Tot el que cal saber sobre els graus de protecció IP per a actuadors lineals

Regner® Editorial Team

Aiguaviva -

18/09/2023

Què significa que un dispositiu sigui resistent a l’aigua, sigui hermètic o estigui segellat? Són adjectius prou clars per a determinar si un dispositiu pot funcionar de manera segura en condicions adverses? Per desgràcia, la veritat és que no. Per a aplicacions professionals i tècniques la informació ha de ser extremadament clara, i per això l’IEC (Comissió Electrotècnica Internacional) va establir una classificació sobre els graus de protecció de dispositius, la gradació Ingress Protection (IP), en la seva norma 60529. Juntament amb proves de verificació determinants com les de seguretat, les de compatibilitat electromagnètica i les de fatiga, la prova de Ingress Protection (protecció d’entrada) és fonamental per a proporcionar als usuaris informació precisa sobre la resistència d’un producte a la pols, a la sorra, a la brutícia, als líquids i a altres agents estranys.

El punt feble dels actuadors lineals quant a protecció IP

Els diferents tipus d’actuador lineal necessiten graus de protecció diferents, ja que poden utilitzar-se en camps molt variats. A la vista que les aplicacions per a exteriors, que requereixen un grau de protecció major, són cada vegada més habituals, aconseguir la classificació IP adequada s’ha convertit en un punt clau en el desenvolupament mecànic d’un actuador lineal.

La carcassa dels actuadors lineals d’alta tecnologia està feta d’alumini anoditzat —que proporciona més rigidesa estructural i durabilitat que el plàstic—, la qual cosa resol la qüestió de la resistència a l’aigua. Els problemes elèctrics potencials es resolen utilitzant cables d’alta qualitat i connectors segellats. Per tant, només queda un punt feble en l’assemblatge: les juntes. Els encarregats d’impedir l’entrada d’agents líquids i sòlids en l’actuador són els segellaments i les juntes d’estanquitat.

A REGNER® treballem amb un dels fabricants de juntes d’estanquitat líders a Europa per a garantir una IP alta que es mantingui durant anys. Utilitzem juntes d’estanquitat fabricades amb materials i tecnologies d’avantguarda i, segons l’aplicació en la qual es vagi a utilitzar potencialment l’actuador, poden ser rígides (que proporcionen una alta estabilitat estructural i una millor protecció) o flexibles (que tenen una millor adaptabilitat i funcionalitat).

Com desxifrar el codi IP

Segons l’IEC, el grau de protecció IP fa referència a tres qüestions diferents. La primera, la protecció dels usuaris quant a la possibilitat d’accedir a les parts perilloses del dispositiu. La segona, la protecció dels equips i materials situats dins del dispositiu contra cossos sòlids estranys. I, finalment, la tercera, la protecció de l’interior del dispositiu contra els efectes nocius causats per l’aigua.

Un codi IP està format per dos números, però també pot incloure dues lletres. El primer dígit del codi (de 0 a 6) concerneix la protecció de les persones i l’entrada de cossos sòlids. El segon dígit (de 0 a 9) està relacionat amb la penetració de líquids en el dispositiu. Quan el codi només indica un d’aquests dos tipus de protecció, l’altre es representa amb una “X”. Això no significa que el dispositiu no tingui cap protecció, sinó que assenyala simplement que aquesta informació no és rellevant o necessària, o que no s’ha verificat. Per exemple, un actuador lineal amb una classificació IPX7 és un dispositiu que pot submergir-se en l’aigua, però del qual no hi ha informació quant a protecció contra objectes sòlids.

INTERPRETACIÓ DE LA PRIMERA XIFRA DEL CODI IP:

NÚMERO	EFECTIU CONTRA	DESCRIPCIÓ	CONDICIONS DE ASSAIG
X	–	Sense verificació/ no aplicable.	–
0	Res	Sense protecció.	–
1	> 50 mm \| mà	Protecció contra objectes sòlids estranys de més de 50 mm, com el dors d’una mà.	Una sonda de 50 mm empesa amb una força de 50 N, ha de mantenir-se adequadament allunyada de les parts perilloses del dispositiu i no poder accedir completament al seu interior.
2	> 12,5 mm \| dit	Protecció contra objectes sòlids estranys de més de 12,5 mm, com un dit.	Un dit de prova estandarditzat de 12 mm de diàmetre amb una força de 10 N no ha de poder accedir completament a l’interior del dispositiu, i una esfera de 12,5 mm amb una força de 30 N ha de mantenir-se adequadament allunyada de les parts perilloses del dispositiu.
3	> 2,5 mm \| eina	Protecció contra objectes sòlids estranys de més de 2,5 mm, com un tornavís.	Una sonda de 2,5 mm empesa en forma de cable d’acer amb una força de 3 N no ha de poder accedir completament a l’interior del dispositiu.
4	> 1 mm \| cable	Protecció contra objectes sòlids estranys de més d’1,0 mm, com un cable..	Una sonda d’1 mm en forma de cable d’acer i empesa amb una força d’1 N no ha de poder accedir completament a l’interior del dispositiu.
5	Protecció contra la pols	Protecció parcial contra la pols. La quantitat de pols que penetra en el dispositiu no ha de danyar-ho ni impedir que funcioni adequadament.	Una sonda d’1 mm en forma de cable d’acer i empesa amb una força d’1 N no ha de poder accedir completament a l’interior del dispositiu. A més, el dispositiu ha de resistir a la pols de talc de gra fi circulant en una cambra durant un període d’entre 2 i 8 hores sense sofrir danys ni problemes de seguretat o rendiment.
6	Hermètic a la pols	Protecció contra l’entrada d’un cable i protecció completa contra la pols.	Una sonda d’1 mm en forma de cable d’acer i empesa amb una força d’1 N no ha de poder accedir completament a l’interior del dispositiu. A més, el dispositiu ha de resistir a la pols de talc de gra fi circulant en una cambra durant un període d’entre 2 i 8 hores sense que aquest penetri en ell.

INTERPRETACIÓ DE LA SEGONA DEL CODI IP:

NÚMERO	EFECTIU CONTRA	DESCRIPCIÓ	CONDICIONS DE ASSAIG
X	–	Sense verificació/ no aplicable.	–
0	Res	Sense protecció.	–
1	Degoteig	Protecció contra la caiguda vertical de gotes d’agua.	L’aigua caiguda per degoteig amb un cabal d’1 mm/*min durant 10 minuts no ha de penetrar en el dispositiu en tal quantitat o posició que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
2	Degoteig amb el dispositiu inclinat a 15°	Protecció contra la caiguda vertical de gotes d’aigua amb el dispositiu inclinat a 15°.	Amb l’equip muntat en quatre posicions diferents amb una diferència en la inclinació de 15° en cada posició, l’aigua caiguda per degoteig amb un cabal de 3 mm/*min durant 2,5 minuts en cadascuna de les posicions no ha de penetrar en el dispositiu en tal quantitat o posició que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
3	Ruixada d’aigua	Protecció contra aigua ruixada des de qualsevol angle fins als 60° respecte a la vertical.	La prova es pot realitzar utilitzant un dispositiu oscil·lant o un filtre ruixador. Amb el dispositiu oscil·lant, es polvoritza un volum d’aigua de 0,07 l/min per forat durant 10 minuts. Amb el filtre de polvorització, es ruixa un volum d’aigua de 10 l/min a 1 min/m^², durant un mínim de 5 minuts. En tots dos casos, la polvorització no ha de superar els 60° de la vertical i l’aigua no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
4	Esquitxades d’agua	Protecció contra esquitxades d’aigua des de qualsevol angle.	Igual que per a la IPX3, la prova es pot realitzar utilitzant un dispositiu oscil·lant o un filtre ruixador. Amb el dispositiu oscil·lant, es polvoritza un volum d’aigua de 0,07 l/*min per forat durant 10 minuts. Amb el filtre de polvorització, es ruixa un volum d’aigua de 10 l/min a 1 min/m^², durant un mínim de 5 minuts. En tots dos casos, la polvorització pot realitzar-se des de qualsevol angle i l’aigua no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
5	Dolls d’aigua	Protecció contra dolls d’aigua a baixa presió des de qualsevol angle.	Un doll d’aigua llançat des d’un filtre de Ø 6,3 mm a una distància de 2,5-3 m del dispositiu amb un cabal de 12,5 l/min durant 1 min/m², durant almenys 3 minuts, no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc de seguretat.
6	Dolls d’agua potents	Protecció contra dolls d’aigua potents des de qualsevol angle.	Un doll d’aigua llançat des d’un filtre de Ø 12,5 mm a una distància de 2,5-3 m del dispositiu amb un cabal de 100 l/min durant 1 min/m², durant almenys 3 minuts, no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc de seguretat.
6K (DIN 40050)	Dolls d’aigua potents a pressió elevada	Protecció contra dolls d’aigua a alta pressió des de qualsevol angle.	Un doll d’aigua llançat des d’un filtre de Ø 6,3 mm a una distància de 2,5-3 m del dispositiu amb un cabal de 75 l/min durant 1 min/m², durant almenys 3 minuts, no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc de seguretat.
7	Immersió a < 1 m de profunditat	Protecció contra una immersió momentània a l’aigua a una profunditat màxima d’1 m.	El dispositiu, col·locat en la seva posició de funcionament, se submergeix en aigua durant 30 minuts, amb el punt més sota de l’equip a 1 m per sota de la superfície de l’aigua o el punt més alt a 15 cm per sota de la superfície, cosa que sigui més profund. L’aigua no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
8	Immersió a >= 1 m de profunditat	Protecció contra una immersió a l’aigua a profunditats majors i durant més temps.	El dispositiu se submergeix en aigua segons la durada, la profunditat i les condicions acordades pel fabricant i l’usuari. L’aigua no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc per a la seguretat.
9K (DIN 40050)	Dolls d’agua potents a altes temperatures	Protecció contra dolls d’aigua calenta a alta pressió des de qualsevol angle.	L’aigua a una temperatura de 80 °C llançada a 0,10-0,15 m del dispositiu amb un cabal de 14-16 l/*min i una pressió de 8-10 MPa, durant 30 segons en 4 angles diferents fins a un total de 2 minuts, no ha de penetrar en el dispositiu en una quantitat o posició tal que impedeixi un funcionament adequat o suposi un risc de seguretat.

A més, fins a dues lletres poden acompanyar els dos dígits del codi: les lletres addicionals (A, B, C, D) i les lletres suplementàries (f, H, M, S, W). Les lletres addicionals (A, B, C, D) indiquen el grau de protecció de les persones quant a la possibilitat d’accedir a les parts perilloses del dispositiu. Només es poden mostrar si la protecció real és major que la indicada per la primera xifra del codi IP o quan es refereix exclusivament a la protecció contra parts perilloses. En aquest cas, la primera xifra del codi ha de ser substituida per una “X”. Les lletres suplementàries (f, H, M, S, W) aporten informació complementària.

DESCRIPCIÓ DE LES LLETRES ADDICIONALS:

LLETRA	DESCRIPCIÓ
A	Protecció contra l’accés a les parts perilloses amb el dors de la mà.
B	Protecció contra l’accés a les parts perilloses amb els dits.
C	Protección contra el acceso a las partes peligrosas con herramientas.
D	Protecció contra l’accés a les parts perilloses amb un cable.

DESCRIPCIÓ DE LES LLETRES SUPLEMENTARIES:

LLETRA	DESCRIPCIÓ
f	Dispositiu resistent a la grassa.
H	Dispositiu d’alta tensió.
M	Dispositiu en moviment durant la prova de resistència a l’aigua.
S	Dispositiu estàtic durant la prova de resistència aigua.
W	Condicions climàtiques.

Com a exemple, un actuador lineal amb un codi IP54 és un dispositiu que funcionarà correctament en exteriors, ja que està protegit contra la pols i ruixades d’aigua, i que ha passat per la cambra de pols i s’ha sotmès a una prova de resistència a l’aigua, com s’il·lustra a continuació.

Així doncs, el codi IP proporciona a l’usuari informació precisa sobre les condicions utilitzades per a la verificació del producte i demostra que és segur utilitzar-lo.

El codi IP també ha estat utilitzat per a determinar la resistència dels dispositius als impactes mecànics. En tal cas, aquesta resistència s’indica amb una tercera xifra en el codi IP. No obstant això, per a aquesta propietat, a Europa s’utilitza actualment la classificació IK (EN 62262):

Classificació IK	IK00	IK01	IK02	IK03	IK04	IK05	IK06	IK07	IK08	IK09	IK10
Energia de l’impacte (en joules)	Sense protecció	0,15	0,20	0,35	0,50	0,70	1	2	5	10	20

Cal assenyalar, finalment, que la classificació IP és una norma europea. Als EUA, l’estàndard més utilitzat és el NEMA, que disposa de proves de verificació per a dispositius molt similars, però exigeix característiques i proves de verificació addicionals del producte i, per tant, no és un equivalent exacte.

NEMA	Codi IP
1	IP20
2	IP22
3, 3X, 3S, 3SX	IP55
3R, 3RX	IP24
4, 4X	IP66
5	IP53
6	IP67