2U Rack Enclosure Design: Space, Cooling, Serviceability
2U Rack Enclosure Design Guide: Space, Cooling, and Serviceability

2U Rack Enclosure Design Guide: Space, Cooling, and Serviceability

A 2U rack enclosure has to hold three demands in balance at once. It has to fit cards and modules into 3.5 inches of vertical rack space. It has to pull heat out before the temperature climbs. And it has to let a technician swap a failed unit without unracking the whole stack. Good 2U rack enclosure design treats these as one connected problem, not three separate ones.

In this guide to 2U rack enclosure design we will focus on three key decisions – the space in the enclosure, the cooling path within it and the degree of serviceability. SanJun Hardware is a sheet metal fabrication manufacturer with over 15 years’ experience of producing OEM and ODM enclosures. We manufacture a wide variety of custom 2U chassis and rack enclosures from customer-supplied drawings.

Sheet metal louvers optimize airflow while protecting industrial enclosures

What a 2U Rack Enclosure Design Must Balance

A 2U unit occupies a nominal 3.5 inches (88.9 mm) of vertical rack space in a 19 inch rack. Within this space resides the card cage, the power supply, the backplane and the space for air that is left.

The need to utilize space and cooling conflicts with each other. The depth of each guide rail and divider takes precedence over the required airflow path. In reality adding parts is not the work of a guidance system, it is maintaining an airflow path after parts have been installed.

Serviceability goes in a third direction. The more heat and structure you want, the more complex it gets for the technician. Each millimeter should be spent on good design.

Space Budget and Panel Layout

Card Spacing, Panel Depth, and Cable Clearance

The card spacing is a ceiling for the rest of the component spacing. Card spacing should allow for connector keep-outs, airflow, electrical clearances and service access rather than board thickness alone.

How much rear depth is available and how does this get split between the backplane, cable bend radius and strain relief? Establish a cable bend radius for the rear harness to prevent cable stress on connectors.

Keep the cable channel clear. A short service loop tied off with a clip point keeps excess cable out of the intake and provides a means for the technician to pull the cable.

Front-Panel I/O and Access

The front panel of the PCB is where the connectors, LEDs, handles and latches live. Size connector cutouts from the connector manufacturer’s recommended panel dimensions, with the required assembly and manufacturing tolerances. Make sure there is enough pull relief at the back of the PCB so that even when pulled hard a cable cannot pull the PCB.

Position the status LEDs and handles so they are still visible and useable once a unit is racked next to other units of similar height. Consider the rear of the unit as well. Having the power connectors and secondary I/O on the back of the rear panel keeps the front clean and allows for shorter internal cabling.

Cooling a 2U Chassis

Industrial enclosure louvers and filter fans for cooling and protection

Front-to-Back Airflow and Vent Placement

For most 2U chassis, air flows from front to rear of the case, entering at the front as cool air and leaving at the rear as hot air. Therefore the intake and exhaust cutouts must be aligned to this airflow path, not simply punched in whatever flat position on the case panel is chosen.

Dividers and baffles are used internally to make air travel around the hot parts of cards, rather than behind them. This helps to stop “hot spots” from forming. As well as length of path, the pressure drop across a section must also be considered. A simple, unobstructed air intake does more work than a large open area at the back of a densely packed card cage.

Fan Cutouts and Perforation Zones

Just keep the cutout away from the fan impeller and create corresponding holes behind it. Placing a bracket against the fan blades of a design that uses fans to cool will achieve nothing.

For passive cooling units, place vent zones near the heat sources. A simple louvered or perforated band can provide airflow and help prevent accidental contact with larger objects; dust control requires appropriate filters or a separate ingress-protection design. Cooling a rack enclosure is a task that is best solved at the design stage for a panel that does not need to be reworked after the first thermal test.

Serviceability and Modular Access

Tool-Less Access and Hot-Swap

Rack gear tends to be serviced more frequently than it is installed. Convenient tool-less latches and thumb screws can simplify front or rear service while the unit remains racked. Top access requires adequate clearance or a slide-out design.

For hot-swap parts such as fans and power supplies it is important that these can be removed without touching other parts. Define slide rails and keep-outs for the modules to ensure that each module clears its neighboring modules while being slid out.

It’s worth paying a bit more for a part and keeping fastener count sensible and hardware captive. A screw falling down the back of a rack costs more to put back than the few cents’ saving.

The interior design of the case can pay off later when you want to upgrade again. With standard mounts for cards and drives, changing the inserts instead of the whole case will be easy.

Identify removable parts and keep test points clear. A good technician can identify the correct module within seconds. He can then repair a failure in your rack within a few minutes as opposed to hours.

How SanJun Hardware Builds a Custom 2U Rack Enclosure

We build 2U chassis as well as custom rack enclosures from your drawings. We start with your drawings before we cut any material.

DFM Review, Materials, and Precision

The engineering team performs a design review of the drawing for items such as card spacing, panel depth, bend radii, weld access and fastener placement. The intent is to create a chassis that holds tolerance and is easily manufactured to come off the line smoothly.

Materials to fulfill the required duty: for normal use cold-rolled steel (SPCC or Q235) is supplied in standard sizes. For corrosion resistant use stainless steel 304 or 316 is supplied. Lighter aluminum sections are used where the overall design of a particular part of the rack requires it. Galvanized steel is an intermediate option.

This product is essentially cut, bent, punched and welded on the shop floor using a combination of laser cutting, CNC bending, CNC punching, and TIG/MIG welding. The various surfaces are then finished off before any light assembly is carried out. Critical dimensions of the first article are CMM checked. The shop is a 5,000 m² facility in Guangdong, China run under ISO 9001 quality control.

Precision CMM inspection for tight-tolerance sheet metal component quality

Conclusion: Design the Three Together

Rackmount 2U enclosure design has three connected decisions: card spacing, airflow path through panels, and access path to service unit. Changing one of these decisions typically requires reconsideration of the other two.

SanJun Hardware supports custom 2U projects through DFM review and one-piece prototyping through to finishing, assembly and shipping. Get a design review on your next 2U chassis project by contacting us with your CAD files and the airflow and service requirements you are targeting.

שאלות נפוצות

Q: What does 2U mean in a rack enclosure?

The term 1U refers to a rack unit that is 1.75 inches (44.45 mm) high for a 19-inch wide rack. Therefore, 2U represents a nominal rack height of 3.5 inches (88.9 mm). The actual panel height should allow appropriate installation clearance. However, the interior depth, card layout and cooling can be designed as needed.

Q: What cooling works best for a 2U chassis?

This all depends on the heat load. Lower heat loads may use passive ventilation with appropriately positioned inlet and outlet vents. Higher loads commonly require fans which have matching cutouts and perforations, often arranged for front-to-back airflow. Size the vent area to the heat load it is required to remove and align intake vents with corresponding exhaust vents.

Q: Can a 2U rack enclosure be fully customized?

Yes. SanJun Hardware makes custom 2U chassis and rack enclosures. We do a design review for space, airflow and access before starting any project. A single prototype can be made from a one-piece MOQ.

Q: What lead time and MOQ should I expect for a custom 2U enclosure?

One-piece MOQ for samples. Standard parts are typically produced within 7-15 working days, while more complex custom enclosures may require around 20-30 working days depending on design and finish. Final lead time is confirmed with the quotation. 12-24 months warranty.

תגיות:

השאר תגובה

    שמך*
    האימייל שלך*
    הטלפון שלך*
    הוואטסאפ שלך *
    הוֹדָעָה*
    לא נבחר קובץ

    תוֹכֶן הָעִניָנִים

    שאלות נפוצות

    כן. אנו תומכים ב-MOQ של יחידה אחת, ללא צורך בכלי יציקה. ניתן לייצר את כל מארזי המתכת בהתאמה אישית ישירות לפי העיצוב שלכם.
    כן, אנו מקבלים ייצור יריעות מתכת בהתאמה אישית המבוסס אך ורק על שרטוטים דו-ממדיים/תלת-ממדיים שלכם. אנו מספקים בדיקת DFM ללא תשלום, תוך עמידה בדרישות החומר, הסבילות והגימור המדויקות שלכם. ייצור אב טיפוס וייצור המוני זמינים גם יחד עם בקרת איכות מלאה ואריזה סטנדרטית לייצוא.
    בהחלט. שלחו לנו את גודל המוצר, פונקציית ההרכבה, תרחיש השימוש ודרישות הביצועים שלכם. צוות יריעות המתכת שלנו מציע תכנון מבני, כוונון פתרונות וניתוח DFM ללא תשלום. אינכם צריכים להכין שרטוטים; אנו מסיימים את כל עבודות התכנון, החל מסקיצה ועד לשרטוט ייצור, כדי לחסוך לכם בעלויות מחקר ופיתוח וסיכונים. אנו מעדכנים שרטוטים שוב ושוב כדי לענות בצורה מושלמת על צרכי ההרכבה שלכם.
    אנו מספקים סקירת שרטוטי DFM 24 שעות ביממה והצעת מחיר רשמית לאחר קבלת הדרישות הטכניות שלכם.
    כן. אנו מציעים דגימה מהירה של אבות טיפוס בהתאם לשרטוטים שלך, ועוזרים לך לאמת את המבנה והגודל לפני הזמנה בכמות גדולה.
    כל המוצרים שלנו קיבלו אישורי ISO9001, EMC, LVD ו-RoHS. אנו עומדים במלואם בתקני בטיחות ואיכות גלובליים, ומספקים פתרונות יציבים ואמינים לכל יישומי הפרויקט.
    אנו מפעילים מפעל משלנו ומספקים ייצור מלא בבית מלא. בקרת תהליכים קפדנית וניהול איכות סטנדרטי מבטיחים איכות מוצר יציבה ואספקה ​​דייקנית, ובונים שותפויות גלובליות אמינות לטווח ארוך.
    אנו מעבדים מגוון רחב של חומרי מתכת סטנדרטיים ובעלי ביצועים גבוהים, כולל נירוסטה (304/316), אלומיניום (5052/6061), פלדה מגולגלת קרה/חמה, פלדה מגולוונת, פליז ונחושת. אנו יכולים גם לאתר חומרים מיוחדים בהתאם לדרישות הפרויקט שלכם.
    סבילות העיבוד הסטנדרטית שלנו היא ±0.1 מ"מ לחיתוך וכיפוף בלייזר. עבור חלקים בעלי דיוק גבוה, אנו יכולים להגיע ל-±0.05 מ"מ בהתבסס על עובי החומר ומבנה החלק. כל המידות נבדקות 100% לפני המסירה כדי לעמוד בדרישות שלך.
    כן, אנו מספקים שירותי טיפול מלאים במשטחים, כולל ציפוי אבקה, צביעה, אנודייז, התזת חול, הברשה, ציפוי אלקטרוליטי, פסיבציה, ליטוש וטיפול בחום. אנו יכולים להתאים אישית צבעים ואפקטים בהתאם לעיצוב שלכם.
    כן, אנו תמיד חותמים על הסכם סודיות (NDA) לפני קבלת שרטוטים או פרטי עיצוב מלקוחות. אנו מגנים בקפדנות על הקניין הרוחני שלכם ושומרים על סודיות כל הפרויקטים שלכם.
    המוצר האחרון

    בדקו את המוצר שלנו

    הצג עוד
    מארז ספק כוח לציוד בהתאמה אישית, מארז מתכת עם פתחי כניסת מים ויציאת ניקוז

    מארז מתכת פח למארז ספק כוח בהתאמה אישית

    <p>מארז ספק כוח מאלומיניום בהתאמה אישית. גימור אנודייז בהתזת חול, חיתוך בלייזר. פתחי כניסה/יציאה של מים, ניקוז ופתחי אוורור בצורת חלת דבש, MOQ 1.</p>
    קרא עוד
    מארז תחנת כוח ניידת בהתאמה אישית עם מסך תצוגה ויציאות קלט/פלט

    מארז מתכת בהתאמה אישית לתחנת כוח ניידת

    <p>מארז אלומיניום 6061 בהתאמה אישית לתחנות כוח ניידות והתקני אחסון אנרגיה. גימור אנודייז בהתזת חול, חיתוך לייזר, כיפוף מדויק. LCD, שקע AC, חיתוכים ל-USB, הדפס משי, MOQ 1.</p>
    קרא עוד
    מארז אלקטרוני שחור בהתאמה אישית להתקנה על הקיר עם חלון תצוגה LCD וחורי לחצן לבקר טעינה סולארי

    קופסת מתכת אלקטרונית בהתאמה אישית להרכבה על הקיר

    <p>מארז אלקטרוני בהתאמה אישית להתקנה על הקיר עבור בקרי טעינה סולאריים, ניהול סוללות ומכשירים תעשייתיים. חלון LCD, חיתוכים לכפתורים ולחיבורים, אלומיניום או פלדה, תוויות הדפס משי, MOQ 1.</p>
    קרא עוד

    לקוחות ששירתנו

    לוגו SUNSEA - לקוח ייצור פחיות מתכת
    לוגו של Hisense - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לוגו של TCL - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לוגו BOE - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לקוח ייצור יריעות מתכת
    לקוח ייצור יריעות מתכת
    לקוח ייצור יריעות מתכת
    לקוח ייצור יריעות מתכת
    לקוח ייצור יריעות מתכת
    לוגו דיגיטלי של סין - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לוגו של Skyworth - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לוגו של הלייזר של האן - לקוח לייצור יריעות מתכת
    לוגו14
    לוגו15
    לוגו16
    לוגו17
    לוגו18
    לוגו19
    לוגו20
    לוגו21
    לוגו22
    בַּיִת
    וואטסאפ
    אֶלֶקטרוֹנִי
    אנשי קשר