Gehäuse aus Platten konstruieren

Ein quaderförmiges Gehäuse hat sechs Flächen, aber selten sechs verschiedene Teile: Boden und Deckel sind meist gleich, die beiden Seiten ebenfalls, und nur Front und Rückwand unterscheiden sich durch ihre Ausschnitte. Aus sechs Flächen werden so drei bis vier Zeichnungen — das ist der erste Schritt, und er spart mehr Zeit als jede Optimierung danach.

Alle Teile liegen flach auf derselben Platte. Was im fertigen Gehäuse senkrecht steht, ist beim Zeichnen eine Fläche neben der anderen. Diese Übersetzung zwischen dem dreidimensionalen Objekt und der flachen Zeichnung ist der eigentliche Konstruktionsschritt.

Innenmaß oder Außenmaß — entscheide das zuerst

Bevor du irgendein Maß einträgst: Steht das Innenmaß fest oder das Außenmaß? Beides gleichzeitig geht nicht. Wenn eine Platine, ein Display oder ein Netzteil hineinpassen muss, ist das Innenmaß gesetzt und das Außenmaß ergibt sich. Wenn das Gehäuse in ein Rack oder auf eine vorhandene Grundfläche passen muss, ist es umgekehrt.

Der häufigste Konstruktionsfehler ist, mitten in der Zeichnung von der einen auf die andere Denkweise zu wechseln. Dann fehlt am Ende genau eine Materialstärke — bei 3 mm Acryl klemmt die Platine, bei 5 mm passt sie gar nicht mehr.

Fingerzinken: die Verbindung, die sich selbst ausrichtet

Die verbreitetste Eckverbindung für Plattengehäuse ist die Kastenverzinkung, meist Fingerzinken genannt: abwechselnde Zapfen und Aussparungen entlang der Kante, die ineinandergreifen. Sie hat drei Vorteile — sie richtet die Teile beim Zusammenbau von selbst aus, sie vergrößert die Klebefläche erheblich, und sie hält auch ohne Klebstoff schon zusammen.

Als Zinkenbreite haben sich das Zwei- bis Dreifache der Materialstärke bewährt: bei 3 mm Material also etwa 6 bis 9 mm. Schmalere Zinken sehen filigraner aus, brechen aber leichter aus, besonders bei sprödem Acryl. Wichtig ist außerdem, dass die Kante mit einem Zapfen beginnt und endet — sonst steht an der Ecke eine dünne Materialzunge, die beim ersten Zusammenstecken abbricht.

Die Zinkentiefe entspricht immer genau der Materialstärke der Gegenwand. Ist sie kleiner, steht der Zapfen nicht bündig; ist sie größer, ragt er über und muss nachgearbeitet werden.

Die Toleranzkette

Jede Steckstelle bringt Spiel mit. Bei Zapfen und Schlitz ist es doppelt so groß wie die Schnittfuge — bei Acryl 3 mm also rund 0,7 mm. Über vier Ecken addiert sich das zu einem Gehäuse, das sichtbar windschief steht, obwohl jedes Einzelteil stimmt.

Deshalb gilt: entweder du gleichst die Schnittfuge in der Zeichnung aus, oder du planst Klebstoff ein, der das Spiel füllt. Beides zusammen ist am robustesten. Wie die Kompensation rechnerisch funktioniert, steht im Artikel zur Schnittfuge.

Wie kommt der Deckel wieder ab

Ein rundum verzinktes und verklebtes Gehäuse ist stabil, aber endgültig. Für alles mit Elektronik brauchst du einen Zugang. Drei Wege haben sich bewährt: Der Deckel wird verschraubt, dann brauchst du Gewindeeinsätze oder aufgeklebte Leisten mit Bohrungen — Acryl selbst hält kein geschnittenes Gewinde. Oder der Deckel wird eingelegt und liegt auf umlaufenden Leisten auf. Oder das Gehäuse wird von Gewindestangen zusammengehalten, die durch alle Platten laufen; diese Bauart sieht man oft bei Verstärkern und Netzteilen.

In jedem Fall gilt: Schraubpunkte gehören in die Zeichnung, bevor die Zinken verteilt werden. Nachträglich passt eine Bohrung selten dorthin, wo noch Material ist.

Ausschnitte für Anschlüsse

Buchsen, Schalter und Displays sitzen fast immer in Front oder Rückwand. Nimm die Maße aus dem Datenblatt des Bauteils, nicht vom Messschieber am Muster — und denk daran, dass ein Ausschnitt durch die Schnittfuge größer ausfällt als gezeichnet. Bei Rundbuchsen ist das willkommenes Spiel, bei einem Displayfenster stört es sichtbar.

Belüftungsschlitze sind billiger als jede andere Kühlung, kosten aber Schnittlänge und damit Geld. Wenige längere Schlitze sind günstiger als viele kurze, bei gleicher offener Fläche.

Vorgehen

1. Innenmaß festlegen — was muss hinein, mit wie viel Luft.
2. Entscheiden, welche Wände außen liegen und welche dazwischenfassen.
3. Maßkette einmal komplett durchrechnen und die Außenmaße notieren.
4. Zinken verteilen, mit Zapfen an beiden Enden jeder Kante.
5. Ausschnitte, Bohrungen und Schraubpunkte eintragen.
6. Schnittfuge ausgleichen und ein einzelnes Eckpaar als Probeschnitt bestellen, bevor das ganze Gehäuse läuft.

Generatoren als Startpunkt

Für Standardformen musst du nichts von Hand zeichnen. Freie Generatoren wie boxes.py erzeugen verzinkte Kisten samt Ausschnitten als fertige Vektordatei, inklusive einstellbarer Schnittfuge. Wir verweisen selbst seit Jahren darauf, wenn Kundinnen und Kunden nach einem Ausgangspunkt fragen.

Zwei Dinge bleiben trotzdem deine Aufgabe: Der Kerf-Wert des Generators muss zu unserem Material passen — dafür gibt es dort einen eigenen Testschnitt-Generator. Und die Ausschnitte für deine konkreten Bauteile trägst du danach selbst ein.