摘要：机柜作为用于存放计算机及其相关控制设备的重要物件，通常由冷轧钢板或者合金材料制作而成，能够起到一定的防护性能，避免计算机或控制设备受到电磁干扰，也能够方便后续的维修。本文通过对于机柜设计中工艺性和防护性的问题进行分析，从而满足机柜的防护性和工艺性的实现要求。
关键词：机柜；工艺性；防护性；存在的不足；解决对策；实例分析
在机柜设计的过程中，如果没有考虑工艺性和防护性，那么就很容易导致机柜的运行受到影响，无法发挥应有的保护作用，所以必须要加强对于机柜设计的防护性和工艺性管理，促进整个设备正常运转。
一、机柜设计防护性的问题和解决对策
（一）机柜设计防护性存在的问题
在机柜设计的过程中，首先应该考虑机柜骨架自身的防护性，一方面在焊接机柜骨架时，如果焊接存在质量问题，很容易造成焊接部位出现空洞，甚至会导致机柜骨架脱落等情况[1]。为了保证机柜骨架的安全稳定，往往会利用腻子去填补空洞，但是会影响整个机柜的美观性，也会导致机柜的防护存在缺陷。其次应该考虑机柜面板以及侧板的防护性，在机柜面板和侧板设计时往往都采用单面涂覆的设计，但是也只是在面板和外侧进行涂覆，甚至还有一部分机柜不针对面板进行任何处理，这样就会导致面板和侧板在使用时很容易受到氧化反应，而导致自身的防护性受到影响。
（二）机柜设计的防护性解决对策
在进行机柜设计的过程中，必须要合理控制焊接方式，尤其是在机柜骨架焊接的过程中必须选择科学合理的焊接方法，保证机柜骨架焊接的密实性，避免机柜焊接可能出现的孔洞问题，提高骨架整体的防护性能。其次要加强面板和侧边的涂覆，要保证内侧和外侧全部涂上防护层，而且在面板和侧板设计的过程中，也不能够只针对单一的外侧进行涂抹设计，必须在内侧也进行涂覆设计，这样才能够提高面板和侧板的抗氧化能力，保证面板和侧板的使用寿命。其次，要加强对于内部电路的合理化控制，提高内部机器设备的安全使用效果。
二、在机柜设计中工艺性存在的问题和解决对策
（一）在机柜设计中工艺性存在的问题
在机柜设计时，往往会出现零部件过多的情况，所以很容易导致加工的工作量影响了生产成本无法实现经济效益，此外在机柜设计时由于机柜整体的尺寸与公差不一致，导致零部件进行重新计算，很容易增加设计的难度，也会影响生产效率。在零件设计的过程中，由于零部件的设计无法适应现阶段的加工手段，所以导致现有的加工方式无法满足合理化设计，造成加工工艺的实际操作性能变差，此外在原材料选择的过程中，也会与原有的加工公寓存在比较大的差距，而且在原材料选择时也没有根据原材料的特点进行分析，严重影响了原材料的加工效果，也无法满足实际的设计要求[2]。
（二）在机柜设计中工艺性的解决对策
在针对机柜设计时，首先，应该尽可能减少零部件的使用数量，在设计时必须要满足机柜的正常使用，同时应该尽可能的减少机柜设计的零部件，保证机柜的生产效率得到全面提升，让整个机柜外观更加的美观大方。根据电子电气元件、器件和各种装置所需的空间来确定基本尺寸和尺寸链的设计，尺寸系列按照通用标准和定型尺寸，并考虑模数化、标准化、系列化解决安装的互换性。在进行机柜、机箱、外壳、面板、构架、印刷电路板插件及母板等设计时，要符合 IEC297-3-1984，IEC297-1-1986，ANSI/EIA RS-310标准中所规定尺寸系列，或标准中推荐使用的尺寸系列。在使用英制标准时，注意和公制标准对照和互换。
其次，应该保证机柜的零部件尽可能的简洁，要减少机柜零件的加工面积，保证机柜零部件的装夹次数最小化，而且也要减少工作行程的运行次数。再次，在机柜设计的过程中要保证设计规范，减少尺寸公差的误差，加强对于机柜尺寸和公差进行规范化处理，避免机柜批次生产时由于尺寸问题而导致设计难度加大，另外也应该采取统一的标准，避免由于工艺装备的品种和规格不统一而增加机柜生产的成本。最后，在机柜尺寸设计时必须明确零件的尺寸，并且在设计图纸上清晰的标注，保证这两个要素经济化。在机柜零部件设计和原材料选择时，要与实际的加工工艺保持一致，同时也应该提高对于零件原材料的选择，避免出现无法对零件和原材料进行加工的情况，造成成本浪费，也会影响生产效率。
三、机柜安全性和防护性设计实例分析
某机柜的骨架已经完成了前期处理和结构加工工作，只剩下最后的表面涂覆处理整个骨架的材料为钢型材料，通过拼焊形成的整体结构。在钢型材加工时，进行了镀锌钝化处理，在相邻零件之间通过螺钉来进行预先固定。对于单个零件来说，利用镀锌钝化的处理方式可以保证综合防护水平，但是在该机柜设计中却有明显的不合理之处，镀锌钝化处理与表面处理之间不应该超过24小时，否则就会因为油漆的结合力不牢而导致整个表面涂覆处理效果不理想，除非在喷油漆之前进行全面打磨，但是这样又会导致镀锌钝化的处理失去效果。
表面镀锌的过程中，应该在同样的纸张上进行体现，并且在规定的时间间隔之内完成涂覆，另外镀锌层以及钝化成不能够接受焊接，因为大部分的镀锌层属于多余物质，在焊接部位以及邻近区域的镀锌层，如果在焊接时很容易受到高温而消失。镀锌钝化膜的温度在高于71℃时就会结晶开裂，自身的耐腐蚀性能也会降低，而且焊接部位的周边区域也会出现破坏，丧失整体的防护性能。
在成型之后，由于机柜的股价存在不利于防护的问题，由于结构出现了大量的空洞，所以在处理空洞时采取刮腻子的方式，但是粒子一旦受到高温的影响，就会出现开裂的问题。不仅影响美观，也会导致整体的防护性能降低，而且在机柜骨架焊接完成之后螺钉也没有了存在的必要，可以拆除不用。但是由于螺钉的存在也会导致油漆涂覆的整体性受到影响。导致机柜的美观性大打折扣。由于面板侧板在涂覆时采用的是单面涂覆设计，这样就导致面板侧板的内表面防护性能差，很容易存在腐蚀性的问题，严重影响内部电路的正常工作，尽管内部侧板的防护性可以通过机柜机箱喷涂三防漆进行解决，但是却无法从根本上改善机柜的安全性，因为机柜机箱喷涂三防漆时可能会受到内部物体的遮挡，造成喷涂不到三防漆或者喷涂效果不理想，所以无法起到三重防护的重要作用，另外由于钢铁镀锌钝化或者是铝合金导电氧化反应，存在一定的时效性，必须要保证在24小时之内完成涂覆，而铝合金导电压范围会明显增加，必须在两个星期之内完成涂覆，否则也会影响涂覆的效果[3]。
根据上述的问题，笔者认为在设计的过程中应该取消镀锌钝化处理，取而代之的是喷丸处理通过在机柜骨架成型之后进行喷丸处理，能够保证油漆涂覆的整体效果和质量，另外如果在机柜使用过程中周边的环境比较恶劣，则可以适当的进行喷锌处理。要保证所有的连接处都有可能设计成焊接，并且要进行满焊处理，避免重复搭接或者存在缝隙的情况，要保证机柜骨架在拼接成型之后及时拆除螺钉，并且对螺钉孔进行填补。
结论：
本文通过对机柜内部的设备以及机器的实际进行分析明确当前机柜设计存在的不足，并且提出了恰当的解决策略，保证机柜保护性能，延长机柜的整体使用寿命，促进机柜的生产质量。
参考文献：
[1]张军，张宇峰，孟庆林，李日毅.预制舱类工业建筑能耗模拟软件PCES的设计与开发[J].南方能源建设，2018，5（03）：94-101.
[2]丁聪，倪震楚，沈巍.微模块数据中心设计关键问题探讨[J].邮电设计技术，2018（05）：55-61.
[3]郑贤清.数据中心高热密度节能机柜设计与研究[J].计算机产品与流通，2018（02）：147.
论文作者:袁仕龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/4
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