Tuotteen suunnittelu piirilevyn ympärille

Video

Tuotteen suunnittelusta piirilevyn ympärille löytyy vinkkivideo Vertex Systems Oy:n Youtube-kanavalta. Klikkaa alla olevaa linkkiä.

Tuotteen suunnittelu piirilevyn (PCB) ympärille – askel askeleelta

Tämä teksti on generoitu videon litteroinnin perusteella

1) Lähtötiedot ja valmistelut

Tarvitset:

Piirilevyn 3D-mallin (yleensä STEP). Vaihtoehtoisesti: levyn ääriviiva DXF:nä ja komponenttien STEP-mallit erikseen.
Isot mekaaniset komponentit: liittimet, kytkimet, näytöt, painikkeet, jäähdytyselementit (STEP/IGES/Parasolid tms.).
Valitut kiinnityselementit: korokepilarit, ruuvit, insertit, klipsut (kirjastosta tai valmistajan STEP).
Projektin kansiorakenne ja kokoonpanopohja (G4), johon tuodaan PCB ja komponentit.

Vinkit:

Pidä komponenttien nimeämissäännöt selkeinä (REFDES, toimittaja, varaosanumero). Helpottaa kokoonpanoa ja dokumentointia.
Jos käytät sähköpuolen johdotusta, hyödynnä Vertexin sähkö-/johtotustoimintoja (kun lisenssi on käytössä). Muutoin reititys onnistuu 3D‑luonnoksilla.

2) Piirilevyn tuonti ja nollapiste

Tuo PCB-malli kokoonpanoon (Import → STEP). Jos sinulla on vain ääriviiva DXF, luo levystä osamalli (pursota ääriviiva → paksuus, lisää kuoren/keep‑out‑alueet luonnoksilla).
Aseta nollapiste/orientaatio: kohdista levyn keskelle tai nurkkaan; lukitse pääakselit (XY = levyn taso, Z = levystä normaalisuunta).
Luo referenssitasot: liitinaukkojen korkotaso, kannen sisäpinnan referenssi, pohjan jalkojen taso. Näitä käytät mitoituksen ja komponenttien kohdistuksen perustana.

3) Suuret komponentit ja liittimet paikoilleen

Tuo liittimien ja isojen osien STEP-mallit kokoonpanoon. Kohdista sijoitus PCB:llä oleviin reikiin/pad‑paikkoihin.
Pidä välykset: varaa liitinaukoille selkeä liikevara (esim. 0,5–1,0 mm per sivu) ja kannen sisäpintaan sopiva turvaväli korkeilta komponenteilta.
Tee törmäystarkistus: varmista, ettei kotelon seinä tms. leikkaa komponentteja tai liitintä.

4) Kotelon rungon mallinnus levyn ympärille

Luo levyn ympärille ohjausgeometria 3D‑luonnoksilla (profiilit, offset‑viivat, keskilinjat). Tämä nopeuttaa muotojen hallintaa.
Mallinna pohja: peruskuori (pursotus/kuoren paksunnus), jalat tai korokkeet, ilmanvaihtoritilät tarpeen mukaan.
Mallinna kansi: käytä Offset Surface/Shell‑tyylisiä työkaluja; nosta aukot liittimille. Pidä sisäpinnan ja komponenttien väli riittävänä.
Lisää vahvikkeet (ribit, pilarit) valmistustavan mukaan (ruiskuvalu, 3D‑tulostus, levytaivutus). Huomioi seinämävahvuudet ja minimisäteet.

5) Kiinnitykset ja tuennat

Korokepilarit ja erilliset holkit: kohdistus levyn kiinnitysreikiin; lisää ruuvin esireiät/kierteet tai insertit (materiaali- ja prosessikohtaisesti).
Snap‑fit‑lukitukset: jos haluat ruuvittoman rakenteen, mitoita koukut & ikkunat; varmista jousto ja irrotettavuus.
EMC‑/maadoitus: lisää maadoituskoskettimet/insertit tarpeen mukaan.

6) Johdotus ja kaapelointi

Vaihtoehto A – 3D‑luonnoksilla:

Piirrä reitit 3D‑sketsillä, luo kaapelipolut ja mallinna johtimet/letkut profiililla (Sweep). Peilaa tarvittaessa symmetriset reitit toiselle puolelle.

Vaihtoehto B – Sähkömoduuli:

Jos käytössäsi on Vertexin sähkö-/johdotustoiminnot, hyödynnä kirjastokaapeleita ja automaattireititystä sekä BOM‑yhteyksiä.

Vinkki: Pidä taivutussäteet ja pienin sallittu taivutussäde kaapelityypeittäin. Lisää kiinnikkeet (nippusiteet, klipsit) jo 3D:ssä.

7) Aukot, portit, painikkeet ja tiivisteet

Leikkaa liitinaukot kotelon seinämiin (sketsi → leikkaus), lisää viisteet tai pyöristykset kestävyys- ja viimeistelysyistä.
Mallinna painikkeiden, LEDien ja näyttöjen paikat (valokanavat, valonohjaimet).
Käytä tiivisterakoja/uran profiilia (O‑rengas, vaahtotiiviste) kotelon saumassa ja läpivienneissä.

8) Merkinnät ja grafiikat (logo, tekstit, CE‑merkit)

Jos logo on rasterina, vektoroi kuva (esim. Inkscape: Trace Bitmap → DXF/SVG).
Tuo DXF luonnokseksi ja asettele "+Luonnosryhmä"‑toiminnolla (v2025+), jolloin grafiikka pysyy koossa ja sitä on helppo siirtää.
Kaiverra tai kohokuvioi: käytä matalaa leikkausta tai pientä pursotusta; huomioi valmistustavan minimidetalji.

9) Räjäytyskuvat, kasausohje ja BOM

Lisää räjäytysnäkymä (explode) sekä räjäytysanimaatio tarvittaessa.
Generoi osaluettelo (BOM) ja käytä yhtenäisiä nimikekoodeja (REFDES, valmistaja, varastonro).
Tee kasausohje kuvien kera: räjäytys + vaihekuvat + momentit + tiivisteiden pituudet.

10) Visualisointi ja markkinointikuvat

Luo renderöidyt tuotekuvat (materiaalit, tarrat, HDRI‑valaistus). Tarvittaessa tee myös läpikuultavuus osille havainnollistusta varten.
Voit käyttää räjäytyskuvia myös esitteissä ja käyttöohjeissa.

Parhaat käytännöt

Törmäystoleranssit: varaa 0,3–1,0 mm liitintyypeittäin (läpivientien ympärille hieman enemmän).
Valmistus huomioiden: seinämävahvuudet, ribien paksuus ~0,5–0,7 × seinämä, nurkkasäteet ≥ materiaalin suositus.
Konfiguroitavuus: tee vaihtoehtoiset liitinkannet/peitelevyt mallivariaatioina.
Kirjastot: ylläpidä omaa liitinkirjastoa (STEP + metatiedot), nopeuttaa tuotekehitystä.

Tyypilliset virheet ja korjaus

Virhe	Syy	Korjaus
Liitin ei mahdu aukosta	Liian pieni aukko, liikevaraa ei huomioitu	Kasvata aukkoa, lisää viiste; tarkista toleranssi ja kokoonpanojärjestys
Kansi osuu korkeaan komponenttiin	Sisäpinnan välys liian pieni	Nosta kannen sisäpintaa, madalla komponenttia tai tee kohouma
Kaapeli taittuu liian jyrkästi	Min. taivutussäde ylitetty	Pidennä reitti, lisää kaapeliohjaimia, muuta liittimen suuntaa
Merkinnät puuroutuvat	Liian hieno detalji valmistustapaan	Suurenna fonttia/viivanleveyttä, käytä kohomerkintää

Pikaohje (10 vaihetta)

Tuo PCB (STEP) kokoonpanoon, aseta nollapiste ja tasot.
Tuo isot komponentit ja liittimet, kohdista ja tarkista törmäykset.
Tee ohjausluonnokset ja mallinna pohja (shell/pursotus).
Mallinna kansi, aukot liittimille, lisää vahvikkeet.
Lisää kiinnitys: pilarit, ruuvit/insertit tai snap‑fit.
Reititä johdot 3D‑luonnoksilla tai sähkömoduulilla.
Lisää painikkeet/LEDit/näyttö ja valonohjaimet.
Tuo logot/merkinnät DXF:nä, kaiverra tai kohokuvioi (Luonnosryhmä v25+).
Tee räjäytys, kasausohje ja BOM.
Visualisoi ja renderöi tuotekuvat.