Modular High End Audio Amplifier Small Universal ChassisModularer High End Audio Verstärker kleines Universalgehäuse

Dieser Artikel ist auch auf Deutsch verfügbar. Über kann die Sprache gewechselt werden.

This article is also available in English. Use to change language.

AbstractEinleitung

This small chassis is part of my modular audio amplifier system.

Dieses kleine Gehäuse ist Teil meines modularen Audioverstärker System.

My tiny universal chassisMein kleines Universalgehäuse

My tiny universal chassis is based on model "WA92" chassis you may find on Aliexpress and follows the same design idea like my large amplifier chassis: The radiators and bottom plate feature a 20mm mounting hole grid. This allows to fit any electronics inside that is designed for the 20mm grid. The chassis also might be used for a super small amplifier instead, maybe a headphone amplifier. The rear plate allows to mount four XLR or Speakon connectors and reserves some space to add an AC mains power inlet connector later.

The chassis type "WA92" sells for roughly 60 USD in year 2021 and quality of the chassis is excellent. I was lucky to get mine much cheaper in year 2020.

I guess that each radiator has approximately 1.5 K/W thermal resistance.

Mein Kleines Universalgehäuse basiert auf dem Gehäuse Typ "WA92", welches man auf Aliexpress kaufen kann und folgt dem gleichen Konzept wie mein großes Verstärkergehäuse: Die Kühlkörper und die Bodenplatte haben ein 20mm Raster für die Befestigungspunkte. Das erlaubt mir, jegliche Elektronik im Inneren unterzubringen, sofern diese auch auf das Raster passt. Das Gehäuse könnte beispielsweise auch für einen sehr kleinen Verstärker genutzt werden, vielleicht als Kopfhörerverstärker. Die Rückplatte ermöglicht vier Audiostecker zu montieren, entweder XLR oder Speakon. Außerdem ist noch Platz um später einen Netzspannungseingang anzubringen.

Das Gehäuse Typ "WA92" wird aktuell im Jahr 2021 für etwa 60 USD angeboten und die Qualität ist hervorragend. Ich hatte Glück meines im Jahr 2020 für 43 USD zu bekommen.

Ich schätze, die Kühlkörper haben jeweils etwa 1.5 K/W Wärmeleitwiderstand.

CADKonstruktion

Leider sind Produkte, welche auf Aliexpress angeboten werden, nur sehr ungenau spezifiziert und selbst auf Nachfrage gibt es keine technischen Zeichnungen. Also kaufte ich ein Gehäuse und erstellte eine CAD Zeichnung in FreeCAD anhand dieses Musters. Daraus erstellte ich dann die Fertigungszeichnungen zur Bearbeitung des Gehäuses.

Machining the chassisBearbeitung des Gehäuses

Here are some impressions from machining the chassis:

Hier sind ein paar Eindrücke von der Bearbeitung des Gehäuses:

The aluminium material of the chassis was sometimes difficult to machine. The material is super soft and therefore hard to cut. I found excessive burrs at the holes in the bottom plate. Deburring failed because the burrs were not cut away, but formed to large cones despite the tool being super sharp. I gave up with the 90° drill and used a 180° step drill to get rid of the burrs. This also removed the anodization around the holes and since the holes were enlarged from unsuccessfull deburring earlier, the step drill was not centered perfectly all the time.

The rear plate was easy to machine using the exact same tools and parameters. I'm very pleased with the result.

Following the experience I made with tapping treads in the radiators of the large universal chassis earlier, this time I experimented with forming instead of cutting the threads inside the radiators. I drilled holes with 2.7mm diameter and found the thread forming process easy and resulting in good threads. Conclusion is that forming threads in this super soft type of aluminium may be both easier and more safe to do and probably results in better threads due to densification of the material around the thread.

Unfortunately I broke my new 90° step drill. This is really a great time saver resulting in super high quality holes. I was working without lube and feeding quickly, and first suspected that this killed the drill, but found out later that this is liekly not true. Instead, the platic sheet underneath the aluminium sheet to be drilled had plenty of holes inside already, that were slightly offset to the ones I drilled during this session and the drill slipped into those offset holes often. The sideway force resulting from the drill tip slipping into the offset hole broke the drill. The fact that the drill was not stuck in the aluminium sheet, but the plastic sheet instead, supports this theory.

Die Aluminiumlegierung des Gehäuses war teilweise schwierig zu bearbeiten. Das Material ist sehr weich und deswegen schwierig zu schneiden. Das führte zu excessiven Graten an den Löchern der Bodenplatte. Das Entgraten mit dem üblichen 90° Kegelsenker scheiterte da die Grate nicht weggeschnitten, sondern eher umgebogen wurden und so fast noch größer wurden. Ich gab nach ein paar Löchern auf und entfernte die Grate mit einem 180° Stufenbohrer. So wurde auch die Anodisierung um die Löcher herum entfernt und da die Löcher vom gescheiterten Entgraten teilweise vergrößert waren, zentrierte sich der 180° Bohrer auch nicht immer perfekt.

Die Rückplatte war mit gleichen Werkzeugen und Parametern erstaunlich einfach zu bearbeiten. Ich bin mit dem Ergebnis sehr zufrieden.

Nach meinen Erfahrungen mit dem Gewindeschneiden in den Kühlkörper des großen Universalgehäuses probierte ich diesmal den Gewindeformer aus. Ich bohrte die Löcher mit 2,7mm Durchmesser und fand das Gewindeformen einfacher und die resultierenden Gewinde gut. Meine Schlussfolgerung ist, dass Gewindeformen bei so weichem Aluminium sowohl einfacher und sicherer durchzuführen ist und vermutlich auch zu besseren Gewinden durch Verdichtung des Materials führt.

Unglücklicherweise habe ich meinen neuen 90° Stufenbohrer abgebrochen. Das Werkeug war eine super Zeitersparnis und die damit gebohrten Löcher und Senkungen haben eine sehr hohe Qualität. Ich arbeitete ohne Schmiermittel und mit viel Vorschub und dachte zuerst, dass dies zum Bruch des Bohrers geführt haben könnte. Wahrscheinlich hatte der Bohrerbruch aber eine andere Ursache: Die Kunststoffplatte, welche ich als Unterlage verwendete, hatte bereits sehr viele Löcher von vorhergehender Verwendung und diese Löcher lagen leicht versetzt zu den in diesem Durchgang gebohrten Löchern. Also rutschte der Bohrer oftmals halb in die versetzten Löcher der Kunststoffplatte und diese Seitwärtskraft hat vermutlich zum Bohrerbruch geführt. Die Tatsache, dass der Bohrer nicht im Aluminium sondern in der Kunststoffplatte feststeckte, unterstützt diese Theorie.

Finished chassisFertiges Gehäuse