Wybierając obudowę przemysłową do konkretnej aplikacji przemysłowej, należy uwzględnić wiele różnych czynników. Z jednej strony obudowa musi mieć rozmiar, który umożliwi zmieszczenie w niej wszystkich podzespołów danej instalacji i innych ważnych elementów (np. okablowa nia, systemów chłodzenia czy wentylacji). Z drugiej strony obudowa nie powinna zajmować zbyt dużo miejsca w hali przemysłowej. Do obudowy musi też być zapewniony swobodny dostęp, w tym do celów konserwacyjnych.

Istotne w kontekście bezpieczeństwa komponentów, jakie znajdują się w obudowie, a także żywotności obudowy są również m.in. materiał wykonania obudowy, jej szczelność czy dodatkowe wyposażenie. Za każdym razem, analizując poszczególne czynniki, należy uwzględniać również wszelkie niekorzystnen warunki środowiskowe, jakie mogą mieć wpływ na eksploatację obudowy.

Do typowych niekorzystnych warunków, jakie mogą panować w hali przemysłowej, należą:

• duże zanieczyszczenie powietrza (kurzem, pyłem i innymi cząsteczkami stałymi),
• ekstremalnie duże i niskie temperatury, a także ich częste wahania,
• duża wilgotność,
• obecność chemikaliów,
• drgania,
• zaburzenia elektromagnetyczne.

Każdy z powyższych czynników może okazać się zgubny dla znajdującej się wewnątrz obudowy elektroniki. Dlatego też bardzo ważne jest odpowiednie dopasowanie obudowy do panujących w danym obiekcie warunków.

Z jakiego materiału obudowa?

Materiał wykonania obudowy przemysłowej jest bardzo ważną kwestią, która może mieć wpływ na długość życia i trwałość takiej obudowy, a także ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Od doboru materiału obudowy będzie zależała również jej waga, a także np. sposób czyszczenia. Najczęściej w zastosowaniach przemysłowych używa się obecnie obudów wykonanych ze stali (w tym ze stali nierdzewnej) lub z tworzyw sztucznych.

Obudowy stalowe są najczęściej stosowane w przemysłowych aplikacjach, szczególnie tam, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość mechaniczna i odporność na uszkodzenia. Wykonane są z blachy stalowej, często pokrytej powłoką antykorozyjną, co zwiększa ich odporność na działanie niekorzystnych czynników atmosferycznych. Stalowe obudowy świetnie sprawdzają się w środowiskach o dużym zapyleniu i przy podwyższonej wilgotności, jednak wymagają wówczas odpowiedniego uszczelnienia. Ponadto jest to jeden z tańszych materiałów (z jakich wykonuje się obudowy), co dodatkowo zwiększa atrakcyjność takiego wyboru.

Zalety obudowy stalowej:

• wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne,
• dobra ochrona przed kurzem i wilgocią (w zależności od klasy IP),
• możliwość stosowania w wysokich temperaturach.

Obudowy ze stali nierdzewnej zapewniają dużo wyższą odporność na korozję (dzięki zawartości chromu), co czyni je optymalnym wyborem w przypadku pomieszczeń o większej wilgotności. Taka stal jest również odporna na działanie substancji chemicznych. Cechy te sprawiają, że obudowy ze stali nierdzewnej są zalecane np. w przemyśle chemicznym czy spożywczym. Są łatwe do utrzymania w czystości, a więc są również zalecanym wyborem w tych branżach czy firmach, w których kluczowa jest higiena. Ponadto, jak w przypadku stali węglowej, obudowy te zapewniają również ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Zalety obudowy ze stali nierdzewnej:

• doskonała odporność na korozję,
• estetyka i łatwość utrzymania czystości,
• wysoka wytrzymałość mechaniczna.

Obudowy z tworzyw sztucznych, takich jak poliwęglan, ABS czy PCV, są znacznie lżejsze niż ich odpowiedniki stalowe oraz odporne na działanie wilgoci i większości chemikaliów. Choć są mniej odporne na uszkodzenia mechaniczne niż obudowy stalowe, ich elastyczność i odporność na korozję czynią je atrakcyjnym rozwiązaniem w niektórych aplikacjach. Zapewniają także izolację elektryczną, dzięki czemu nadają się do wielu zastosowań związanych z instalacjami elektrycznymi.

Zalety obudowy z tworzyw sztucznych:

• niska waga i łatwość transportu,
• odporność na chemikalia i korozję,
• izolacyjność elektryczna.

Obudowy z aluminium z jednej strony są lżejsze od obudów ze stali bądź ze stali nierdzewnej (co ułatwia ich montaż czy transport), ale jednocześnie są bardzo wytrzymałe i odporne na uszkodzenia mechaniczne. Ponadto są one odporne na działanie wysokich temperatur, agresywnych substancji chemicznych i korozję. Dzięki bardzo dobrej przewodności cieplnej aluminium skutecznie odprowadza również ciepło, co będzie korzystne w przypadku urządzeń, które generują dużą ilość ciepła.

Zalety obudowy aluminiowej:

• odporność na korozję,
• niewielka masa,
• dobra przewodność cieplna.

Ochrona przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi

Obudowy przemysłowe pełnią kluczową rolę w ochronie urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed różnorodnymi niekorzystnymi warunkami, jakie mogą występować w środowisku przemysłowym.

Ochrona przed pyłem

W wielu branżach, takich jak przemysł budowlany, produkcja i metalurgia, obecność pyłu jest powszechna. Obudowy muszą być więc projektowane tak, aby skutecznie zapobiegały przedostawaniu się cząstek stałych do wnętrza. Klasa ochrony IP określa stopień ochrony przed ciałami stałymi:

• Klasa IP5X: ochrona przed pyłem w ilościach, które mogą zakłócać działanie urządzeń. Obudowy z tą klasą mają zastosowanie tam, gdzie pył jest obecny, ale nie w dużych ilościach.
• Klasa IP6X: całkowita ochrona przed pyłem. Obudowy o tej klasie są idealne w środowiskach o dużym zapyleniu, gdzie nie można pozwolić na jakiekolwiek zanieczyszczenie.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Rynek

Obudowy małogabarytowe dopasowane do wymagań cyfryzacji

Obudowy małogabarytowe firmy Rittal są obecne w wielu branżach, zapewniając ochronę wrażliwej elektroniki i gwarantując płynny przebieg powtarzalnych procesów. Odpowiadając na wymagania postępującej cyfryzacji, Rittal wprowadził nowe kompaktowe obudowy sterownicze AX oraz małogabarytowe KX. Prócz znacznych ułatwień w montażu klienci otrzymują również możliwość korzystania ze spójnych, cyfrowych procesów systemu Rittal.

Instalacje elektryczne

Obudowy: Małe gabaryty, ważne zadania

Choć mogłoby się wydawać, że liczy się przede wszystkim ich zawartość, to jednak również same obudowy odgrywają dziś ważną rolę. Od ich właściwego doboru może zależeć właściwy przebieg procesów, trwałość komponentów automatyki bądź podzespołów elektronicznych, a także bezpieczne użytkowanie danego sprzętu. Są też takie sytuacje, w których poza parametrami technicznymi liczy się również kwestia wzornictwa obudowy.

Obudowy wyposażone w uszczelki i odpowiednie systemy zamknięć zwiększają ich skuteczność w zapobieganiu przedostawaniu się pyłu. Dodatkowo, zastosowanie filtrów powietrza w niektórych modelach pozwala na utrzymanie czystości wewnętrznej, jednocześnie zapewniając dobrą wentylację wnętrza.

Ochrona przed wilgocią

W tych branżach przemysłowych, w których występuje wysoka wilgotność, obudowy muszą być szczelne, żeby zapobiegać wnikaniu wody, co może prowadzić do zwarć, uszkodzeń sprzętu czy korozji.

Również w tym kontekście ważne są klasy IP:

• Klasa IPX4: ochrona przed wodą rozpryskującą się z każdej strony.
• Klasa IPX5: ochrona przed strumieniami wody.
• Klasa IPX7: ochrona przed zanurzeniem w wodzie na głębokości do 1 m przez 30 minut.

Obudowy do pracy w wilgotnych środowiskach często są wyposażone w dodatkowe uszczelki, które zapobiegają kondensacji wilgoci wewnątrz. W niektórych zastosowaniach, takich jak przemysł spożywczy, stosuje się materiały o wysokiej odporności na korozję, co dodatkowo zwiększa trwałość i niezawodność.

Ochrona przed skrajnymi temperaturami

W obszarach, w których występują skrajne temperatury, obudowy muszą być zaprojektowane z materiałów odpornych na zarówno wysokie, jak i niskie temperatury. To kluczowa cecha, która zapewnia bezproblemowe użytkowanie takiej obudowy.

Wysokotemperaturowe obudowy muszą wytrzymywać temperatury powyżej 60°C, co często wymaga zastosowania specjalnych stopów metali lub tworzyw sztucznych odpornych na deformacje. Z kolei niskotemperaturowe obudowy powinny zachować swoje właściwości mechaniczne w temperaturach poniżej -20°C, co również wymaga odpowiednich materiałów.

Dodatkowo, obudowy mogą być izolowane termicznie, co zabezpiecza wewnętrzne komponenty przed nadmiernym nagrzewaniem się lub zamarzaniem.

Ochrona przed drganiami i wstrząsami

W wielu zakładach przemysłowych występują drgania i wstrząsy, szczególnie w bliskim sąsiedztwie maszyn, które generują wibracje. Obudowy muszą więc być projektowane również z myślą o odporności na te czynniki.

Obudowy przemysłowe powinny więc mieć odpowiednią grubość materiału i wzmocnienia, żeby zminimalizować ryzyko uszkodzeń mechanicznych i  zapewnić stabilność całej konstrukcji (w tym komponentów znajdujących się wewnątrz obudowy). Pomocne w absorpcji drgań może być np. użycie elastycznych elementów montażowych, co powinno przełożyć się na trwałość całej instalacji.

Ochrona przed substancjami chemicznymi

W branżach, w których występuje kontakt z agresywnymi substancjami chemicznymi, obudowy muszą być wykonane z materiałów odpornych na korozję i działanie chemikaliów. To m.in. stal nierdzewna i specjalne tworzywa sztuczne (np. poliwinylchlorid, polipropylen). Często praktykowanym rozwiązaniem są także uszczelki chemoodporne wykonane z materiałów odpornych na substancje chemiczne, które zapewniają dodatkową ochronę przed ich wnikaniem do wnętrza obudowy.

Zastosowanie obudów przemysłowych odpornych na niekorzystne warunki

Obudowy do szaf sterowniczych, rozdzielni i innych aplikacji przemysłowych mają szerokie zastosowanie w różnych branżach. Jednak nie w każdej występują szczególnie niekorzystne warunki. Najczęściej ww. obudowy można spotkać w  takich branżach, jak:

Przemysł chemiczny – w tej branży obudowy muszą być odporne na działanie chemikaliów, a także na korozję. Firmy z tej branży najczęściej stawiają więc na obudowy ze stali nierdzewnej.

Przemysł spożywczy – w tej branży kluczowa jest kwestia higieny, dlatego stosuje się rozwiązania z tzw. kategorii higienic design. Obudowy tego typu muszą być łatwe do czyszczenia i odporne na działanie substancji chemicznych używanych w procesach czyszczenia. Często stosuje się więc do zastosowań spożywczych stal nierdzewną lub tworzywa sztuczne.

Energetyka – obudowy w  elektrowniach czy rozdzielniach muszą wytrzymywać skrajne warunki atmosferyczne i  zapewniać wysoką ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi. Często stosuje się stalowe obudowy o wysokiej klasie IP.

Przemysł motoryzacyjny – obudowy stosowane przez firmy z  tej branży muszą być przede wszystkim odporne na drgania i zmiany temperatury. Wykorzystuje się tu materiały o wysokiej wytrzymałości,często w postaci kompozytów.

Automatyka i robotyka – w obszarze automatyki i robotyki obudowy muszą przede wszystkim chronić wrażliwe elementy przed działaniem pyłu, wilgoci i innych czynników zewnętrznych.

Obudowy do szaf sterowniczych, rozdzielni i innych aplikacji są niezbędnym elementem w każdej branży. Wybór właściwego rozwiązania jest szczególnie istotny, jeśli mamy do czynienia z  niekorzystnymi warunkami środowiskowymi. Odpowiedni dobór materiałów i klasyfikacja IP obudowy pozwalają na skuteczną ochronę urządzeń przed pyłem, wilgocią, ekstremalnymi temperaturami, drganiami, agresywnymi substancjami chemicznymi i innych niekorzystnymi warunkami. Dzięki swoim specjalnym właściwościom obudowy przemysłowe zapewniają nie tylko długotrwałe, ale także bezpieczne użytkowanie, co jest niezbędne w każdej instalacji przemysłowej.