Sélectionner des boîtiers pour protéger l'électronique en intérieur et en extérieur

Même si l'intérieur des systèmes peut varier, les circuits imprimés électroniques doivent être protégés de manière externe contre les intrusions environnementales telles que la chaleur, le froid, la lumière, l'eau, la poussière, l'humidité et les produits chimiques. Ils doivent également être isolés mécaniquement pour être protégés contre toute altération et contre le risque de chocs électriques et de courts-circuits. Dans certains cas, ils doivent en outre être isolés contre les chocs et les vibrations. Les boîtiers doivent également être protégés des champs électriques et magnétiques et des interférences électroniques. Enfin, les circuits électroniques doivent être protégés contre les événements catastrophiques comme les incendies et les inondations.

Les concepteurs peuvent certes construire leurs propres boîtiers, mais cela prend du temps et ne donne pas des résultats optimaux. La solution consiste à acheter des boîtiers prêts à l'emploi auprès d'un fournisseur réputé proposant un large éventail d'options en termes de matériaux, de tailles, de montage et d'étanchéité.

Cet article traite des critères de sélection des boîtiers en plastique adaptés à une utilisation en intérieur et en extérieur. Il s'appuie sur des exemples de Hammond Manufacturing et met l'accent sur la sélection de modèles présentant des caractéristiques d'étanchéité et d'ignifugation appropriées.

Choisir un boîtier électronique

Avant de sélectionner un boîtier, il convient de déterminer l'emplacement et l'environnement du dispositif. Sera-t-il monté à l'intérieur ou à l'extérieur ? Sera-t-il monté sur un mur, un mât ou un établi ? Doit-il être étanche à l'eau, résistant à la corrosion, étanche à la poussière, tolérant au soleil ou à l'épreuve du feu ? Le sous-ensemble monté sera-t-il une carte à circuit imprimé ou un module à rail DIN ? La sélection ne peut commencer qu'après avoir répondu à ces questions.

Les petits boîtiers électroniques sont disponibles dans une variété de matériaux. Hammond Manufacturing conçoit et fabrique des petits boîtiers électroniques en acier, en acier inoxydable, en tôle et en aluminium moulé, en plastique ABS et en polycarbonate. Ils sont disponibles dans une variété de tailles et de configurations géométriques. Ces dernières années, les boîtiers en plastique ont gagné en importance principalement en raison de leur moindre coût et de leur poids plus léger tout en offrant une protection environnementale accrue.

Boîtiers en plastique

La série 1555F de Hammond Manufacturing (Figure 1) est un exemple de boîtiers étanches en plastique conçus pour fonctionner en environnements difficiles. Fabriqués en plastique ABS ou en polycarbonate, ils sont destinés à un montage mural et intègrent une bride de montage, des bossages de montage et un joint d'étanchéité.

Figure 1 : Les principales caractéristiques structurelles d'un boîtier série 1555F de Hammond Manufacturing sont illustrées. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

La série 1555F inclut de nombreuses caractéristiques communes aux boîtiers en plastique de Hammond Manufacturing, notamment une surface moulée lisse avec un renfoncement pour accueillir une étiquette ou un clavier à membrane. Tous les boîtiers intègrent des bossages pour monter des circuits imprimés, et certains incluent également des supports pour les modules à rail DIN. Ces modules sont scellés avec un assemblage à rainure et languette pour accepter un joint en silicone remplaçable, haute température et homologué UL. Les assemblages à rainure et languette maintiennent le joint et offrent une meilleure étanchéité que le simple joint à recouvrement utilisé sur les boîtiers moulés sous pression. Tout le matériel est résistant à la corrosion, y compris l'acier inoxydable ou le laiton. Les vis du couvercle et le joint sont inclus et sont imperdables.

Du matériel et des joints de rechange sont également disponibles. Les boîtiers de la série sont de couleur gris clair RAL-7035 standard avec une finition satinée facile à nettoyer, à l'exception du renfoncement de clavier qui est lisse. La bride de montage moulée est une caractéristique de la série 1555F. Les accessoires de tous les produits comprennent des panneaux de montage en acier galvanisé pour fixer les circuits imprimés lourds. Le panneau métallique sert également de base aux blindages internes pour la suppression des interférences électromagnétiques (EMI). Les options de contrôle d'accès incluent des aérations, des bouchons de compensation de pression, des brides de cordons étanches aux liquides avec réduction de tension et des ventilateurs étanches à la pluie. Ces options permettent l'accès aux câbles et l'égalisation de la pression sans compromettre l'intégrité étanche du boîtier.

Les modèles ABS sont recommandés pour une utilisation en intérieur uniquement. Ils ont un indice de protection (IP) IP66, indiquant une protection complète contre la poussière et les inondations temporaires. Les boîtiers en polycarbonate sont stabilisés aux UV et peuvent être utilisés aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur. Ils sont répertoriés IP68, ce qui indique qu'ils sont protégés contre la poussière et l'immersion totale dans l'eau. Ils sont homologués UL (cUL et UL508A) et ont un indice d'inflammabilité UL94 5VA. Ils sont conçus pour répondre aux normes NEMA de types 4, 4X, 6, 6P, 12 et 13.

La série comprend 23 tailles différentes dans chaque matériau, s'étendant de 2,56 pouces (po) (65 millimètres [mm]) de long par 2,56 po (65 mm) de large par 1,67 po (42,4 mm) de haut jusqu'à 9,45 po (240 mm) de long par 6,34 po (161 mm) de large par 2,40 po (61 mm) de haut.

Le 1555H2F42GY (Figure 2) de Hammond Manufacturing est un exemple de boîtier de la série 1555F. Il s'agit d'une boîte en polycarbonate à bride qui mesure 7,086 po (180 mm) de long par 4,723 po (120 mm) de large par 2,441 po (62 mm) de haut.

Figure 2 : Le 1555H2F42GY de Hammond Manufacturing est un boîtier en polycarbonate étanche à l'eau répertorié IP68. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Il s'agit d'un boîtier de taille moyenne destiné au montage mural. Il est doté de quatre trous de montage circulaires sur la bride pour un montage permanent et de deux ouvertures en trou de serrure pour un montage et un démontage rapides. Quatre vis M4 en acier inoxydable, associées à des inserts en acier inoxydable, servent à fixer le boîtier à la base. Les vis et les inserts du couvercle sont situés à l'extérieur du périmètre du joint afin de garantir une étanchéité parfaite.

La série 1557 (Figure 3) est étanche à l'eau et permet aux concepteurs de choisir parmi diverses options de montage. Elle est disponible en plastique ABS et en polycarbonate, et en finition noire ou grise. Les matériaux répondent aux mêmes normes que la série 1555F. Configuré avec des coins arrondis, il offre aux concepteurs un aspect contemporain tout en maintenant l'intégrité de l'étanchéité à la poussière et à l'eau.

Figure 3 : La série 1557 est disponible en noir ou en gris, en matériaux ABS et polycarbonate avec plusieurs options de montage. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Ces boîtiers sont disponibles en huit tailles différentes avec des sections carrées de 3,15 po (80 mm) par 3,15 po (80 mm) à 7,874 po (200 mm) par 7,874 po (200 mm), avec des hauteurs de 1,77 po (45 mm), 2,36 po (60 mm) ou 2,76 po (70 mm).

Les options de montage de la série 1557 incluent le montage mural, le montage sur table et le montage sur mât en option (Figure 4).

Figure 4 : Les options de montage pour la série 1557 incluent deux options de montage mural, une option de montage sur bureau/table et une option de montage sur mât. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Le 1557DBK de la série 1557 mesure 4,724 po (120 mm) par 4,724 po (120 mm) par 1,772 po (45 mm) et il est en plastique ABS noir. Le 1557DBK est destiné à une utilisation en intérieur avec un indice de protection IP66. Les options disponibles pour cette série incluent le montage sur mât, un panneau de montage intérieur en aluminium, des brides de cordons étanches aux liquides, un kit d'évent et des bouchons de compensation de pression. Des joints de rechange, des vis de couvercle, des vis de montage et des pieds en caoutchouc sont également disponibles.

Les séries 1554 et 1555 offrent des boîtiers en plastique ABS ou en polycarbonate à usage général. Ils répondent aux mêmes normes de conformité pour chaque matériau que les boîtiers précédents. Chaque série propose 32 tailles différentes. Les tailles de boîtiers s'étendent de 2,6 po (66 mm) par 2,6 po (66 mm) par 1,6 po (40 mm) à 11,81 po (300 mm) par 9,45 po (240 mm) par 4,72 po (120 mm). Les sections transversales sont soit carrées, soit rectangulaires.

La principale différence entre les séries est que le 1555 (Figure 5, à gauche) utilise un couvercle encastré pour accueillir une étiquette ou un clavier, tandis que le 1554 (Figure 5, à droite) a un couvercle plat.

Figure 5 : La série 1555 (à gauche) est dotée d'un couvercle encastré pour accueillir des étiquettes ou des claviers à membrane, tandis que la série 1554 (à droite) a un couvercle plat. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Les versions en polycarbonate de la série 1554 sont disponibles avec des couvercles gris opaques, transparents ou fumés translucides. Les couvercles des boîtiers ABS sont uniquement disponibles en gris opaque. Les couvercles transparents et translucides sont utiles pour voir les indicateurs et les affichages internes.

Les options pour les séries 1554 et 1555 comprennent des panneaux intérieurs en acier galvanisé de calibre 16. Les autres options incluent un kit d'évent, un bouchon de compensation de pression, des bouchons, un petit ventilateur étanche à la pluie, des brides de cordon étanches aux liquides et un kit de montage sur mât. Les pièces remplaçables incluent des joints de rechange et des vis de montage et de couvercle.

Un exemple de la série 1554 est le 1554CGY, un boîtier ABS de 4,724 po (120 mm) par 2,559 po (65 mm) par 1,575 po (40 mm).

Le 1555HGY est un exemple de la série 1555. Il s'agit d'un boîtier ABS mesurant 7,087 po (180 mm) par 4,724 po (120 mm) par 2,362 po (60 mm).

Conclusion

Hammond Manufacturing propose une vaste gamme de boîtiers prêts à l'emploi dans une variété de matériaux et un grand choix de tailles. Ces boîtiers incluent des bossages de montage pour les circuits imprimés ou les modules DIN, des panneaux métalliques internes, des ports d'accès et des options de montage flexibles. Cette diversité permet aux concepteurs de choisir parmi différentes options d'étanchéité et de montage pour répondre à leurs besoins.