Capire l'importanza delle classificazioni relative all'impatto per gli involucri

Gli involucri rivestono un ruolo cruciale nel proteggere le apparecchiature elettriche ed elettroniche dai danni fisici e dai rischi ambientali, come polvere, umidità e temperature estreme. Le classificazioni dell'impatto sono diventate un fattore importante da considerare per gli involucri, soprattutto nelle applicazioni industriali e negli ambienti esterni, dove i danni fisici o meccanici sono una delle preoccupazioni principali. Oltre a eliminare le congetture, queste classificazioni garantiscono anche la capacità di sopportare forze fisiche esterne e di resistere a contaminanti, umidità e acqua in ambienti industriali. Pertanto, gli involucri rivestono un ruolo fondamentale nel prevenire i guasti alle apparecchiature e nel far risparmiare alle aziende sui costi di manutenzione, riparazione e sostituzione.

A tal fine, gli involucri sono testati secondo lo standard internazionale IEC 62262, gestito dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC), che definisce il grado di protezione fornito dall'involucro delle apparecchiature elettriche contro gli impatti meccanici esterni. Questo grado di protezione viene ulteriormente specificato utilizzando un codice IK per classificare l'involucro su una scala da IK00 a IK10, dove IK00 non offre alcuna protezione e IK10 offre la massima protezione. Di conseguenza, queste classificazioni consentono all'utente di scegliere un involucro appropriato che garantisca la durata, l'affidabilità e la sicurezza necessarie per specifiche condizioni operative, come un ambiente esterno o un sito industriale difficile.

Alluminio pressofuso o policarbonato per gli involucri

Esistono diversi materiali per la costruzione degli involucri e ciascuno di essi determina il livello di protezione contro i danni fisici e le prestazioni complessive dell'involucro. I materiali degli involucri possono essere suddivisi in due categorie principali: metallici e non metallici. Nel gruppo metallico, i metalli non ferrosi come l'alluminio sono materiali interessanti per gli involucri. A seconda dell'applicazione, l'alluminio è un materiale popolare per le applicazioni esterne grazie alla sua eccellente robustezza, resistenza alla corrosione, leggerezza e capacità di schermare le interferenze elettromagnetiche (EMI).

Analogamente, nel gruppo non metallico, la plastica è un buon candidato, disponibile in due tipi: acrilonitrile butadiene stirene (ABS) e policarbonato. L'ABS è un materiale termoplastico a basso costo, facile da lavorare e da plasmare, e rappresenta una scelta standard per molte applicazioni per interni.

In confronto, il policarbonato eccelle nel mondo della plastica. Si tratta di un materiale molto robusto che offre una maggiore resistenza al cedimento sotto pressione o agli urti, e le sue classificazioni IK sono paragonabili a quelle degli involucri in alluminio pressofuso. Il policarbonato ha anche molte altre proprietà desiderabili, come la protezione dai raggi UV, un ampio spettro termico, la capacità di resistere a sostanze chimiche corrosive e la flessibilità di piegarsi o allungarsi sotto pressione. La stabilità ai raggi UV consente a un involucro in policarbonato di resistere a lungo all'esposizione alla luce solare senza degradarsi, evitando che il materiale si infragilisca e formi cricche nel tempo. Queste caratteristiche rendono il policarbonato un materiale adatto alle condizioni esterne più difficili.

Classificazioni IK e altro

Hammond Manufacturing offre involucri in materiali metallici e non metallici per un'ampia gamma di applicazioni. Per proteggere le apparecchiature elettriche ed elettroniche da forti impatti, propone gli involucri in alluminio pressofuso come i modelli 1550ZF, 1550Z e 1590Z, che offrono un'elevata classificazione IK08 (Figura 1). Con questa classificazione, l'involucro può resistere a un impatto di 5 joule, equivalente a una massa di 1,7 kg lasciata cadere da un'altezza di 300 mm, garantendo un elevato livello di protezione ai componenti interni. Oltre alla robustezza e alla resistenza, gli involucri in alluminio pressofuso sono leggeri, elettroconduttivi e resistenti alla corrosione. Offrono un elevato livello di schermatura EMI e sono in grado di tollerare temperature estreme, polvere e acqua.

Figura 1: Gli involucri in alluminio pressofuso di Hammond offrono un'elevata resistenza agli urti (KI08). (Immagine per gentile concessione di Hammond Manufacturing)

Per gli utenti che preferiscono alternative in plastica a basso costo, Hammond propone gli involucri in policarbonato (Figura 2), come le serie 1554/1555 e 1555F, con lo stesso grado di resistenza agli urti dell'alluminio pressofuso (IK08), secondo lo standard IEC 62262:2021. La plastica in policarbonato è anche molto più leggera dell'alluminio pressofuso, con una densità pari a circa la metà, da 1,20 g/c³ a 1,22g/cm³. Nonostante la leggerezza, gli involucri in policarbonato sono robusti, a tenuta stagna ambientale e stabilizzati UV per l'uso all'aperto.

Inoltre, sono stati testati in modo indipendente per soddisfare le classificazioni NEMA tipo 4, 4X, 6, 6P, 12 e 13, che superano il grado di protezione IP68, e sono in grado di resistere a un ampio intervallo della temperatura di funzionamento da -40 °C a +110 °C. Tenendo conto di tutti questi fattori, gli involucri in policarbonato sono una soluzione durevole e affidabile per proteggere l'hardware elettronico in un'ampia gamma di applicazioni industriali, marine e per esterni.

Figura 2: Gli involucri in policarbonato di Hammond hanno una classificazione di impatto IK08. (Immagine per gentile concessione di Hammond Manufacturing)

Per soddisfare una gamma così ampia di applicazioni, Hammond produce la serie 1554/1555 in 32 formati, che vanno da 65 mm x 65 mm x 40 mm a 240 mm x 160 mm x 90 mm circa. Questi formati comprendono quasi 200 combinazioni di scatole e coperchi. La differenza principale tra le serie 1555 e 1554 è il design del coperchio. La serie 1555 utilizza un coperchio incassato per il montaggio di etichette o tastierini, mentre il modello 1554 ha un coperchio piatto.

Per le apparecchiature montate a parete o su guida DIN, Hammond ha aggiunto la serie 1555F (Figura 3) di involucri in policarbonato a tenuta stagna con coperchio flangiato, con un'elevata classificazione IK e un'eccellente protezione dalle infiltrazioni (IP67) per le applicazioni da esterno più difficili. Disponibili in una finitura grigio chiaro standard del settore (RAL 7035), questi involucri in policarbonato ritardante di fiamma incorporano numerose caratteristiche innovative per offrire funzionalità uniche. Ad esempio, sono dotati di una spessa flangia in plastica per il montaggio e includono un coperchio superiore, una guarnizione siliconica sostituibile e quattro viti di montaggio in acciaio inox autobloccanti. Per evitare la corrosione causata dall'acqua o dal contatto tra metalli dissimili, le viti in acciaio inox si avvitano in boccole in acciaio inox.

Figura 3: Progettati per il montaggio a parete, gli involucri in policarbonato serie 1555F sono dotati di spesse flange in plastica. (Immagine per gentile concessione di Hammond Manufacturing)

La sigillatura ambientale è ottenuta mediante una struttura in due pezzi a incastro e una guarnizione in silicone stampata per la tenuta ermetica dell'involucro. Per eliminare le infiltrazioni d'acqua, le viti di montaggio e gli inserti sono posizionati all'esterno del perimetro della guarnizione. In breve, gli involucri in policarbonato offrono una serie di vantaggi che li rendono una scelta ideale e pratica per le applicazioni da esterno più difficili.

Conclusione

Il materiale dell'involucro è un fattore chiave da considerare quando si sceglie un involucro per un'apparecchiatura elettrica, soprattutto per le applicazioni per esterni. Sono disponibili opzioni metalliche e non metalliche con un'elevata classificazione IK. L'alluminio pressofuso è leggero, offre una forza superiore, conducibilità elettrica, resistenza alla corrosione, schermatura EMI e durata. Il policarbonato in plastica è un'alternativa economica e leggera all'alluminio pressofuso, con vantaggi aggiuntivi come la stabilizzazione UV e il ritardo di fiamma.