Bescherming Ratings

IP-classificaties - Een gids voor IEC 60529 / EN 60529-beschermingsclassificaties

Het testen en certificeren van IP-classificaties kan een essentieel onderdeel zijn van het ontwerp van mechanische behuizingen.
IP-classificaties zijn uiterst belangrijk omdat ze aangeven in welke omgevingen behuizingen van elektrische en elektronische producten veilig kunnen worden gebruikt.
Na het lezen van deze gids zul je de volgende keer dat je een IP-waarde ziet, in één oogopslag de beperkingen van een product begrijpen.
Zoals gewoonlijk zijn IP-ratings, wanneer ze worden uitgelegd, heel gemakkelijk te begrijpen, maar het respecteren van deze waarschuwingssignalen is een andere zaak.

Elke werktuigbouwkundige die behuizingen ontwerpt, MOET een goed begrip hebben van IP-classificaties. IP staat voor "Ingress Protection" en is een standaard beschermingsaanduiding voor behuizingen en kasten van elektrische en elektronische producten. Het helpt om ze te classificeren op basis van hun mate van bescherming tegen vaste stoffen en vloeistoffen. De standaard IP-classificaties werden oorspronkelijk ontwikkeld door de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) en de bijbehorende code is IEC 60529, terwijl de equivalente Europese norm EN 60529 is. Eenvoudig gezegd geeft de IP-classificatie het niveau van stofdichtheid en waterdichtheid aan dat wordt bereikt door het ontwerp van een behuizing/omhulsel, zodat de gebruikers van een product zich bewust zijn van de beperkingen van een apparaat/component - en de beoogde operationele reikwijdte en voorwaarden.

IP-classificaties decoderen

De IP-classificatie bestaat uit twee cijfers, waarbij het eerste cijfer de bescherming tegen het binnendringen van vaste deeltjes aangeeft en het tweede cijfer de bescherming tegen vloeistoffen. De cijfers lopen respectievelijk van nul tot zes en van nul tot negen, wat overeenkomt met negen verschillende beschermingsniveaus van geen tot het hoogste, dus hoe hoger het cijfer hoe beter de bescherming.

Het 1e cijfer: Vaste stoffen

0	De behuizing biedt geen enkele bescherming tegen contact met andere voorwerpen - geen test nodig
1	Beschermd tegen voorwerpen die groter zijn dan 50 mm (bijv. een hand)
2	Beschermd tegen groter dan 12,5 mm (bijv. vingers)
3	Dit geldt voor voorwerpen die groter zijn dan 2,5 mm, zoals gereedschap en draden.
4	Als je op zoek bent naar een behuizing die draden, schroeven, schroevendraaiers en de meeste insecten buiten houdt, dan is een eerste IP-cijfer van 4 de veiligste keuze.
5	Geeft voldoende bescherming tegen stofdeeltjes onder normale atmosferische luchtdrukcondities, en volledige bescherming tegen stof zelfs onder vacuümdrukcondities respectievelijk
6	Over het algemeen de voorkeur voor producten die nooit bedoeld zijn om geopend te worden voor service/onderhoud en reiniging

Het 2e cijfer: Vloeistoffen

Vloeistoffen zijn veel moeilijker uit een behuizing te houden, dus de classificatiecategorieën zijn elf, beginnend bij nul (geen bescherming) en eindigend bij "9k" (maximale bescherming). Deze cijfers staan als tweede in de IP-classificatie en worden als volgt gedefinieerd:

0	Geen bescherming - geen test nodig
1	Bescherming tegen waterdruppels met behuizing in één richting
2	Bescherming tegen waterdruppels met de behuizing in 4 verschillende oriëntaties
3	Bescherming tegen opspattend water
4	Bescherming tegen opspattend water
5	Bescherming tegen waterstralen
6 / 6K	Bescherming tegen bijzonder krachtige waterstralen
7	Bescherming tegen water bij onderdompeling op een diepte van één meter
8	Bescherming tegen water tot een diepte van 3 meter
9K	Beschermd tegen sproeien onder hoge druk en hoge temperaturen op korte afstand.

Beide cijfers samenvoegen om een volledige IP-classificatie te vormen

Als een apparaat bijvoorbeeld een IP 54-classificatie heeft, betekent dit dat de behuizing voldoende beschermd is tegen stof en spatwater. Een ander voorbeeld is een IP 68-classificatie, wat betekent dat de behuizing ultieme bescherming biedt tegen stof en veilig kan worden ondergedompeld in water op een maximale diepte van drie meter zonder het risico van kortsluiting door binnendringende vloeistof.

Houd er rekening mee dat de twee cijfers onafhankelijk zijn, maar nog steeds logisch met elkaar verbonden, omdat je geen classificaties kunt hebben zoals "IP 47", wat zou betekenen dat de behuizing geschikt is voor onderdompeling in vloeistoffen op een diepte van één meter, maar geen bescherming biedt tegen vaste deeltjes kleiner dan 2,5 mm. Dit zou betekenen dat de specifieke IP-classificatie een valse claim is.

Testen en certificeren van IP-classificaties

Om producten officieel te kunnen vrijgeven met een IP-classificatie, moeten ze worden getest door gecertificeerde laboratoria die de tests uitvoeren in overeenstemming met de IEC 60529-norm. De afdichting van de behuizing tegen vaste stoffen wordt getest met bolletjes met een specifieke diameter (50, 12,5 en 2,5 mm) en er wordt gecontroleerd of de bolletjes de kritieke delen van het elektrische/elektronische apparaat kunnen bereiken. Voor de stoftests, als een apparaat slaagt voor de "5" classificatie, gaan onderzoekers verder met het aanbrengen van een vacuüm in de behuizing gedurende acht uur om te bepalen of deze volledig stofdicht is of niet.

De waterdichtheidstesten worden uitgevoerd door specifieke watervolumes, waterdruppelsnelheden, waterdruk en testduur in te stellen. Bijvoorbeeld, het sproeiwater voor de classificatie "3" wordt uitgevoerd voor een duur van 10 minuten, waarbij water met een drukbereik van 50-150 kPa uit een sproeikop valt met een snelheid van 0,07 liter/minuut per sproeigat. De dompeltest van "7" schrijft voor dat het proefstuk gedurende 30 minuten moet worden ondergedompeld tot een diepte van één meter. Ten slotte moet de ultieme test van "9K" worden uitgevoerd door water van 80 graden Celsius in alle behuizingshoeken te spuiten bij een drukbereik van 80-100 bar, op een afstand van maximaal 15 cm.

Wat is IP69K-bescherming?

De IP69K-classificatie biedt bescherming tegen het binnendringen van stof en water onder hoge temperatuur en druk, waardoor producten met deze certificering ideaal zijn voor gebruik in omstandigheden waar apparatuur zorgvuldig moet worden gereinigd.

In industrieën zoals de voedselverwerkende industrie, waar hygiëne en reinheid van het grootste belang zijn, moet apparatuur bestand zijn tegen strenge afwasprocedures onder hoge druk en bij hoge temperaturen.

In veel industrieën, waar stof en vuil een probleem kunnen vormen, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat stof niet in de behuizing van een product kan binnendringen waardoor het defect raakt.

De IP69K-classificatie is de hoogst mogelijke bescherming die beschikbaar is.

Wat zijn de voordelen van IP69K?

In omgevingen waar veel moet worden schoongespoeld, zoals in de voedselverwerkende industrie, kan de combinatie van water, chemicaliën, hoge druk en temperaturen fataal zijn voor elektronische schakelingen en instrumentatie. De IP69K-classificatie biedt de volledige zekerheid dat de apparatuur die deze tests heeft ondergaan zowel duurzaam als resistent is en voldoet aan de hoogste beschermingsklasse op de schaal.

Hoe krijgt een product de IP69K-classificatie?

Producten met de IP69K-classificatie ondergaan een uitdagende reeks tests om er zeker van te zijn dat ze bescherming bieden tegen het binnendringen van water en stof onder hoge druk en hoge temperaturen.

Hoe wordt de waterindringingstest uitgevoerd?

De waterindringingstests zelf worden uitgevoerd door het product op een draaitafel te plaatsen met een rotatiesnelheid van 5 ± 1 omwentelingen per minuut. Het product wordt dan van dichtbij besproeid met een snelheid van ongeveer 16 liter per minuut met een waterdruk tussen 1160-1450 psi, bij een temperatuur van 80°C.

De spuitmond waaruit het water wordt gespoten, wordt tussen de 4 en 6 inch van het product gehouden, onder verschillende hoeken. Na deze strenge testprocedure wordt het product geacht de classificatie te hebben behaald als het volledig bestand is tegen binnendringend water.

Afdichting IP69K

Afspoelen onder hoge druk en hoge temperatuurIP69K testomstandigheden

Druk : 80 - 120 bar
Afstand : 10 ~ 15 cm
Temperatuur : 80 °C ± 5 °C (176 °F ± 41 °F)
Debiet : 14 - 16 l/mn
Duur : 30 seconden per positie

Wat is de IK-impactbestendigheidsklasse?

Beschermingsgraden van omhulsels voor elektrische apparatuur tegen externe mechanische schokken volgens IEC 62262:2002 en IEC 60068-2-75:1997.

Botsproef

Deze classificatie kan doorslaggevend zijn bij de keuze van een product. Het beoordeelt niet de mechanische levensduur, maar het vermogen van een product om omgevingsagressies het hoofd te bieden.
Daarom is het een belangrijk kenmerk voor elk product dat bedoeld is voor consumptiegoederen.

De IK-impactweerstand wordt beoordeeld aan de hand van een specifieke test die wordt uitgevoerd met een "Charpy pendulum" impacttester.

Dit apparaat meet de weerstand van een product bij 3 herhaalde identieke schokken.

De impactenergie (in joules) hangt af van 2 elementen:

De afstand tussen de hamer en het geteste monster
Het hamergewicht

Afhankelijk van het weerstandsniveau dat tijdens de test werd gemeten, wordt een IK-code aan het product toegekend. Deze code, variërend van IK0 tot IK10, bepaalt het energieniveau dat het product kan absorberen.

Correspondentietabel

IK00	Niet beschermd
IK01	Beschermd tegen een impact van 0,14 joules. Komt overeen met een impact van een massa van 0,25 kg die van 56 mm boven het impactoppervlak valt.
IK02	Beschermd tegen een inslag van 0,2 joule. Komt overeen met een impact van een massa van 0,25 kg die van 80 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK03	Beschermd tegen een inslag van 0,35 joule. Komt overeen met een inslag van een massa van 0,25 kg die van 140 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK04	Beschermd tegen een inslag van 0,5 joule. Equivalent aan de impact van een massa van 0,25 kg die van 200 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK05	Beschermd tegen een impact van 0,7 joules. Komt overeen met een impact van een massa van 0,25 kg die van 280 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK06	Beschermd tegen een impact van 1 joule. Equivalent aan de impact van een massa van 0,25 kg die van 400 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK07	Beschermd tegen een impact van 2 joules. Komt overeen met een impact van een massa van 0,5 kg die van 400 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK08	Beschermd tegen een impact van 5 joules. Komt overeen met de impact van een massa van 1,7 kg die van 300 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK09	Beschermd tegen een impact van 10 joules. Komt overeen met de impact van een massa van 5 kg die van 200 mm boven het getroffen oppervlak valt.
IK10	Beschermd tegen een impact van 20 joules. Equivalent aan de impact van een massa van 5 kg die van 400 mm boven het getroffen oppervlak valt.