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Índices de protección IP: guía sobre los índices de protección contra la entrada de agua y polvo según las normas IEC 60529 y EN 60529
- Las pruebas y la certificación de los índices de protección IP pueden constituir un elemento fundamental en el diseño de las cajas mecánicas.
- Los índices de protección IP son de vital importancia, ya que indican en qué entornos es seguro utilizar las carcasas y los recintos de los productos eléctricos y electrónicos.
- Después de leer esta guía, la próxima vez que veas una clasificación IP, comprenderás de un vistazo las limitaciones de un producto.
- Como siempre, una vez explicadas, las clasificaciones IP son muy fáciles de entender, pero respetar estas señales de advertencia es otra historia.
Cualquier ingeniero de diseño mecánico que diseñe carcasas DEBE tener un conocimiento sólido de los índices IP. IP significa “Ingress Protection” (protección contra la entrada) y es una clasificación estándar de protección para carcasas y envolventes de productos eléctricos y electrónicos. Sirve para clasificarlos según su grado de protección frente a sólidos y líquidos. Las clasificaciones IP estándar fueron desarrolladas originalmente por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y su código correspondiente es la norma IEC 60529, mientras que la norma europea equivalente es la EN 60529. En pocas palabras, el índice de protección IP indica el nivel de resistencia al polvo y al agua que ofrece el diseño de una carcasa o caja, de modo que los usuarios de un producto conozcan los límites de un dispositivo o componente, así como su ámbito y condiciones de funcionamiento previstos.
Cómo interpretar los índices de protección IP
La clasificación IP consta de dos dígitos: el primero indica el grado de protección contra la entrada de partículas sólidas y el segundo, contra la entrada de líquidos. Los dígitos van del cero al seis y del cero al nueve, respectivamente, lo que se corresponde con nueve niveles diferentes de protección, desde ninguno hasta el máximo; por lo tanto, cuanto mayor sea el número, mejor será la protección.
El primer dígito: Sólidos
0 | No ofrece ningún tipo de protección frente al contacto con otros objetos; no es necesario realizar ninguna prueba. |  |
1 | Protegido contra objetos de más de 50 mm (por ejemplo, una mano) |  |
2 | Protegido contra objetos de más de 12,5 mm (por ejemplo, los dedos) |  |
3 | Esto incluye objetos de más de 2,5 mm, como herramientas y cables, por ejemplo. |  |
4 | Si buscas una carcasa que impida la entrada de cables, tornillos, destornilladores y la mayoría de los insectos, entonces un primer dígito IP de 4 es la opción más segura. |  |
5 | Ofrece una protección adecuada frente a las partículas de polvo en condiciones normales de presión atmosférica y una protección total frente al polvo incluso en condiciones de vacío, respectivamente. |  |
6 | Se suele preferir para productos que no están pensados para abrirse con fines de reparación, mantenimiento o limpieza. |  |
El segundo dígito: líquidos
Es mucho más difícil impedir que los líquidos penetren en una carcasa o envoltura, por lo que las categorías de clasificación son once, empezando por el cero (sin protección) y terminando en “9k” (máxima protección). Estos dígitos aparecen en segundo lugar en la clasificación IP y se definen de la siguiente manera:
0 | Sin protección: no es necesario hacerse la prueba |  |
1 | Protección contra las gotas de agua mediante una carcasa con una única orientación |  |
2 | Protección contra las salpicaduras de agua con la carcasa en 4 orientaciones diferentes |  |
3 | Protección contra las salpicaduras de agua |  |
4 | Protección contra las salpicaduras de agua |  |
5 | Protección contra chorros de agua |  |
6 / 6K | Protección contra chorros de agua especialmente potentes |  |
7 | Protección contra el agua cuando está sumergido a una profundidad de un metro |  |
8 | Protección contra el agua hasta una profundidad de 3 metros |  |
9K | Protegido contra chorros de alta presión y alta temperatura a corta distancia. |
Combinando ambos dígitos para formar una clasificación IP completa
Por ejemplo, cuando un dispositivo tiene una clasificación IP 54, esto significa que la carcasa está adecuadamente protegida contra el polvo y las salpicaduras de agua. Otro ejemplo podría ser la clasificación IP 68, lo que significa que la carcasa ofrece la máxima protección contra el polvo y puede sumergirse con seguridad en agua a una profundidad máxima de hasta tres metros sin riesgo de que la penetración de líquido provoque un cortocircuito.
Ten en cuenta que los dos dígitos son independientes, pero están relacionados lógicamente, ya que no pueden existir clasificaciones como “IP 47”, lo que significaría que la carcasa es apta para sumergirse en líquidos a una profundidad de un metro, pero no ofrece protección contra partículas sólidas de menos de 2,5 mm. Esto significaría que esa clasificación IP en concreto es una afirmación falsa.
Pruebas y certificación de los índices de protección IP
Para que los productos se comercialicen oficialmente con una clasificación IP, deben ser sometidos a ensayo por laboratorios certificados que realicen las pruebas de conformidad con la norma IEC 60529. La comprobación de la estanqueidad de la carcasa frente a partículas sólidas se realiza utilizando esferas de diámetros específicos (50, 12,5 y 2,5 mm) y verificando si las esferas pueden alcanzar las partes críticas del dispositivo eléctrico o electrónico. En cuanto a las pruebas de polvo, si un dispositivo supera la clasificación “5”, los investigadores proceden a aplicar vacío en la carcasa durante ocho horas para determinar si es totalmente estanca al polvo o no.
Las pruebas de impermeabilidad se realizan estableciendo volúmenes de agua, caudales de goteo, presión del agua y duración de la prueba específicos. Por ejemplo, la pulverización de agua para la clasificación “3” se realiza durante 10 minutos, tiempo durante el cual el agua, a una presión comprendida entre 50 y 150 kPa, sale de una boquilla pulverizadora a un caudal de 0,07 litros/minuto por orificio de la boquilla. La prueba de inmersión de la clasificación “7” exige que la muestra se sumerja a una profundidad de un metro durante 30 minutos. Por último, la prueba definitiva “9K” debe realizarse proyectando agua a 80 grados Celsius sobre todos los ángulos de la carcasa a una presión de entre 80 y 100 bares, desde una distancia máxima de 15 cm.
¿Qué es la protección IP69K?
La clasificación IP69K ofrece protección contra la entrada de polvo y contra el agua a alta temperatura y alta presión, lo que hace que los productos con esta certificación sean ideales para su uso en condiciones en las que los equipos deben desinfectarse minuciosamente.
En sectores como el de la transformación alimentaria, donde la higiene y la limpieza son fundamentales, los equipos deben ser capaces de soportar rigurosos procedimientos de lavado a alta presión y alta temperatura.
En muchos sectores, en los que el polvo y la suciedad pueden suponer un problema, es importante garantizar que el polvo no pueda penetrar en la carcasa de un producto y provocar su avería.
La clasificación IP69K es el nivel de protección más alto que existe.
¿Cuáles son las ventajas de la clasificación IP69K?
En entornos que requieren un lavado intensivo, como en la industria de procesamiento de alimentos, la combinación de agua, productos químicos, altas presiones y temperaturas puede resultar fatal para los circuitos electrónicos y los instrumentos. La clasificación IP69K ofrece la garantía absoluta de que el equipo que ha superado esas pruebas es duradero y resistente, y cumple con el nivel de protección más alto de la escala.
¿Cómo consigue un producto la clasificación IP69K?
Los productos con la clasificación IP69K se someten a una serie de exigentes pruebas para garantizar que ofrecen protección contra la penetración de agua a alta presión y alta temperatura, así como contra el polvo.
¿Cómo se realiza la prueba de infiltración de agua?
Las pruebas de infiltración de agua se realizan colocando el producto sobre una plataforma giratoria con una velocidad de rotación de 5 ±1 revoluciones por minuto. A continuación, se rocía el producto a corta distancia a un caudal de aproximadamente 4 galones/16 litros por minuto, con una presión de agua de entre 1160 y 1450 psi, a una temperatura de 176 °F/80 °C.
La boquilla desde la que se pulveriza el agua se mantiene a una distancia de entre 4 y 6 pulgadas del producto, desde distintos ángulos. Tras este riguroso procedimiento de ensayo, se considera que el producto ha superado con éxito la clasificación si resiste por completo la entrada de agua.
Condiciones de ensayo IP69K para lavado a alta presión y alta temperatura
- Presión: 80 – 120 bares
- Distancia: 10 ~ 15 cm
- Temperatura: 80 °C ± 5 °C (176 °F ± 41 °F)
- Caudal: 14 – 16 l/min
- Duración: 30 segundos por postura
¿En qué consiste el índice de resistencia al impacto IK?
Grados de protección que ofrecen las carcasas de los equipos eléctricos frente a impactos mecánicos externos, de conformidad con las normas IEC 62262:2002 e IEC 60068-2-75:1997.
Esta clasificación puede ser decisiva a la hora de elegir un producto. No evalúa la vida útil mecánica, sino la capacidad de un producto para resistir las agresiones ambientales. Por lo tanto, es una característica clave para cualquier producto destinado al consumo.
La resistencia al impacto IK se evalúa mediante un ensayo específico que se lleva a cabo con un equipo de ensayo de impacto de “péndulo de Charpy”.
Este dispositivo mide la resistencia de un producto sometido a tres impactos idénticos repetidos.
La energía de impacto (en julios) depende de dos factores:
- La distancia entre el martillo y la muestra sometida a ensayo
- El peso del martillo
En función del nivel de resistencia determinado durante el ensayo, se asigna un código IK al producto. Este código, que va desde IK0 hasta IK10, determina el nivel de energía que el producto puede absorber.
Tabla de correspondencias
IK00 | Sin protección |
IK01 | Protegido contra impactos de 0,14 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 56 mm sobre la superficie de impacto. |
IK02 | Protegido contra impactos de 0,2 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 80 mm sobre la superficie de impacto. |
IK03 | Protegido contra impactos de 0,35 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 140 mm sobre la superficie de impacto. |
IK04 | Protegido contra impactos de 0,5 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 200 mm sobre la superficie de impacto. |
IK05 | Protegido contra impactos de 0,7 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 280 mm sobre la superficie de impacto. |
IK06 | Protegido contra impactos de 1 julio. Equivalente al impacto de una masa de 0,25 kg que cae desde una altura de 400 mm sobre la superficie de impacto. |
IK07 | Protegido contra impactos de 2 julios. Equivalente al impacto de una masa de 0,5 kg que cae desde una altura de 400 mm sobre la superficie de impacto. |
IK08 | Protegido contra impactos de 5 julios. Equivalente al impacto de una masa de 1,7 kg que cae desde una altura de 300 mm sobre la superficie de impacto. |
IK09 | Protegido contra impactos de 10 julios. Equivalente al impacto de una masa de 5 kg que cae desde una altura de 200 mm sobre la superficie de impacto. |
IK10 | Protegido contra impactos de 20 julios. Equivalente al impacto de una masa de 5 kg que cae desde una altura de 400 mm sobre la superficie de impacto. |
El laboratorio de ensayos integrado de Langir lleva a cabo ensayos de resistencia al impacto IK de acuerdo con las especificaciones de la norma EN 62262.