Comprender la importancia de las clasificaciones de impacto de las carcasas

Las carcasas desempeñan un papel crucial en la protección de los equipos eléctricos y electrónicos contra los daños físicos y los peligros medioambientales, como el polvo, la humedad y las temperaturas extremas. Las clasificaciones de impacto se han convertido en una consideración importante para los cerramientos, especialmente en aplicaciones industriales y espacios exteriores en los que los daños físicos o mecánicos externos son una preocupación importante. Además de eliminar la especulación, estas clasificaciones también garantizan que pueden soportar fuerzas físicas externas y resistir a los contaminantes, la humedad y el agua en entornos de fábrica. Así pues, las carcasas desempeñan un papel clave a la hora de evitar averías en los equipos y ahorrar a las empresas costos de mantenimiento, reparación y sustitución.

Con ese objetivo, las carcasas se prueban según la norma internacional IEC 62262, gestionada por la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), que define el grado de protección que proporciona la carcasa a los equipos eléctricos frente a impactos mecánicos externos. Este grado de protección se clasifica a su vez mediante un código IK para clasificar la carcasa en una escala de IK00 a IK10, en la que IK00 no ofrece ninguna protección e IK10 ofrece la máxima. Como resultado, estas clasificaciones permiten al usuario seleccionar una carcasa adecuada que proporcione la durabilidad, la fiabilidad y la seguridad necesarias para sus condiciones de funcionamiento específicas, como un entorno exterior o un emplazamiento industrial severo.

Aluminio fundido a presión frente a policarbonato para las carcasas

Existe una gran variedad de materiales para la construcción de carcasas, y cada material determina el nivel de protección contra los daños físicos, así como el rendimiento general de la carcasa. Fundamentalmente, el material de las carcasas puede dividirse en dos categorías principales: metálico y no metálico. En el espacio metálico, los metales no ferrosos como el aluminio son materiales atractivos para las carcasas. Dependiendo de la aplicación, el aluminio es un material popular para aplicaciones exteriores debido a su excelente solidez, resistencia a la corrosión, ligereza y capacidad para apantallar las interferencias electromagnéticas (EMI).

Del mismo modo, en el ámbito no metálico, el plástico es un candidato popular que está disponible en dos tipos: acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y policarbonato. El ABS es un termoplástico de bajo costo fácil de procesar y moldear, y es una opción estándar para muchas aplicaciones de interior.

En comparación, el policarbonato destaca en el mundo del plástico. Es un material muy fuerte que ofrece más resistencia a la rotura bajo presión o impacto y sus clasificaciones IK son comparables a las de las carcasas de aluminio fundido a presión. El policarbonato también tiene muchas otras propiedades deseables, como la protección contra los rayos UV, un amplio espectro térmico, la capacidad de soportar productos químicos corrosivos y flexibilidad para doblarse o estirarse bajo presión. La estabilidad a los rayos UV permite que una carcasa de policarbonato resista una exposición prolongada a la luz solar sin degradarse, evitando que el material se vuelva quebradizo y se agriete con el tiempo. Estas características convierten al policarbonato en un material de cerramiento adecuado para las duras condiciones exteriores.

Clasificaciones IK y más

Hammond Manufacturing ofrece carcasas de materiales metálicos y no metálicos para una amplia gama de aplicaciones. Para proteger los equipos eléctricos y electrónicos de los impactos fuertes, han fabricado carcasas en serie de aluminio fundido a presión como la 1550ZF, la 1550Z y la 1590Z, que ofrecen una clasificación alta de IK08 (figura 1). Con esta clasificación, la carcasa puede soportar un impacto de 5 joules, equivalente a una masa de 1.7 kg dejada caer desde una altura de 300 mm, lo que proporciona un alto nivel de protección para los componentes internos. Además de ser fuertes y resistentes, las carcasas de aluminio fundido a presión son ligeras, conductoras de la electricidad y resistentes a la corrosión. Ofrecen un alto nivel de blindaje EMI y pueden soportar temperaturas extremas, polvo y agua.

Figura 1: Las carcasas de aluminio fundido a presión de Hammond ofrecen una clasificación de alto impacto KI08. (Fuente de la imagen: Hammond Manufacturing)

Para los usuarios que prefieren alternativas de plástico de bajo costo, Hammond dispone de carcasas de policarbonato (Figura 2) como la serie 1554/1555 y la 1555F que están a la par con la clasificación de impacto de aluminio fundido a presión de IK08, según la norma IEC 62262:2021. El plástico de policarbonato también es mucho más ligero que el aluminio fundido a presión, con aproximadamente la mitad de densidad, de 1.20 ^g/cm3 a 1.22 ^g/cm3. A pesar de su ligereza, las carcasas de policarbonato son resistentes, están selladas al medio ambiente y estabilizadas contra los rayos UV para su uso en exteriores.

Además, han sido sometidas a pruebas independientes para cumplir las clasificaciones NEMA tipo 4, 4X, 6, 6P, 12 y 13, que superan la clasificación IP68, y pueden soportar un amplio rango de temperaturas de funcionamiento de -40 °C a +110 °C (-40 °F a +230 °F). Teniendo en cuenta todos estos factores, las carcasas de policarbonato ofrecen una solución duradera y fiable para proteger el hardware electrónico en una amplia gama de duras aplicaciones industriales, marinas y al aire libre.

Figura 2: Las carcasas de policarbonato de Hammond ofrecen una clasificación de impacto de IK08. (Fuente de la imagen: Hammond Manufacturing)

Para dar servicio a una gama tan amplia de aplicaciones, Hammond produce la serie 1554/1555 en 32 tamaños, que van desde 2.6 in x 2.6 in x 1.6 in (65 mm x 65 mm x 40 mm) a 11.81 in x 9.45 in x 4.72 in (240 mm x 160 mm x 90 mm). Estos tamaños abarcan casi 200 combinaciones de cajas y tapas. La principal diferencia entre las series 1555 y 1554 es el diseño de la tapa. La serie 1555 utiliza una cubierta empotrada para el montaje de etiquetas o teclados, mientras que la 1554 tiene una cubierta plana.

Para los equipos montados en pared o en riel DIN, Hammond ha añadido la serie 1555F (figura 3) de carcasas de policarbonato con tapa embridada, con una elevada clasificación IK y una excelente protección contra la penetración (IP67) para las aplicaciones exteriores más exigentes. Estas unidades de policarbonato ignífugo están disponibles en un acabado gris claro estándar del sector (RAL 7035) e incorporan numerosas características innovadoras para ofrecer una funcionalidad única. Por ejemplo, vienen con una brida de plástico grueso para el montaje e incluyen una tapa superior, una junta de silicona reemplazable y cuatro tornillos de montaje de acero inoxidable autocaptivantes. Para evitar la corrosión causada por el agua o el contacto entre metales distintos, los tornillos de máquina de acero inoxidable se enroscan en casquillos de acero inoxidable.

Figura 3: Al estar diseñadas para montaje en pared, las cajas de policarbonato de la serie 1555F vienen con bridas de plástico grueso. (Fuente de la imagen: Hammond Manufacturing)

El sellado ambiental se consigue mediante una construcción machihembrada de dos piezas con una junta de silicona moldeada para sellar la carcasa. Para eliminar la entrada de agua, los tornillos de montaje y los insertos se colocan fuera del perímetro de la junta. En resumen, las carcasas de policarbonato ofrecen una serie de ventajas que las convierten en una opción atractiva y práctica para las aplicaciones exteriores más duras.

Conclusión

El material de la carcasa es un factor clave a tener en cuenta a la hora de seleccionar una carcasa para equipos eléctricos, especialmente para aplicaciones en el exterior. Existen opciones tanto metálicas como no metálicas con una alta clasificación IK. El aluminio fundido a presión es ligero, proporciona una fuerza superior, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, blindaje EMI y durabilidad. El policarbonato de base plástica es una alternativa rentable y ligera al aluminio fundido a presión, con ventajas adicionales como la estabilización UV y la ignifugación.