Selectarea carcaselor pentru protecția electronicelor în interior și exterior

Deși interiorul sistemelor se poate schimba, plăcile electronice cu circuite imprimate (PCB) trebuie să fie protejate la exterior de intruziunile de căldură, frig, lumină, apă, praf, umiditate și substanțe chimice din mediul înconjurător. De asemenea, acestea necesită o izolare mecanică pentru a fi protejate împotriva manipulării și pentru a preveni șocurile electrice și scurtcircuitele. În unele cazuri, pot necesita în plus o izolare împotriva șocurilor și vibrațiilor. Carcasele trebuie, de asemenea, să protejeze împotriva câmpurilor electrice și magnetice și a interferențelor electronice. În cele din urmă, plăcile de circuite electronice trebuie protejate împotriva evenimentelor catastrofale, cum ar fi incendiile și inundațiile.

Deși proiectanții își pot construi propriile carcase, acest lucru durează mult timp și nu oferă rezultate optime. Soluția este achiziționarea carcaselor generice de la un furnizor de renume, care oferă o gamă largă de opțiuni în ceea ce privește materialele, dimensiunile, montarea și etanșarea.

Acest articol prezintă criteriile de selecție pentru carcasele din plastic adecvate pentru utilizare în interior și exterior. Se folosesc exemple de la Hammond Manufacturing și se pune accentul pe selectarea modelelor cu caracteristici adecvate de etanșare și ignifugare.

Alegerea unei carcase electronice

Înainte de a selecta o carcasă, trebuie specificate locația și mediul în care se află dispozitivul. Va fi montat în interior sau în exterior? Va fi montat pe un perete, pe un stâlp sau pe un banc de lucru? Trebuie să fie rezistent la apă, rezistent la coroziune, rezistent la praf, rezistent la soare sau ignifugat? Subansamblul montat va fi o placă de circuite imprimate sau un modul pe șină DIN? Selecția poate începe numai după ce se răspunde la aceste întrebări.

Carcasele electronice mici pot fi realizate dintr-o varietate de materiale. Hammond Manufacturing proiectează și construiește carcase electronice mici din oțel, oțel inoxidabil, tablă și aluminiu turnat sub presiune, plastic ABS și policarbonat. Acestea sunt disponibile într-o gamă variată de dimensiuni și configurații geometrice. În ultimii ani, carcasele din plastic au început să fie tot mai utilizate, în primul rând datorită costului mai mic și greutății mai mici, oferind în același timp o protecție sporită împotriva mediului exterior.

Carcase de plastic

Seria 1555F de la Hammond Manufacturing (Figura 1) este un exemplu de serie de carcase etanșe din plastic concepute pentru utilizare în medii dificile. Construite din plastic ABS sau policarbonat, acestea sunt destinate montării pe perete și includ o flanșă de montare integrală, bosaje de montare și o garnitură de etanșare.

Figura 1: Sunt prezentate principalele caracteristici structurale ale unei carcase din seria 1555F de la Hammond Manufacturing. (Sursa imaginii: Hammond Manufacturing)

Seria 1555F include multe dintre caracteristicile comune ale carcaselor din plastic de la Hammond Manufacturing, inclusiv o suprafață netedă turnată care este încastrată pentru a accepta o etichetă sau o tastatură cu membrană. Toate includ bosaje integrate pentru montarea plăcilor cu circuite imprimate, iar unele includ și suporturi pentru module de șină DIN. Aceste module sunt etanșate cu ajutorul unei fante cu lambă și uluc pentru a accepta o garnitură de silicon înlocuibilă, rezistență la temperaturi ridicate, listată UL. Fantele cu lambă și uluc fixează garnitura și asigură o etanșare mai bună decât îmbinarea simplă cu suprapunere folosită la carcasele turnate sub presiune. Toate componentele de asamblare sunt rezistente la coroziune, inclusiv oțelul inoxidabil sau alama. Sunt incluse șuruburi de capac și garnitură, iar acestea sunt auto-blocante pentru a preveni pierderea.

De asemenea, sunt disponibile componente de asamblare de schimb și garnituri. Carcasele seriei sunt de culoare gri deschis standard RAL-7035, cu un finisaj satinat ușor de curățat, cu excepția locașului tastaturii, care este neted. Flanșa de montare turnată este o caracteristică a seriei 1555F. Accesoriile tuturor produselor includ panouri de montare din oțel galvanizat pentru a fixa plăcile de circuite imprimate grele. De asemenea, panoul metalic servește ca bază pentru scuturile interne pentru suprimarea interferențelor electromagnetice (EMI). Opțiunile de control al accesului includ orificii de aerisire, dopuri de compensare a presiunii, mânere pentru cabluri de eliberare a tensiunii etanșe la lichide și ventilatoare rezistente la ploaie. Acestea permit accesul la cabluri și egalizarea presiunii fără a compromite integritatea etanșă a carcasei.

Modelele ABS sunt recomandate numai pentru utilizare în interior. Acestea au un indice de protecție la pătrundere (IP) de IP66, ceea ce indică o protecție completă împotriva prafului și a inundării temporare cu apă. Carcasele din policarbonat sunt stabilizate la raze UV și pot fi utilizate atât în interior, cât și în exterior. Sunt clasificate IP68, ceea ce înseamnă că sunt protejate împotriva prafului și a scufundării totale în apă. Acestea sunt omologate UL (atât cUL, cât și UL508A) și au un grad de inflamabilitate UL94 5VA. Sunt proiectate pentru a îndeplini cerințele NEMA de tip 4, 4X, 6, 6P, 12 și 13.

Seria include 23 de dimensiuni diferite în fiecare material, de la 65 milimetri (mm) (2,56 inch [in.]) lungime pe (65 mm) (2,56 in.) lățime pe 42,4 mm (1,67 in.) înălțime la 240 mm (9,45 in.) lungime pe 161 mm (6,34 in.) lățime pe 61 mm (2,40 in.) înălțime.

1555H2F42GY de la Hammond Manufacturing (Figura 2) este un exemplu de carcasă din seria 1555F. Este o cutie de policarbonat cu flanșe care măsoară 180 mm (7,086 in.) lungime pe 120 mm (4,723 in.) lățime pe 62 mm (2,441 in.) înălțime.

Figura 2: 1555H2F42GY de la Hammond Manufacturing este o carcasă din policarbonat etanșă la apă cu grad de protecție IP68. (Sursa imaginii: Hammond Manufacturing)

Aceasta este o carcasă de dimensiuni medii destinată montării pe perete. Are patru orificii de montare circulare pe flanșă pentru montare permanentă și două orificii cu gaură de cheie pentru montare și îndepărtare rapidă. Patru șuruburi M4 din oțel inoxidabil se cuplează cu inserții din oțel inoxidabil pentru montarea cutiei pe bază. Șuruburile și inserțiile capacului se află în afara perimetrului garniturii pentru a asigura o etanșare corespunzătoare a garniturii.

Produsele din seria 1557 (Figura 3) sunt etanșe la apă și permit proiectanților să aleagă dintre diverse opțiuni de montare. Sunt disponibile cu materiale din plastic ABS și policarbonat, ambele fiind oferite în finisaje negre sau gri. Materialele respectă aceleași standarde ca și cele ale seriei 1555F. Configurate cu colțuri rotunjite, produsele oferă proiectanților un aspect contemporan, menținând în același timp integritatea etanșă la praf și apă.

Figura 3: Seria 1557 este disponibilă în negru sau gri, atât în materiale ABS, cât și în policarbonat, cu multiple opțiuni de montare. (Sursa imaginii: Hammond Manufacturing)

Aceste carcase sunt disponibile în opt dimensiuni diferite, cu secțiuni transversale pătrate de la 80 mm (3,15 in.) pe 80 mm (3,15 in.) la 200 mm (7,874 in.) pe 200 mm (7,874 in.) cu înălțimi de 45 mm (1,77 in.), 60 mm (2,36 in.) sau 70 mm (2,76 in.).

Opțiunile de montare a seriei 1557 includ montarea pe perete, pe masă și o montare opțională pe stâlp (Figura 4).

Figura 4: Opțiunile de montare pentru seria 1557 includ două monturi de perete, o montură pentru birou/masă și o montură pentru stâlp. (Sursa imaginii: Hammond Manufacturing)

1557DBK din seria 1557 măsoară 120 mm (4,724 in.) pe 120 mm (4,724 in.) pe 45 mm (1,772 in.) și este confecționat din plastic ABS negru. Modelul 1557DBK este destinat utilizării în interior, având un grad de protecție la pătrundere IP66. Printre opțiunile disponibile pentru această serie se numără montarea pe stâlp, un panou de montare interior din aluminiu, mânere pentru cabluri etanșe la lichide, un kit de aerisire și dopuri de compensare a presiunii. De asemenea, sunt disponibile garnituri de schimb, șuruburi pentru capac, șuruburi de montare și picioare de cauciuc.

Produsele din seriile 1554 și 1555 sunt carcase de uz general din plastic ABS sau policarbonat. Acestea au aceeași conformitate cu standardele pentru fiecare material, după cum s-a discutat în cazul carcaselor anterioare. Fiecare serie oferă 32 de dimensiuni diferite. Dimensiunile cutiilor variază de la 66 mm (2,6 in.) pe 66 mm (2,6 in.) pe 40 mm (1,6 in.) la 300 mm (11,81 in.) pe 240 mm (9,45 in.) pe 120 mm (4,72 in.). Secțiunile transversale sunt fie pătrate, fie dreptunghiulare.

Principala diferență între cele două serii este că modelul 1555 (Figura 5, stânga) utilizează un capac încastrat pentru montarea etichetelor sau a tastaturii, în timp ce modelul 1554 (Figura 5, dreapta) are un capac plat.

Figura 5: Seria 1555 (stânga) are un capac încastrat pentru a găzdui etichete sau tastaturi cu membrană, în timp ce seria 1554 (dreapta) are un capac plat. (Sursa imaginii: Hammond Manufacturing)

Versiunile din policarbonat ale seriei 1554 sunt disponibile cu capace gri opace, transparente sau translucide fumurii. Capacele carcasei din ABS sunt disponibile numai în gri opac. Capacele transparente și translucide sunt utile pentru a vedea indicatorii și citirile interne.

Opțiunile pentru seriile 1554 și 1555 includ panouri interioare din oțel galvanizat de calibrul 16. Alte opțiuni includ un kit de aerisire, un dop de compensare a presiunii, dopuri pentru orificii, un ventilator mic rezistent la ploaie, mânere pentru cabluri etanșe la lichide și un kit de montare pe stâlp. Piesele înlocuibile includ garnituri de rezervă și șuruburi de montare și de capac.

Un exemplu din seria 1554 este modelul 1554CGY. Este o carcasă ABS cu dimensiuni de 120 mm (4,724 in.) pe 65 mm (2,559 in.) pe 40 mm (1,575 in.).

Modelul 1555HGY este un exemplu din seria 1555. Este o carcasă ABS cu dimensiuni de 180 mm (7,087 in.) pe 120 mm (4,724 in.) pe 60 mm (2,362 in.).

Concluzie

Hammond Manufacturing oferă o mare varietate de carcase generice într-o gamă largă de materiale și o selecție și mai cuprinzătoare de dimensiuni. Aceste carcase includ bosaje de montare pentru plăci de circuite sau module DIN, panouri metalice interne, porturi de acces și opțiuni de montare flexibile. Această varietate le permite proiectanților să aleagă din diverse opțiuni de etanșare și montare, ce le îndeplinesc cerințele.