceder

1. Fija la cota interior — qué debe entrar y con cuánta holgura.
2. Decide qué paredes van por fuera y cuáles se insertan entre ellas.
3. Recorre una vez entera la cadena de cotas y anota las medidas exteriores.
4. Reparte los dedos, con una lengüeta en ambos extremos de cada borde.
5. Introduce recortes, taladros y puntos de fijación.
6. Compensa la sangría y pide un solo par de esquinas como corte de prueba antes de lanzar toda la carcasa.

Los generadores como punto de partida

Para formas estándar no tienes que dibujar nada a mano. Generadores libres como boxes.py producen cajas ensambladas, recortes incluidos, como archivo vectorial listo, con sangría ajustable. Nosotros mismos remitimos a ellos desde hace años cuando un cliente busca un punto de partida.

Dos cosas siguen siendo tarea tuya: el valor de sangría del generador debe corresponder a nuestro material — para eso existe un generador de corte de prueba propio. Y los recortes para tus componentes concretos los introduces después tú.