Comprendre l'importance des indices de résistance aux chocs pour les boîtiers

Les boîtiers jouent un rôle crucial dans la protection des équipements électriques et électroniques contre les dommages physiques et les risques environnementaux, tels que la poussière, l'humidité et les températures extrêmes. Les indices de résistance aux chocs sont devenus un critère important pour les boîtiers, notamment dans les applications industrielles et les espaces extérieurs où les dommages physiques ou mécaniques externes constituent une préoccupation majeure. En plus d'éliminer toute incertitude, ces indices garantissent également la capacité à supporter des forces physiques externes et à résister aux contaminants, à l'humidité et à l'eau dans les environnements industriels. Les boîtiers jouent donc un rôle clé dans la prévention des pannes d'équipement et permettent aux entreprises d'économiser sur les coûts de maintenance, de réparation et de remplacement.

À cette fin, les boîtiers sont testés selon la norme internationale CEI 62262, gérée par la Commission électrotechnique internationale (CEI), qui définit le degré de protection fourni par le boîtier pour les équipements électriques contre les chocs mécaniques externes. Ce degré de protection est ensuite précisé avec un code IK permettant d'évaluer le boîtier sur une échelle de IK00 à IK10, où IK00 n'offre aucune protection et IK10 offre la protection la plus élevée. Ces indices permettent ainsi à l'utilisateur de sélectionner un boîtier approprié offrant la durabilité, la fiabilité et la sécurité requises pour ses conditions d'utilisation spécifiques, telles qu'un environnement extérieur ou un site industriel difficile.

Aluminium moulé sous pression contre polycarbonate pour les boîtiers

Il existe une variété de matériaux pour la construction des boîtiers, et chaque matériau détermine le niveau de protection contre les dommages physiques ainsi que les performances globales du boîtier. Les matériaux des boîtiers peuvent être divisés en deux catégories principales : métallique et non métallique. Dans la catégorie métallique, les métaux non ferreux comme l'aluminium sont des matériaux intéressants pour les boîtiers. Selon l'application, l'aluminium est un matériau populaire pour les applications en extérieur en raison de son excellente robustesse, de sa résistance à la corrosion, de sa légèreté et de sa capacité à bloquer les interférences électromagnétiques (EMI).

De même, dans la catégorie non métallique, le plastique est un candidat populaire disponible en deux types : acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et polycarbonate. L'ABS est un thermoplastique à faible coût, facile à travailler et à façonner, et constitue un choix standard pour de nombreuses applications en intérieur.

En comparaison, le polycarbonate excelle dans le monde des plastiques. Il s'agit d'un matériau très robuste qui offre une meilleure résistance à la rupture sous l'effet de la pression ou d'un choc, et ses indices IK sont comparables à ceux des boîtiers en aluminium moulé sous pression. Le polycarbonate possède également de nombreuses autres propriétés intéressantes, telles que la protection contre les UV, un large spectre thermique, la capacité à résister aux produits chimiques corrosifs et la flexibilité nécessaire pour se courber ou s'étirer sous pression. La stabilité aux UV permet à un boîtier en polycarbonate de résister à une exposition prolongée au soleil sans se dégrader, empêchant ainsi le matériau de se fragiliser et de se fissurer avec le temps. Grâce à ces caractéristiques, le polycarbonate constitue un matériau idéal pour les boîtiers destinés aux environnements extérieurs difficiles.

Indices IK et autres

Hammond Manufacturing offre des boîtiers métalliques et non métalliques pour une large gamme d'applications. Pour protéger les équipements électriques et électroniques contre les chocs violents, l'entreprise propose des boîtiers en aluminium moulé sous pression comme le 1550ZF, le 1550Z et le 1590Z, qui offrent un indice de protection IK08 élevé (Figure 1). Avec cet indice, le boîtier peut résister à un impact de 5 joules, équivalent à une masse de 1,7 kg lâchée d'une hauteur de 300 mm, offrant ainsi un haut niveau de protection pour les composants internes. Outre leur robustesse et leur solidité, les boîtiers en aluminium moulé sous pression sont légers, électro-conducteurs et résistants à la corrosion. Ils offrent un haut niveau de blindage EMI et peuvent résister à des températures extrêmes, à la poussière et à l'eau.

Figure 1 : Les boîtiers en aluminium moulé sous pression de Hammond offrent un indice de protection contre les chocs IK08 élevé. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Pour les utilisateurs privilégiant des alternatives en plastique à plus faible coût, Hammond propose des boîtiers en polycarbonate (Figure 2) tels que les séries 1554/1555 et 1555F, qui offrent le même degré de résistance aux chocs que l'aluminium moulé sous pression (IK08), conformément à la norme CEI 62262:2021. Le plastique polycarbonate est également beaucoup plus léger que l'aluminium moulé sous pression, avec une densité environ deux fois moindre, de 1,20 g/cm³ à 1,22 g/cm³. Malgré leur légèreté, les boîtiers en polycarbonate sont robustes, hermétiques et stabilisés aux UV pour une utilisation en extérieur.

De plus, ils ont été testés de manière indépendante pour répondre aux normes NEMA de types 4, 4X, 6, 6P, 12 et 13, qui dépassent l'indice de protection IP68, et ils peuvent supporter une large plage de températures de fonctionnement de -40°C à +110°C (-40°F à +230°F). Compte tenu de tous ces facteurs, les boîtiers en polycarbonate offrent une solution durable et fiable pour la protection des composants électroniques dans un large éventail d'applications industrielles, maritimes et en extérieur difficiles.

Figure 2 : Les boîtiers en polycarbonate de Hammond offrent un indice de protection contre les chocs IK08. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

Pour répondre à un tel éventail d'applications, Hammond produit les séries 1554/1555 en 32 formats, s'étendant de 65 mm x 65 mm x 40 mm à 240 mm x 160 mm x 90 mm. Ces formats englobent près de 200 combinaisons de boîtiers et de couvercles. La principale différence entre la série 1555 et la série 1554 réside dans la conception du couvercle. La série 1555 utilise un couvercle encastré pour accueillir une étiquette ou un clavier, tandis que la série 1554 est dotée d'un couvercle plat.

Pour les équipements à montage mural ou sur rail DIN, Hammond a ajouté la série 1555F (Figure 3) de boîtiers en polycarbonate étanches à l'eau à couvercle à bride offrant un indice IK élevé et une excellente protection contre les infiltrations (IP67) pour les applications en extérieur difficiles. Disponibles dans une finition gris clair standard (RAL 7035), ces unités en polycarbonate ignifuges intègrent de nombreuses caractéristiques innovantes pour offrir des fonctionnalités uniques. Elles sont par exemple fournies avec une épaisse bride en plastique pour le montage et incluent un couvercle supérieur, un joint en silicone remplaçable et quatre vis d'assemblage autotaraudées en acier inoxydable. Pour éviter la corrosion causée par l'eau ou le contact entre des métaux de nature différente, les vis en acier inoxydable se vissent dans des douilles en acier inoxydable.

Figure 3 : Destinés au montage mural, les boîtiers en polycarbonate série 1555F sont dotés d'épaisses brides en plastique. (Source de l'image : Hammond Manufacturing)

L'étanchéité environnementale est obtenue grâce à une construction à rainure et languette en deux parties avec un joint en silicone moulé pour sceller le boîtier. Pour éliminer toute infiltration d'eau, les inserts et les vis de montage sont placés à l'extérieur du périmètre du joint. En résumé, les boîtiers en polycarbonate offrent une multitude d'avantages qui en font un choix idéal et pratique pour les applications en extérieur exigeantes.

Conclusion

Le matériau est un facteur clé à prendre en compte lors du choix d'un boîtier pour un équipement électrique, en particulier pour les applications en extérieur. Des options métalliques et non métalliques sont disponibles avec un indice IK élevé. L'aluminium moulé sous pression est léger et offre une robustesse, une conductivité électrique, une résistance à la corrosion, un blindage EMI et une durabilité supérieurs. Le polycarbonate, à base de plastique, est une alternative économique et légère à l'aluminium moulé sous pression, avec des avantages supplémentaires tels que la stabilisation aux UV et la résistance au feu.