Cum să alegi materialul potrivit pentru o carcasă electrică?

 

 

Selectarea materialului potrivit este una dintre primele decizii tehnice la proiectarea sau achiziționarea unuicarcasă electrică. Carcasa trebuie să protejeze componentele electrice de umiditate, praf, substanțe chimice, impact, schimbări de temperatură și alte condiții externe, îndeplinind în același timp cerințele privind greutatea, managementul termic, fabricarea și instalarea.

Opțiunile obișnuite includ oțel carbon, oțel inoxidabil, aluminiu și materiale ne-metalice. Fiecare are caracteristici mecanice și de mediu diferite. Alegerea corectă depinde mai puțin de materialul în sine și mai mult de locul unde va fi instalată carcasa, de ce trebuie să protejeze și de cum va fi întreținută pe toată durata de viață.

 

Începeți cu mediul de operare

Mediul de instalare trebuie evaluat înainte de a selecta materialul carcasei.

Un dulap electric instalat în interiorul unei fabrici curate se poate confrunta cu un risc mic de coroziune, în timp ce un dulap exterior poate fi expus la ploaie, condens, radiații UV, fluctuații de temperatură și contaminanți din aer. Zonele de procesare chimică introduc un alt set de cerințe, în timp ce locațiile de coastă pot avea o expunere semnificativă la clorură.

Factorii cheie de mediu includ:

• Umiditate și condens
• Spray salin și expunere pe coastă
• Vaporii chimici
• Praf și murdărie
• Temperatura mediului ambiant
• Lumina directă a soarelui
• Impact mecanic
• Vibrație
• Proceduri de curățare

De exemplu, oțelul carbon cu un tratament adecvat de suprafață poate fi potrivit pentru multe instalații industriale interioare. În schimb, oțelul inoxidabil sau aluminiul pot fi mai potrivite acolo unde umiditatea sau coroziunea reprezintă o preocupare majoră.

 

Oțel carbon: o alegere practică pentru uz industrial general

Oțelul carbon este utilizat pe scară largă pentru dulapuri electrice, deoarece combină rezistența structurală cu fabricarea relativ simplă.

Este potrivit pentru aplicații precum dulapuri de control, dulapuri de distribuție, echipamente de automatizare și panouri electrice de interior. Rezistența sa mecanică permite producătorilor să producă uși rigide, plăci de montare și structuri de dulap fără grosime excesivă a materialului.

Principala preocupare este coroziunea. Oțelul carbon nu este susceptibil la oxidare atunci când este expus la umiditate. Prin urmare, pregătirea suprafeței și acoperirea devin părți importante ale designului carcasei.

Acoperirea cu pulbere, de exemplu, poate oferi un strat protector suplimentar. Cu toate acestea, cumpărătorii ar trebui să ia în considerare mai mult decât culoarea acoperirii. Pretratarea, grosimea acoperirii, acoperirea marginilor, zonele sudate și suprafețele deteriorate pot afecta comportamentul la coroziune pe termen lung-.

 

Oțel inoxidabil pentru medii mai solicitante

Oțelul inoxidabil devine mai atractiv atunci când rezistența la coroziune este o cerință majoră de achiziție.

 

Oțel inoxidabil 304

Oțelul inoxidabil 304 este de obicei considerat pentru mediile industriale în care carcasa poate întâmpina umiditate, procese de curățare sau expunere moderată la coroziune.

Este adesea folosit în unitățile de procesare-alimentare, zone de producție industrială, echipamente de exterior și alte locații în care este importantă întreținerea suprafeței incintei.

Cu toate acestea, 304 nu ar trebui considerat automat adecvat pentru condiții foarte corozive. Expunerea la cloruri, în special în mediile de coastă sau marine, poate crea condiții de coroziune mai exigente.

 

Oțel inoxidabil 316

Oțelul inoxidabil 316 este în general luat în considerare atunci când este necesară expunerea la clorură sau o rezistență chimică mai puternică.

Poate fi adecvat pentru instalațiile de coastă, echipamentele{0}}marine și anumite aplicații de procesare-chimică. Costul mai mare al materialului trebuie evaluat în raport cu mediul de service și cerințele de întreținere așteptate.

Punctul important este că alegerea oțelului inoxidabil nu este doar o chestiune de selectare a unui grad mai scump. Expunerea specifică a mediului ar trebui să determine dacă costul suplimentar al materialului oferă un beneficiu ingineresc semnificativ.

 

Aluminiu când greutatea și căldura contează

Aluminiul oferă o combinație diferită de proprietăți.

Densitatea sa relativ scăzută poate reduce greutatea carcasei, ceea ce este util pentru echipamente-montate pe perete, instalații sensibile la transport- și aplicații în care tehnicienii trebuie frecvent să manipuleze sau să repoziționeze carcasa.

De asemenea, aluminiul are o conductivitate termică bună. Atunci când componentele electrice generează căldură semnificativă, această caracteristică poate contribui la transferul de căldură prin pereții incintei.

Cu toate acestea, aluminiul nu elimină automat nevoia de proiectare termică. Densitatea componentelor interne, dimensiunile carcasei, temperatura ambiantă, ventilația și echipamentele de răcire rămân importante.

Prin urmare, materialul ar trebui să fie selectat împreună cu sarcina termică așteptată, mai degrabă decât luat în considerare separat.

 

Când materialele ne-metalice au sens

Materialele armate-de plastic și fibră de sticlă pot fi alternative utile la metal în aplicații specifice.

Carcasele din policarbonat, de exemplu, pot oferi izolație electrică și greutate redusă. Poliesterul-armat cu fibră de sticlă poate fi luat în considerare acolo unde coroziunea cauzată de umiditate sau anumite substanțe chimice este o problemă.

Principala limitare este că carcasele ne-metalice nu oferă în mod natural aceleași caracteristici de ecranare electromagnetică ca și carcasele metalice.

Dacă echipamentul conține componente electronice sensibile sau generează interferențe electromagnetice semnificative, este posibil ca inginerii să fie nevoiți să evalueze cerințele de ecranare înainte de a alege o carcasă ne-metalică.

 

Rezistența mecanică nu trebuie trecută cu vederea

Selectarea materialului determină, de asemenea, modul în care carcasa se comportă mecanic.

Dulapurile mari de podea-poate necesita o rigiditate structurală mai mare decât cutiile de joncțiune mici. Ușile care conțin contoare, întrerupătoare, afișaje sau echipamente de răcire pot necesita, de asemenea, o întărire suplimentară.

Ar trebui luați în considerare următorii factori:

• Dimensiunile carcasei
• Grosimea foii
• Dimensiunea ușii
• Sarcina plăcii de montare
• Configurația balamalei
• Mecanism de blocare
• Deschideri de acces-cablurilor
• Conditii de transport si instalare
• Vibrații sau impact așteptate

Folosirea unui material mai rezistent nu înseamnă neapărat că carcasa este mai bine proiectată. Performanța structurală depinde de calitatea materialului, grosime, geometrie, armătură, îmbinări și metoda de fabricație.

 

Luați în considerare căldura generată în interiorul carcasei

Componentele electrice generează căldură în timpul funcționării, iar materialul carcasei este un factor care influențează modul în care această căldură este gestionată.

Sursele de alimentare, variatoarele de frecvență-, transformatoarele, releele, întreruptoarele și alte componente pot crește temperatura internă. Dacă căldura nu poate scăpa eficient, temperatura de funcționare a componentelor poate crește.

Carcasele metalice oferă în general o conducție termică mai bună decât multe materiale polimerice. Aluminiul poate fi deosebit de util atunci când se dorește atât greutate redusă, cât și conductivitate termică.

Cu toate acestea, selecția materialelor ar trebui să fie combinată cu o evaluare a:

• Generare totală de căldură internă
• Temperatura mediului ambiant
• Suprafața incintei
• Distanța dintre componentele interioare
• Ventilare
• Ventilatoare sau schimbătoare de căldură
• Radiația solară pentru instalații exterioare

Acest lucru previne greșeala comună de a aștepta ca doar materialul carcasei să rezolve o problemă termică.

 

Selectarea materialului și protecția carcasei

Materialul trebuie de asemenea evaluat împreună cu cerințele de protecție ale carcasei.

Rezistența unei carcase la apă și praf nu depinde doar de faptul că este fabricată din oțel, oțel inoxidabil sau aluminiu. Este importantă construcția completă, inclusiv:

Cusături uși

Garnituri

Presetupe

Montarea interfețelor

Imbinari sudate

Panouri de acces

Orificii de ventilație

Pentru aplicațiile care necesită o protecție IP mai mare, aceste detalii pot fi la fel de importante ca și materialul în sine.

O carcasă din oțel inoxidabil cu intrări de cablu proiectate prost poate oferi o protecție mai puțin practică decât o carcasă din oțel acoperit-construită corespunzător, proiectată pentru aceleași condiții de mediu.

 

Ghid de selecție a materialelor

Acest tabel ar trebui folosit ca punct de plecare mai degrabă decât ca o specificație fixă. Selectarea reală a materialului ar trebui să se bazeze pe întregul mediu de operare.

 

Ce ar trebui să confirme cumpărătorii înainte de a comanda?

Pentru B2Bcarcasă electricăachiziționarea, specificarea pur și simplu „incintă din oțel inoxidabil” sau „dulap metalic” este de obicei insuficientă.

Specificația de achiziție trebuie să definească în mod clar calitatea materialului, grosimea, tratamentul suprafeței, dimensiunile, cerințele de protecție și mediul de instalare.

Cumpărătorii ar trebui, de asemenea, să confirme dacă incinta necesită:

• Clase specifice de oțel inoxidabil, cum ar fi 304 sau 316
• Un tratament de suprafață definit pentru oțel carbon
• O anumită grosime a peretelui sau a plăcii de montaj
• Protecție împotriva coroziunii în exterior
• Ecranare electromagnetică
• Prevederi de management termic
• Aranjamentele specifice-de intrare a cablurilor
• Protecție IP sau NEMA necesară
• Cerințe speciale de testare sau certificare

Specificațiile clare facilitează pentru producător selectarea materialelor adecvate și menținerea coerenței între mostre și producția de masă.

 

Fabricare personalizată de carcase electrice de către Prota

Selectarea materialelor este doar o parte a fabricării carcasei. Carcasa trebuie, de asemenea, să se potrivească cu dimensiunile necesare, aspectul componentelor, metoda de montare, tratamentul suprafeței și nivelul de protecție.Protasprijină proiecte personalizate de carcase electrice, de la proiectarea inginerească până la fabricarea tablei și asamblarea finală.

Compania lucrează cu oțel carbon, oțel inoxidabil și aluminiu pentru diferite cerințe ale carcasei. Serviciile personalizate pot include:

• Dimensiuni și structuri personalizate ale carcasei
• Alegerea materialului și a grosimii
• Tăiere cu laser de precizie și îndoire CNC
• Sudarea si formarea tablei
• Decupaje personalizate și aranjamente de montare
• Vopsire cu pulbere și alte tratamente de suprafață
• Montaj si montaj intern
• Producție OEM pe baza desenelor clienților

Prota are peste 15 ani de experiență în inginerie și operează o unitate de producție care acoperă aproximativ 14.000 m². Procesul său de producție include proiectarea, tăierea cu laser, îndoirea, perforarea, sudarea, tratarea suprafețelor, inspecția și asamblarea, permițând coordonarea diferitelor etape de producție într-un singur sistem de producție.

Compania sprijină proiecte de incinte pentru automatizări industriale, distribuție de energie, telecomunicații, energie regenerabilă și alte aplicații pentru echipamente electrice. Pentru cumpărătorii care au deja desene sau specificații tehnice definite, Prota poate sprijini, de asemenea, dezvoltarea și producția personalizată a carcasei pe baza cerințelor proiectului.

 

Întrebări frecvente despre materialele carcasei electrice

Ce material este folosit în mod obișnuit pentru carcasele electrice?

Oțelul carbon este utilizat în mod obișnuit pentru dulapurile electrice de interior, deoarece oferă o rezistență mecanică bună și este ușor de tăiat, îndoit, sudat și finisat. Oțelul inoxidabil și aluminiul sunt selectați atunci când cerințele de mediu sau de greutate le impun.

Este oțelul inoxidabil mai bun decât oțelul carbon?

Nu întotdeauna. Oțelul inoxidabil se potrivește mai bine pentru mediile umede, corozive sau curățate frecvent. Pentru aplicațiile standard de interior, oțelul carbon acoperit poate oferi protecția necesară la un cost de material mai mic.

Care este diferența dintre oțelul inoxidabil 304 și 316?

Oțelul inoxidabil 304 este potrivit pentru aplicații generale-rezistente la coroziune. 316, conține molibden și oferă o rezistență mai bună la expunerea la clorură, făcându-l mai potrivit pentru mediile de coastă, marine și chimice.

Este aluminiul potrivit pentru carcasele exterioare?

Da. Aluminiul este ușor și natural rezistent la coroziune. Poate fi luat în considerare pentru echipamentele de exterior în care reducerea greutății carcasei este importantă, deși aliajul, acoperirea, grosimea peretelui și designul de etanșare ar trebui în continuare specificate.

Materialul afectează disiparea căldurii din carcasă?

Da. Materialele diferite au o conductivitate termică diferită. Aluminiul transferă căldura mai ușor decât multe tipuri de oțel, dar alegerea materialului singură nu determină temperatura carcasei. De asemenea, trebuie luate în considerare sarcina termică internă, ventilația, dimensiunea carcasei și componentele de răcire.

Selectarea materialului ar trebui să vină înainte de evaluarea IP?

Ele ar trebui luate în considerare împreună. Materialul afectează rezistența la coroziune și performanța mecanică, în timp ce structura carcasei, designul ușii, garnitura, intrările de cabluri și ansamblul determină o mare parte din protecția finală la pătrundere.