Bud Industries
El tipo de recinto que seleccione para un proyecto depende de dónde y cómo se utilizará. ¿Se utilizará el recinto en interiores o exteriores? Será necesario que sea impermeable? (Muchos recintos interiores tienen este requisito). ¿Necesita albergar equipos de redes y comunicaciones? En ese caso, necesitas un armario o estante. ¿Se utilizará su gabinete como caja de conexiones? ¿Se adaptará a los rieles DIN o tendrá que ser montable en un riel DIN? Este artículo lo ayudará a responder estas preguntas, lo guiará hacia el tipo correcto de gabinete electrónico y le ofrecerá consideraciones de selección.
Las computadoras comenzaron como un fenómeno de interior, pero a medida que los chips se hicieron más pequeños y más potentes, y a medida que evolucionó la conectividad inalámbrica, la potencia informática también se trasladó al exterior. Ahora, las aplicaciones como la regulación del tráfico, las cámaras de seguridad y los rociadores automáticos necesitan que los componentes electrónicos de control y las comunicaciones inalámbricas se alojen cerca de donde se utilizan. Esto está impulsando un aumento en el uso de gabinetes eléctricos resistentes a la intemperie.
Si bien los gabinetes electrónicos para exteriores no son nada nuevo, los puntos más finos pueden ser nuevos para algunos ingenieros de diseño, quienes pueden cometer errores fácilmente durante el proceso de selección del gabinete. Para obtener consejos útiles, consulte nuestra publicación de blog, Cinco errores típicos en la especificación y el recinto exterior".
Para comprender qué requisitos se necesitan para su recinto exterior, debe pensar en las amenazas ambientales impuestas en su diseño.
Agua. Los dispositivos electrónicos y las trazas de PCB deben mantenerse secos para evitar caminos no deseados para las líneas de alimentación y señal. El agua causa corrosión, lo que lleva a una falla prematura. En la mayoría de los casos, el agua proviene de la lluvia, que no siempre cae directamente, sino que puede ser impulsada por el viento en ángulo. Durante un aguacero, un recinto puede quedar envuelto en agua.
Las condiciones húmedas también afectarán el recinto. Los recintos de plástico para exteriores, junto con el aluminio y la fibra de vidrio, son los más populares para entornos exteriores porque son naturalmente resistentes a la corrosión. El acero inoxidable es un material adecuado (pero muy costoso) para uso en exteriores. La lámina de metal con recubrimiento en polvo es otra posibilidad, pero tenga en cuenta que el acero puede oxidarse si se utilizan recubrimientos inadecuados.
Viento. Si bien no es tan conductivo como el agua, el polvo arrastrado por el viento también puede causar cortocircuitos entre circuitos. Una capa de polvo en los dispositivos también puede proporcionar un aislamiento no deseado, lo que limita la disipación de calor y, finalmente, conduce a una falla prematura.
Calor. Cuando sube el mercurio, también subirá la temperatura en sus diseños exteriores. La disipación de calor debe ser una consideración. Los gabinetes de metal tienen la capacidad de transferir el calor lejos de los componentes. Tenga en cuenta que los recintos de metal también pueden conducir el calor hacia los recintos, especialmente si están ubicados al sol.
Dom. La luz ultravioleta degrada el plástico y hace que se agriete, se decolore y se desintegre. La luz provoca una reacción química que rompe las cadenas de polímero. Se agregan aditivos especiales al plástico para hacerlo resistente a los efectos del sol. El plástico con clasificación UV es más caro, hasta el doble del costo del plástico normal, por lo que no todas las cajas de plástico tienen esta protección.
XNUMX- Cuantos trabajos generarias si utilizaras y vendieras la capacidad maxima de tu produccion?. Transportada en el aire, la humedad eventualmente puede causar la corrosión de dispositivos electrónicos delicados. Eventualmente, la humedad puede hacer que los componentes fallen prematuramente.
Presión del aire. Los cambios en la presión del aire pueden hacer que una junta falle, exponiendo los componentes internos a la humedad, el agua y el viento.
Seleccionar gabinetes eléctricos para una aplicación interior no es tan crítico como seleccionar un gabinete para una aplicación exterior expuesta a la intemperie. Por otro lado, el diseñador se enfrenta a una asombrosa variedad de opciones de cerramiento. Considere las necesidades de su aplicación y comience a reducir sus opciones por material y tipo.
Recuerde que el hecho de que su aplicación sea en interiores no significa que la entrada de polvo y humedad no sea un problema. En entornos de fabricación, puede haber lavado del piso de la fábrica, limaduras de metal en el aire, vapores corrosivos y salpicaduras de refrigerante. Incluso en un ambiente interior limpio, su diseño necesita una protección básica contra el polvo y el café derramado.
Material
Los gabinetes estilo caja están disponibles en plástico moldeado, fibra de vidrio, chapa de acero, chapa de aluminio, aluminio extruido, aluminio fundido a presión y acero inoxidable. Los racks y armarios suelen estar hechos de acero, pero a veces se hacen de aluminio para reducir el peso.
Costo. El costo es siempre la primera consideración de ingeniería. Cuando se fabrican en cantidad, las cajas de plástico moldeado son las más rentables. Los gabinetes simples de chapa son asequibles incluso en pequeñas cantidades. El aluminio fundido a presión es una excelente opción por el costo. La fibra de vidrio es más costosa, aunque ahora hay cajas de plástico disponibles con un 10 % de fibra de vidrio que tienen mayor resistencia a un costo adicional mínimo. El acero inoxidable es extremadamente caro. Naturalmente, los gabinetes estándar listos para usar son mucho menos costosos que un gabinete personalizado. A recinto personalizado es una excelente opción cuando un gabinete estándar no funciona para su aplicación.
Rendimiento. Las cajas de metal son las mejores para transferir el calor lejos de los componentes electrónicos y ofrecen protección EMI. Los gabinetes de fibra de vidrio y plástico moldeado son resistentes a la corrosión, al igual que los gabinetes de fundición a presión y los gabinetes de acero inoxidable. Las cajas moldeadas y fundidas a presión hacen que los gabinetes con clasificación IP y NEMA sean rentables, en comparación con las cajas de láminas de metal. Las cajas de metal se pueden recubrir con pintura en polvo para agregar protección contra la corrosión. Además, hay disponibles gabinetes para propósitos especiales. Por ejemplo, algunos gabinetes ofrecen paneles infrarrojos opcionales para comunicación, mientras que otros están diseñados específicamente para usarse como fibra óptica o cajas de conexiones eléctricas.
Apariencia. El plástico moldeado brinda una apariencia refinada a los diseños que interactúan con el usuario con frecuencia, como un bien de consumo o un dispositivo médico. Si el gabinete se utilizará para albergar los controles de una máquina en una fábrica, entonces puede salirse con la suya con el aspecto menos sofisticado del aluminio fundido a presión o la hoja de metal. Muchas cajas de aluminio extruido tienen acabados atractivos y coloridos y tapas de plástico en los extremos.
Hay mucho que considerar, así que consulte nuestro artículo dedicado a este tema, "Elección del material adecuado para su gabinete NEMA."
Tipo
Hay muchos tipos de gabinetes, que van desde bastidores de gabinetes grandes hasta cajas de plástico diminutas. Aquí hay algunas cosas para pensar.
¿Cómo se utilizará el recinto? Si va a ser portátil o de mano, elija plástico por su peso ligero. La fibra de vidrio es más liviana que el acero, por lo que para recintos grandes, la fibra de vidrio será más fácil de enviar e instalar.
¿Estará expuesto a impactos, como los de montacargas? Luego elija un gabinete de aluminio fundido a presión, acero o reforzado con fibra de vidrio. Las cajas de plástico reforzado con fibra de vidrio de la serie PTQ de Bud son sorprendentemente resistentes, como se muestra en esta imagen. video de un coche pasando por encima de un recinto.
¿Contendrá indicadores o pantallas? Las cajas de plástico están disponibles con cubiertas de plástico transparente.
¿Incluirá componentes de diferentes tipos? Bud ofrece una carcasa de dos compartimentos que es ideal para componentes de potencia en un lado e indicadores en el otro lado. Además, nuestras series de cajas de plástico DPS y DPH aceptan paneles de montaje internos en la cubierta, la base y el cuerpo, lo que brinda al diseñador una gran flexibilidad en la ubicación de los componentes internos. Estos diseños permiten que los componentes de potencia puedan ubicarse lejos de la electrónica de señal.
¿Cuál es el peso de los componentes? Es posible que sea necesario montar las fuentes de alimentación y los disipadores de calor en paneles internos de metal o plástico, que están disponibles en algunos gabinetes.
¿Necesitará mantenimiento en el campo? Las cubiertas con bisagras con pestillos facilitan que los técnicos accedan rápidamente a los componentes internos.
¿Cómo se montarán sus componentes? Bud ofrece gabinetes hechos para montaje interno en riel DIN. Además, algunas cajas electrónicas Bud pueden montarse en rieles DIN.
¿Cuántas placas de circuito tiene su diseño? Los gabinetes de aluminio extruido a menudo tienen una guía de tarjeta integrada para sujetar una placa de circuito, al igual que muchos gabinetes de fundición a presión. Bud también ofrece una caja de terminales multiplaca que contiene múltiples PCB pequeñas. Los gabinetes más grandes tienen salientes de montaje internos.
¿Tu diseño necesita seguridad? Los gabinetes están disponibles con puertas con cerradura. Algunas cajas tipo caja tienen cerrojos para candados.
¿Qué define a los gabinetes electrónicos resistentes a la intemperie? El factor clave es el sello entre la tapa y el cuerpo del gabinete. La junta debe ser continua, estar hecha de un material duradero para el medio ambiente que permanezca flexible en un amplio rango de temperatura y debe estar asegurada por una cubierta ajustada que esté atornillada o cerrada herméticamente.
Cómo seleccionar una carcasa resistente al agua para la electrónica
El grado de protección se clasifica según los estándares definidos por la NEMA en Norteamérica y la IEC en Europa. La mayoría de los diseñadores saben que necesitan una caja impermeable con clasificación NEMA o IP para dispositivos electrónicos, pero es posible que no sepan qué nivel de protección necesitan. Un gabinete NEMA 4X va más allá de la protección contra goteo para defenderse contra el agua dirigida por la manguera y el polvo arrastrado por el viento. La X significa que el recinto no se corroerá. NEMA 4X es el nivel mínimo de protección para una ubicación al aire libre. Si su producto se usará en una ubicación marina, o incluso si solo quiere estar más seguro, elija NEMA 6P, que protege los componentes internos incluso cuando el gabinete está sumergido por un período corto de tiempo.
Estándares similares para Europa incluyen IP66, que protege contra el viento y la lluvia. IP67 agrega protección contra la inmersión temporal e IP68 protege contra la inmersión durante una hora, a menudo con un costo adicional mínimo. Los gabinetes con clasificación IP54 no se deben considerar a prueba de agua, ya que protegen contra gotas que caen, pero no contra tormentas o lavados de fábrica.
Para preservar la clasificación de impermeabilidad, todos los cables que vayan al gabinete electrónico deben sellarse con prensaestopas. Se deben proporcionar sellos similares alrededor de los interruptores, indicadores y pantallas. Una buena opción es una caja de plástico con tapa de policarbonato transparente, de modo que se puedan leer los indicadores sin crear la necesidad de perforar la caja que luego se debe sellar correctamente. Al montar un gabinete, asegúrese de buscar opciones como soportes moldeados o soportes de montaje conectados externamente para evitar tener que sellar todos los orificios para el montaje.
La presión del aire y el calor se pueden manejar con rejillas de ventilación. El desafío, por supuesto, es que la ventilación hace una abertura en el recinto. Ventilaciones transpirables con clasificación IP tener una membrana de ventilación impermeable que permita el paso del aire pero bloquee la humedad y el polvo. Algunos respiraderos son incluso sumergibles. Vea nuestra entrada de blog, “Bud Industries Presenta ventilaciones con clasificación IP67."
Un gabinete de red es un marco de metal cerrado diseñado para albergar equipos de datos y comunicaciones, como servidores, enrutadores, conmutadores y dispositivos de almacenamiento de datos. Hay diferentes nombres para estos bastidores de gabinete según la aplicación del equipo que contienen: redes, comunicaciones, servidores, etc. Si escucha que se refieren a un bastidor de gabinete como gabinete de comunicaciones o rack de servidor, comprenda que los términos son intercambiables. Los bastidores de equipos también se utilizan para albergar equipos de prueba, controles de fábrica e instrumentos científicos.
Los proveedores de equipos diseñan sus productos para montarlos en un rack estándar de 19 pulgadas a través de bridas de montaje que también se conocen como rieles de montaje que tienen un espacio estandarizado que coincide con los orificios para tornillos en los rieles de montaje del rack. Otros equipos pueden simplemente sentarse en un estante dentro del bastidor o instalarse dentro de un chasis montado en el bastidor.
Los gabinetes de red permiten a los técnicos instalar equipos en forma vertical, lo que ahorra espacio en el piso y proporciona un diseño organizado. A veces, los bastidores de los gabinetes están atornillados al piso y, a veces, se sientan sobre ruedas. Los gabinetes de red de montaje en pared liberan espacio en el piso.
Para mantener el equipo seguro, protegido del polvo y para evitar el contacto accidental, se agregan lados y puertas de gabinete alrededor del marco para proporcionar un recinto protector. Las altas temperaturas ambientales de funcionamiento pueden acortar la vida útil de los componentes electrónicos, por lo que generalmente se agregan ventiladores a los gabinetes para mantener el flujo de aire de enfriamiento. Se puede incorporar ventilación (como persianas) en los costados del gabinete, las puertas, la parte superior y los estantes.
Los racks abiertos (los que no tienen lados ni puertas) no están cerrados, pero la gente los llama gabinetes de todos modos, y el mismo fabricante que fabrica gabinetes para racks también fabrica racks abiertos. Algunos usuarios solo necesitan dos puntos de montaje, por lo que usan un bastidor de relés que solo tiene los rieles de montaje pero no otros lados.
Las consideraciones de selección incluyen:
Carga. Conozca el peso de su equipo y asegúrese de que la especificación de carga de su gabinete esté a la altura del trabajo.
Altura Muchos gabinetes están ordenados por altura. La industria decidió hace mucho tiempo que un unidad estándar para el espacio vertical debe ser de 1.75 pulgadas, y los proveedores de equipos siguen describiendo sus equipos como 1U, 2U, etc. Si sabe cuántas unidades necesita, es fácil ordenar el gabinete; Los proveedores de gabinetes indican el número de U para cada modelo. Tenga en cuenta que la dimensión "u" se refiere a la cantidad de espacio disponible para montar el equipo y excluye la parte superior y la base, por lo que a menudo también se indica la altura total.
Puertas ¿Necesitas una puerta con cerradura? Las puertas de plástico transparente y las puertas de vidrio permiten a los técnicos ver los indicadores. Las puertas de acero permiten más privacidad y seguridad.
Accesorios. Los estantes, las bandejas para ventiladores, los organizadores de cables, los cajones y otros accesorios convierten una estructura básica en un gabinete utilizable. Algunos bastidores de gabinetes, como nuestra serie profesional BudRack, incluyen accesorios para una solución llave en mano.
Para obtener más consejos de selección, consulte nuestra publicación de blog, “Cinco consejos para seleccionar un gabinete de red."
Una caja de conexiones se usa para encerrar conexiones eléctricas, como los cables que llevan electricidad a las máquinas, la iluminación, los equipos de TI, las cámaras de video y muchos otros dispositivos. La caja brinda protección en ambas direcciones: mantiene las conexiones a salvo de manipulaciones, polvo y agua, y mantiene a las personas a salvo del contacto no intencional con la electricidad. Las necesidades eléctricas cambian con el tiempo y una caja de conexiones proporciona un punto de acceso al sistema eléctrico. En situaciones donde el mantenimiento es frecuente, un caja de conexiones con bisagras permite un cómodo acceso.
Para ubicaciones al aire libre o para ubicaciones de lavado de fábrica en interiores, use una caja de conexiones NEMA que esté sellada contra los elementos. Por lo general, estos están hechos de plástico por su resistencia a la corrosión. Un buen ejemplo son las cajas de la serie PN-A de Bud, que vienen en una amplia gama de tamaños. Para mayor resistencia, hay disponibles cajas de conexiones de fibra de vidrio, como las cajas de la serie PIP de Bud y los gabinetes de la serie PTQ.
Para ubicaciones interiores, una caja de conexiones de metal es la solución tradicional. La construcción de acero proporciona una plataforma sólida para las conexiones y una larga vida útil. A menudo, estos recintos se conocen como Cajas de conexiones NEMA 1, porque los códigos eléctricos exigen una caja que proteja contra la intrusión de los dedos (clasificación NEMA 1). A menudo, estas cajas incluyen orificios ciegos opcionales.
Una caja de conexiones de terminales también alberga conexiones eléctricas, pero los cables utilizados son cables de señal en lugar de cables de energía eléctrica. Para controles y automatización de máquinas, los cables de señal de entrada y salida se conectan a la electrónica a través de bloques de terminales que tienen terminales de tornillo. Un buen ejemplo es nuestro Caja de conexiones de terminales de la serie PTT.
Bud también ofrece una caja con clasificación ATEX que se puede utilizar como caja de conexiones a prueba de explosiones en entornos con atmósferas explosivas.
Una caja para riel DIN es una caja en la que se pueden montar uno o más rieles DIN. Un riel DIN es una barra de metal plana de dimensiones estandarizadas que proporciona un medio conveniente para montar componentes en una pared o dentro de un gabinete. Los instaladores simplemente encajan o deslizan los componentes en su lugar en el riel. Este es un formato popular en aplicaciones de control porque los componentes tienden a ser modulares y se pueden cambiar fácilmente: fuentes de alimentación, solenoides, actuadores, disyuntores y bloques de terminales. Los fabricantes lo saben y diseñan sus productos con soportes para carril DIN.
Bud ofrece a estos fabricantes varios gabinetes electrónicos diseñados para montar en rieles DIN, como nuestro gabinete Serie DMX de aluminio extruido y nuestro gabinete de plástico Caja multiplaca de montaje en riel DIN que acomoda hasta tres PCB. Agregue sus propias placas de circuito impreso y su diseño estará listo para el montaje en riel DIN. Nuestro video muestra un caja fijada a carril DIN.
Bud también ofrece gabinetes y recintos capaces de albergar componentes montados en riel DIN. La mayoría de nuestras cajas grandes con clasificación NEMA/IP tienen salientes de montaje en la base en los que se pueden montar los rieles DIN. Estas cajas de riel DIN son ideales para ubicaciones en el piso de la fábrica sujetas a lavado. Un buen ejemplo es nuestra Serie NBG de grandes gabinetes de plástico que, a diferencia de los gabinetes de metal, no bloquearán las señales de RF utilizadas en las aplicaciones de IoT.
Este artículo ha cubierto algunas de las principales áreas de aplicación y tipos de recintos. Si su aplicación requiere una solución especial, una que un gabinete listo para usar no puede satisfacer, visite nuestra página web en cajas electricas a la medida.