Gehäuse für Elektronik im 3D-Druck – was bei der Konstruktion zählt
Ob Raspberry Pi, ESP32-Sensor oder Steuerplatine aus dem eigenen Projekt: Ein maßgeschneidertes Gehäuse aus dem 3D-Drucker ist schnell gemacht. Damit es auch montierbar, belüftet und haltbar ist, helfen ein paar Konstruktionsregeln, die wir hier zusammengefasst haben.
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Wandstärke, Rundungen und Platinenspiel
Für die meisten Gehäuse reichen 1,6 bis 2 mm Wandstärke, bei großen Flächen über 150 mm eher 2,4 mm, damit die Wand nicht nachgibt. Innenecken mit einem kleinen Radius verteilen Spannungen und reißen beim Verschrauben nicht ein. Lassen Sie um die Platine rundherum 0,3 bis 0,5 mm Luft, sonst klemmt sie bereits bei einer leichten Maßabweichung. Ausschnitte für USB, HDMI oder Ethernet planen Sie mit etwa 0,5 mm Zugabe, damit auch Stecker mit dickerem Kunststoffmantel passen.
Schrauben, Gewinde und Schnappverbindungen
Direkt in den Kunststoff geschnittene Gewinde halten nur wenige Montagezyklen. Wenn ein Gehäuse öfter geöffnet wird, konstruieren Sie Schraubdome mit Bohrungen für Gewindeeinsätze aus Messing, die nachträglich eingeschmolzen werden, oder Sechskanttaschen für Muttern. Für selbstschneidende Kunststoffschrauben sollte der Dom etwa das Doppelte des Schraubendurchmessers als Außendurchmesser haben. Schnapphaken funktionieren gut in PETG und PC, die sich elastisch verformen. In PLA brechen sie leicht, weil das Material steif und eher spröde ist. Schnapphaken sollten so liegen, dass sie entlang der Schichten biegen und nicht quer dazu.
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Wärme ableiten
Ein Einplatinencomputer unter Last, ein Spannungsregler oder ein LED-Treiber erwärmen das Gehäuseinnere spürbar. PLA wird ab etwa 55 bis 60 °C weich und ist deshalb nur für Elektronik mit geringer Abwärme geeignet. PETG verträgt mehr, ABS und ASA noch etwas mehr, PC ist die Wahl für warme Umgebungen. Belüftungsschlitze ab etwa 1 mm Breite lassen sich sauber drucken. Legen Sie Lufteinlass unten und Auslass oben an, damit die warme Luft von selbst abzieht.
Innen, außen, feucht: das passende Material
Für Gehäuse am Schreibtisch oder im Schaltschrank genügt PETG (0,14 €/cm³), es ist zäh und chemisch beständig. Für den Außeneinsatz, etwa Wetterstationen oder Kameragehäuse, empfehlen wir ASA (0,16 €/cm³), weil es UV-stabil ist und nicht vergilbt. PC (0,30 €/cm³) kommt infrage, wenn das Gehäuse Stöße aushalten muss, etwa bei Handgeräten. Durchscheinende Fenster für Status-LEDs lassen sich mit transparentem PETG oder PC umsetzen – klar wie Glas werden sie nicht, für Lichtleiter reicht es aber.
Dichtheit und Grenzen
Ein FDM-Gehäuse ist von sich aus nicht wasserdicht im Sinne einer IP-Schutzart. Durch die Schichten kann über längere Zeit Feuchtigkeit dringen, und zwischen Deckel und Unterteil braucht es eine Dichtung. Für geschützte Außenanwendungen bewährt sich eine Nut mit eingelegter Rundschnur oder eine gedruckte TPU-Dichtung, dazu dickere Wände und mehr Perimeter. Eine Zertifizierung nach Schutzart können wir für gedruckte Gehäuse nicht geben.
Häufige Fragen
Welches Material ist für ein Raspberry-Pi-Gehäuse sinnvoll?
Können Sie Gewindeeinsätze einsetzen?
Wie genau passen Ober- und Unterteil zusammen?
Kann ein Logo oder eine Beschriftung mitgedruckt werden?
Kann ich ein Gehäuse in einer bestimmten Firmenfarbe bekommen?
Ab wie vielen Gehäusen gibt es Rabatt?
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