Le boîtier en aluminium d'un PC industriel sert de boîtier structurel principal pour les ordinateurs industriels embarqués, les PC industriels tout-en-un et les hôtes informatiques de pointe. Son indice de protection détermine directement la stabilité de l'équipement dans des conditions de travail difficiles avec poussière, humidité, pulvérisation d'eau et exposition extérieure. L'industrie adopte largement le système de protection IP défini par la norme CEI 60529 (norme nationale chinoise GB/T 4208). Cet article présente les indices IP courants pour les boîtiers en aluminium pour PC industriels, leurs définitions, les scénarios applicables et la manière dont la protection est assurée via la structure du boîtier en aluminium. Il prend en charge les spécialistes des achats, les ingénieurs en structure et les clients ODM pour une sélection personnalisée.
Les environnements d’exploitation industriels diffèrent grandement des environnements de bureaux commerciaux. La poussière métallique dans les ateliers, les éclaboussures de liquide de coupe, la pluie à l'extérieur, les chambres froides humides et le rinçage à haute pression sur les lignes de production alimentaire peuvent tous endommager les circuits imprimés internes. L'alliage d'aluminium s'impose comme le matériau préféré pour les boîtiers PC industriels grâce à sa légèreté, son excellente dissipation thermique, sa haute résistance mécanique, sa facilité d'usinage CNC pour les moules personnalisés et sa résistance à la corrosion après anodisation. L'indice de protection est un indice normalisé permettant de mesurer la capacité du boîtier à bloquer les corps étrangers solides et l'humidité, communément appelé indice IP (Ingress Protection).
Un code IP est constitué du préfixe IP suivi de deux chiffres :Le premier chiffre=de protection contre les particules solides/poussières (0–6) Le deuxième chiffre=de protection contre l'eau (0–9K)Des nombres plus élevés représentent une protection plus forte. Remarque importante : l'indice de protection dépend de la solution d'étanchéité complète et non du seul matériau en aluminium. Les joints d'étanchéité, la conception à compression du panneau, les presse-étoupes étanches et les structures d'arrêt à vis déterminent ensemble le degré IP final. La coque en aluminium n'est que le support de base.
1. Protection contre la poussière (1er chiffre : 0~6)
0 : Aucune protection contre la poussière. Habituellement utilisé dans des armoires propres.
1 : Empêche l'accès d'objets solides supérieurs ou égaux à 50 mm.
2 : Empêche le contact des doigts avec les composants internes (objets supérieurs ou égaux à 12,5 mm).
3 : Bloque les outils et les fils supérieurs ou égaux à 2,5 mm.
4 : Bloque les fils fins et les corps étrangers supérieurs ou égaux à 1 mm.
5 : Protégé contre la poussière. Une pénétration limitée de poussière est autorisée, mais la poussière n’entraînera pas de panne de l’équipement. Coques en aluminium à étanchéité simple pour ateliers moyennement poussiéreux.
6 : Étanche à la poussière. Aucune poussière ne peut pénétrer dans le boîtier. Il s’agit de la spécification anti-poussière dominante pour les boîtiers industriels en aluminium à haute protection, largement adoptée pour les PC industriels tout-en-un et les hôtes intégrés.
2. Protection contre l'eau (2ème chiffre : 0 ~ 9K)
0 : Aucune résistance à l’eau.
1 : Protégé contre les gouttes d’eau tombant verticalement.
2 : Protégé contre les gouttes d'eau lorsque le boîtier est incliné jusqu'à 15 degrés.
3 : Protégé contre les projections d’eau ; résistant aux projections d'eau dans un angle de 60 degrés.
4 : Protégé contre les projections d’eau de toutes directions. Convient aux stations présentant des projections de liquide de coupe.
5 : Protégé contre les jets d’eau à basse pression provenant de toutes les directions. Résiste aux rinçages réguliers en atelier.
6 : Protégé contre les puissants jets d’eau à haute pression.
7 : Protégé contre une immersion temporaire à une profondeur et une durée spécifiées.Pas pour une utilisation sous-marine permanente.
8 : Protégé contre une immersion continue pour un fonctionnement sous-marin à long terme. Nécessite une structure de boîtier en aluminium spécialement scellée.
9K : Protégé contre le nettoyage à la vapeur à haute température et haute pression. Conçu pour les lignes de production alimentaire et pharmaceutique.
3. Indices de protection courants pour les boîtiers industriels en aluminium pour PC
IP20
Protège contre l'accès des doigts, pas de résistance à l'eau. Les coques en aluminium n'ont généralement pas de rainures d'étanchéité ni de joints. Largement utilisé pour les hôtes industriels intégrés installés à l'intérieur d'armoires électriques dans des environnements intérieurs secs et propres. Solution de boîtier industriel en aluminium la moins coûteuse.
IP40
Bloque les objets solides supérieurs ou égaux à 1 mm, non étanche. Structure de compression de couture simple. Convient aux PC industriels et aux boîtiers de passerelle à l'intérieur des armoires de commande d'automatisation sans pulvérisation d'eau.
IP54
Protection limitée contre la poussière + protection contre les projections d'eau de toutes directions. Coques en aluminium équipées de joints d'étanchéité, sans connecteurs étanches. Idéal pour les ateliers de fabrication ordinaires présentant de légères poussières et des éclaboussures occasionnelles de liquide de coupe, où le rinçage direct n'a pas lieu.
IP65 【Catégorie la plus populaire pour les PC industriels】
Etanche à la poussière + protégé contre les jets d'eau basse pression. Boîtier en aluminium usiné CNC avec rainures d'étanchéité et joints en silicone. Les panneaux et les couvercles sont étroitement comprimés pour assurer l'étanchéité. Des presse-étoupes étanches peuvent être équipés sur les interfaces. Il couvre la plupart des lignes de production automatisées, des boîtiers de commande semi-extérieurs, des machines d'emballage et des armoires de commande de robots. Il s’agit également de la spécification la plus demandée pour les achats à l’étranger de boîtiers industriels en aluminium.
IP67 【Boîtier haute protection pour hôtes intégrés et panneaux industriels】
Etanche à la poussière + protégé contre une immersion temporaire. Exigences plus élevées en matière de structure d’étanchéité. Toutes les coutures et sorties de câbles du boîtier en aluminium doivent être entièrement scellées. Un contrôle précis de la planéité et une disposition optimisée des vis sont nécessaires. Convient aux équipements extérieurs, aux ordinateurs industriels montés sur véhicule, aux environnements souterrains humides et aux dispositifs de surveillance extérieurs. De nombreux boîtiers industriels tout-en-un robustes en aluminium sont moulés sur mesure selon IP67.
IP68 / IP69K 【Boîtiers en aluminium industriels spéciaux de qualité supérieure】
IP68 permet une immersion sous-marine à long terme. IP69K résiste au nettoyage au jet haute pression à haute température. Contrôle de tolérance extrêmement strict pour la planéité du boîtier en aluminium et les rainures d'étanchéité. Le traitement d'anodisation est associé à des structures d'étanchéité professionnelles. Principalement appliqué dans la transformation des aliments, les équipements d'élevage, la surveillance des eaux profondes et les lignes de nettoyage pharmaceutique. Coût de personnalisation élevé et rarement utilisé pour les PC industriels standards.
Remarque complémentaire : les normes NEMA sont souvent demandées dans les projets nord-américains. Les classifications NEMA ne peuvent pas être directement converties en qualités IP. Clarifier la norme exigée par les clients pour les commandes à l'étranger.
4. Facteurs clés pour une protection élevée sur les boîtiers en aluminium
Un malentendu courant : l’alliage d’aluminium 6063/6061 n’est que le matériau de base. Le métal lui-même n’offre pas de performances d’étanchéité ou d’étanchéité.
Usinage CNC : contrôle de la planéité des surfaces d'étanchéité et des rainures de machine pour les joints d'étanchéité.
Composants d'étanchéité : Les joints en silicone ou en caoutchouc fluoré constituent le noyau de la protection.
Conception structurelle : conception de compression de coque en aluminium fendue et vis de verrouillage uniformément réparties.
Correspondance d'interface : les ports USB et Ethernet standard ne sont pas étanches. Des connecteurs étanches doivent être adoptés.
Traitement de surface : l'anodisation ou le revêtement en poudre améliore la résistance à la corrosion et prolonge la durée de vie du joint, mais n'améliore PAS l'indice IP.
5. Directives de sélection
Installation en armoire sèche : IP20 / IP40 de préférence. Conception économique et plus facile pour la dissipation thermique.
Usine générale avec poussière et rinçage occasionnel : IP65 est recommandé. Les options de moules disponibles dans le commerce et personnalisées équilibrent le coût et la protection.
A ciel ouvert, humide ou risque d'immersion temporaire : coffrets aluminium IP67 sur mesure.
Industrie agroalimentaire avec rinçage haute température : Solution d'étanchéité spéciale IP69K.
Rappel important : L'indice de protection global suit le point le plus faible. Même si la coque en aluminium atteint IP67, l'équipement complet sera déclassé si le panneau avant ou les connecteurs ne répondent pas à la même norme. Lorsque vous démarrez le développement de moules OEM/ODM pour les boîtiers industriels en aluminium pour PC, définissez l'indice de protection IP cible et le schéma d'étanchéité dès le début de la conception.
Conclusion
Un indice IP plus élevé n’est pas toujours meilleur. Une spécification excessive d'IP67 ou d'IP68 augmentera les coûts de traitement et posera des problèmes de conception thermique. La sélection du boîtier en aluminium approprié en fonction des conditions de travail garantit un fonctionnement stable de l'équipement et contrôle les coûts de production. Avec la demande croissante d'informatique de pointe et d'appareils industriels extérieurs, les boîtiers en aluminium scellés sur mesure IP65 et IP67 restent des gammes de produits clés pour les fabricants d'extrusion d'aluminium au service du secteur du contrôle industriel.
