Як вибрати правильний матеріал для електричного корпусу?

 

 

Вибір правильного матеріалу є одним з перших технічних рішень при проектуванні або придбанніелектричний корпус. Корпус має захищати електричні компоненти від вологи, пилу, хімікатів, ударів, перепадів температури та інших зовнішніх умов, а також відповідати вимогам щодо ваги, керування температурою, виготовлення та встановлення.

Звичайні варіанти включають вуглецеву сталь, нержавіючу сталь, алюміній і не-металічні матеріали. Кожен має різні механічні та екологічні характеристики. Правильний вибір залежить не від самого матеріалу, а більше від того, де буде встановлено корпус, що він потребує захисту та як буде підтримуватися протягом усього терміну служби.

 

Почніть із операційного середовища

Перед вибором матеріалу корпусу слід оцінити середовище встановлення.

Електрична шафа, встановлена ​​всередині чистої фабрики, може мати незначний ризик корозії, тоді як зовнішня шафа може бути піддана впливу дощу, конденсату, ультрафіолетового випромінювання, коливань температури та забруднюючих речовин у повітрі. У зонах хімічної обробки пред’являються інші вимоги, тоді як прибережні місця можуть мати значний вплив хлориду.

Основні екологічні фактори включають:

• Волога і конденсат
• Соляні бризки та берегова експозиція
• Хімічні пари
• Пил і бруд
• Температура навколишнього середовища
• Прямі сонячні промені
• Механічний вплив
• Вібрація
• Очисні процедури

Наприклад, вуглецева сталь з відповідною обробкою поверхні може бути придатною для багатьох внутрішніх промислових установок. Навпаки, нержавіюча сталь або алюміній можуть бути більш доречними там, де вологість або корозія є головною проблемою.

 

Вуглецева сталь: практичний вибір для загального промислового використання

Вуглецева сталь широко використовується для електричних шаф, оскільки вона поєднує міцність конструкції з відносно простим виготовленням.

Він підходить для таких застосувань, як шафи керування, розподільні шафи, обладнання автоматизації та внутрішні електрощити. Його механічна міцність дозволяє виробникам виготовляти жорсткі двері, монтажні пластини та конструкції шаф без надмірної товщини матеріалу.

Основна проблема – корозія. Гола вуглецева сталь чутлива до окислення під впливом вологи. Тому підготовка поверхні та покриття стають важливими частинами конструкції корпусу.

Порошкове покриття, наприклад, може забезпечити додатковий захисний шар. Однак покупці повинні враховувати не тільки колір покриття. Попередня обробка, товщина покриття, покриття країв, зварні ділянки та пошкоджені поверхні можуть впливати на довгострокову -корозійну поведінку.

 

Нержавіюча сталь для більш вимогливих умов

Нержавіюча сталь стає більш привабливою, коли стійкість до корозії є основною вимогою для покупки.

 

Нержавіюча сталь 304

Нержавіюча сталь 304 зазвичай розглядається для промислових середовищ, де корпус може зазнати вологи, процесів очищення або помірного корозійного впливу.

Він часто використовується на підприємствах-переробки харчових продуктів, промислових виробничих зонах, зовнішньому обладнанні та інших місцях, де важлива догляд за поверхнею корпусу.

Однак 304 не слід автоматично вважати придатним для висококорозійних умов. Вплив хлоридів, особливо в прибережних або морських середовищах, може створити більш складні умови корозії.

 

Нержавіюча сталь 316

Нержавіюча сталь 316, як правило, розглядається, коли потрібен вплив хлоридів або сильніша хімічна стійкість.

Він може підійти для прибережних установок, морського-обладнання та певних хімічних-застосувань. Вищу вартість матеріалів потрібно оцінити порівняно з очікуваним середовищем експлуатації та вимогами до обслуговування.

Важливим моментом є те, що вибір нержавіючої сталі – це не просто вибір дорожчої марки. Специфічний вплив на навколишнє середовище має визначити, чи надають додаткові матеріальні витрати значні технічні переваги.

 

Алюміній, коли вага та тепло мають значення

Алюміній пропонує іншу комбінацію властивостей.

Його відносно низька щільність може зменшити вагу корпусу, що корисно для настінного-обладнання, транспортних-чутливих інсталяцій та застосувань, де технікам часто доводиться переміщувати або змінювати корпус.

Алюміній також має хорошу теплопровідність. Коли електричні компоненти виділяють значну кількість тепла, ця характеристика може сприяти передачі тепла через стінки корпусу.

Однак алюміній не усуває автоматично потреби в тепловому проектуванні. Щільність внутрішніх компонентів, розміри корпусу, температура навколишнього середовища, вентиляція та охолоджувальне обладнання залишаються важливими.

Тому матеріал слід вибирати разом із очікуваним тепловим навантаженням, а не окремо.

 

Коли не-металічні матеріали мають сенс

Матеріали, армовані пластиком і скловолокном-, можуть бути корисною альтернативою металу в певних сферах застосування.

Полікарбонатні корпуси, наприклад, можуть забезпечити електричну ізоляцію та малу вагу. Поліестер, армований скловолокном-, можна розглядати там, де існує занепокоєння від корозії від вологи чи певних хімічних речовин.

Основним обмеженням є те, що не-металевий корпус не забезпечує таких же характеристик електромагнітного екранування, як металевий корпус.

Якщо обладнання містить чутливу електроніку або створює значні електромагнітні перешкоди, інженерам, можливо, доведеться оцінити вимоги до екранування, перш ніж вибрати не-металевий корпус.

 

Не слід забувати про механічну міцність

Вибір матеріалу також визначає механічну поведінку корпусу.

Для великих підлогових-шаф може знадобитися більша жорсткість конструкції, ніж для малих розподільних коробок. Двері з лічильниками, перемикачами, дисплеями або охолоджуючим обладнанням також можуть потребувати додаткового зміцнення.

Слід враховувати такі фактори:

• Розміри корпусу
• Товщина листа
• Розмір дверей
• Навантаження на монтажну пластину
• Конфігурація петель
• Запірний механізм
• Отвори-вводу кабелю
• Умови транспортування та монтажу
• Очікувана вібрація або удар

Використання більш міцного матеріалу не обов’язково означає, що корпус має кращий дизайн. Ефективність конструкції залежить від марки матеріалу, товщини, геометрії, армування, з’єднань і методу виробництва.

 

Враховуйте тепло, що виділяється всередині корпусу

Електричні компоненти виділяють тепло під час роботи, і матеріал корпусу є одним із факторів, що впливає на те, як це тепло управляється.

Джерела живлення,-частотні приводи, трансформатори, реле, автоматичні вимикачі та інші компоненти можуть підвищувати внутрішню температуру. Якщо тепло не може ефективно виходити, робочі температури компонентів можуть підвищитися.

Металеві корпуси зазвичай забезпечують кращу теплопровідність, ніж багато полімерних матеріалів. Алюміній може бути особливо корисним, коли потрібна низька вага та теплопровідність.

Однак вибір матеріалу слід поєднувати з оцінкою:

• Загальна внутрішня теплогенерація
• Температура навколишнього середовища
• Площа поверхні корпусу
• Внутрішня відстань між компонентами
• Вентиляція
• Вентилятори або теплообмінники
• Сонячна радіація для зовнішніх установок

Це запобігає поширеній помилці очікування, що лише матеріал корпусу вирішить теплову проблему.

 

Вибір матеріалу та захист корпусу

Матеріал також слід оцінювати разом із вимогами до захисту корпусу.

Стійкість корпусу до води та пилу не залежить лише від того, чи виготовлений він зі сталі, нержавіючої сталі чи алюмінію. Важлива повна конструкція, включаючи:

Дверні шви

Прокладки

Кабельні вводи

Інтерфейси кріплення

Зварні з'єднання

Панелі доступу

Вентиляційні отвори

Для застосувань, які потребують вищого захисту IP, ці деталі можуть бути такими ж важливими, як і сам матеріал.

Корпус із нержавіючої сталі з погано сконструйованими кабельними вводами може забезпечувати менш практичний захист, ніж правильно сконструйований сталевий корпус із покриттям, розроблений для тих самих умов навколишнього середовища.

 

Інструкція з вибору матеріалу

Цю таблицю слід використовувати як відправну точку, а не як фіксовану специфікацію. Фактичний вибір матеріалу повинен ґрунтуватися на повному робочому середовищі.

 

Що повинні підтвердити покупці перед замовленням?

Для B2Bелектричний корпусзакупівлі, просто вказати «корпус з нержавіючої сталі» або «металевий корпус» зазвичай недостатньо.

Специфікація закупівлі має чітко визначати клас матеріалу, товщину, обробку поверхні, розміри, вимоги до захисту та середовище встановлення.

Покупці також повинні підтвердити, чи вимагає корпус:

• Спеціальні марки нержавіючої сталі, такі як 304 або 316
• Визначена обробка поверхні вуглецевої сталі
• Певна товщина стіни або монтажної пластини
• Зовнішній захист від корозії
• Електромагнітне екранування
• Положення щодо теплового менеджменту
• Спеціальні -вводи кабелю
• Необхідний захист IP або NEMA
• Особливі вимоги до тестування або сертифікації

Чіткі специфікації спрощують для виробника вибір відповідних матеріалів і забезпечують узгодженість між зразками та масовим виробництвом.

 

Виготовлення електричних корпусів на замовлення компанією Prota

Вибір матеріалу є лише частиною виготовлення корпусу. Корпус також повинен відповідати необхідним розмірам, компоновці компонентів, способу монтажу, обробці поверхні та рівню захисту.Протапідтримує індивідуальні проекти електричних корпусів від інженерного проектування до виготовлення листового металу та остаточного складання.

Компанія працює з вуглецевою сталлю, нержавіючої сталлю та алюмінієм для різних вимог до корпусів. Спеціальні послуги можуть включати:

• Нестандартні розміри та конструкції корпусу
• Вибір матеріалу і товщини
• Прецизійне лазерне різання та згинання з ЧПУ
• Зварювання та формування листового металу
• Індивідуальні вирізи та кріплення
• Порошкове фарбування та інші види обробки поверхні
• Внутрішній монтаж і монтаж
• OEM виробництво за кресленнями замовника

Prota має більш ніж 15-річний досвід інженерної роботи та керує виробничим підприємством площею близько 14 000 м². Його виробничий процес включає проектування, лазерне різання, згинання, штампування, зварювання, обробку поверхні, перевірку та складання, що дозволяє координувати різні етапи виробництва в одній виробничій системі.

Компанія підтримує проекти корпусів для промислової автоматизації, розподілу електроенергії, телекомунікацій, відновлюваних джерел енергії та іншого електричного обладнання. Для покупців, які вже мають креслення або визначені технічні специфікації, Prota також може підтримувати розробку та виробництво індивідуальних корпусів на основі вимог проекту.

 

Поширені запитання про матеріали для електричних корпусів

Який матеріал зазвичай використовується для електричних корпусів?

Вуглецева сталь зазвичай використовується для внутрішніх електричних шаф, оскільки вона має високу механічну міцність і її легко різати, згинати, зварювати та завершувати. Нержавіюча сталь і алюміній вибираються, коли цього вимагають вимоги до середовища або ваги.

Чи нержавіюча сталь краща за вуглецеву?

Не завжди. Нержавіюча сталь краще підходить для вологих, корозійних або часто очищуваних середовищ. Для стандартного застосування всередині приміщень вуглецева сталь із покриттям може забезпечити необхідний захист за меншої вартості матеріалів.

Яка різниця між нержавіючої сталлю 304 і 316?

Нержавіюча сталь 304 підходить для загального -стійкого до корозії застосування. 316, містить молібден і забезпечує кращу стійкість до впливу хлоридів, що робить її більш придатною для прибережних, морських і хімічних середовищ.

Чи підходить алюміній для зовнішніх корпусів?

так Алюміній легкий і природно стійкий до корозії. Його можна розглядати для зовнішнього обладнання, де важливо зменшити вагу корпусу, хоча сплав, покриття, товщина стінки та конструкція ущільнення все одно повинні бути визначені.

Чи впливає матеріал на розсіювання тепла корпусу?

так Різні матеріали мають різну теплопровідність. Алюміній легше передає тепло, ніж багато марок сталі, але сам вибір матеріалу не визначає температуру корпусу. Також необхідно враховувати внутрішнє теплове навантаження, вентиляцію, розмір корпусу та компоненти охолодження.

Чи вибір матеріалу має стояти перед рейтингом IP?

Їх слід розглядати разом. Матеріал впливає на стійкість до корозії та механічні характеристики, тоді як конструкція корпусу, конструкція дверей, прокладка, кабельні вводи та збірка значною мірою визначають кінцевий захист від проникнення.