¿CÓMO INFLUYEN LOS DIFERENTES SECTORES DE LA INGENIERÍA EN LAS ESPECIFICACIONES DE LAS CARCASAS?
¿QUÉ GRADO DE RESISTENCIA? ¿QUÉ GRADO DE IMPERMEABILIDAD?
Es obvio que, a grandes rasgos, la mayoría de las aplicaciones de ingeniería requerirán carcasas resistentes con clasificación IP. Pero su especificación es mucho más matizada que eso. Cada sector de la ingeniería puede plantear exigencias únicas y, en ocasiones, contradictorias a la carcasa.
La especificación exige un análisis minucioso de los materiales, la protección contra la entrada de elementos, la gestión térmica, la resistencia mecánica y la exposición ambiental a largo plazo. En esta entrada del blog analizamos los principales sectores de la ingeniería para determinar los riesgos que plantean y los niveles de protección contra la entrada de elementos necesarios.
INGENIERÍA DE INSTALACIONES Y EQUIPOS
Los entornos de las plantas suelen ser adversos, con una combinación de polvo, humedad, vibraciones e impactos mecánicos. La maquinaria rotativa de gran tamaño, las cintas transportadoras y los equipos de elevación de cargas pesadas suelen generar cargas de choque y vibraciones continuas, por lo que las carcasas deben ofrecer una gran integridad mecánica y un montaje estable.
Los altos niveles de partículas en suspensión exigen una protección contra la entrada de partículas que impida que el polvo penetre y provoque averías. Las fluctuaciones de temperatura, especialmente en instalaciones parcialmente cubiertas o al aire libre, pueden provocar condensación. Por ello, es importante contar con prensaestopas de compensación de presión y medidas anticondensación. La exposición a productos químicos y aceites también puede degradar los plásticos más frágiles, por lo que los materiales de las cajas deben seleccionarse teniendo en cuenta su resistencia química.
Índices IP recomendados
- Mínimo: IP 54 para equipos en interiores protegidos (protección básica contra el polvo y las salpicaduras).
- Típico: IP 65/IP 66 para instalaciones con polvo, suciedad o parcialmente expuestas.
- Zonas de alto riesgo: IP 67 cuando se prevea una mayor exposición al aire libre.
INGENIERÍA DE AUTOMOCIÓN
El sector de la automoción abarca tanto la electrónica de taller como la integrada en los vehículos. En los talleres, las cajas protectoras pueden verse expuestas a aceites, combustibles, disolventes y productos de limpieza agresivos, lo que exige el uso de materiales resistentes a los productos químicos, como el PRFV, el policarbonato o los metales recubiertos.
Las carcasas instaladas en los vehículos están sometidas a vibraciones continuas, temperaturas extremas y a la exposición a salpicaduras de la carretera, sal y suciedad. Los índices de protección IP deben soportar el lavado a presión y la entrada de salpicaduras, mientras que las juntas deben resistir los ciclos de congelación-descongelación.
La compatibilidad electromagnética (CEM) también es una preocupación importante, dada la proliferación y la densidad de los sistemas electrónicos en los vehículos modernos. La gestión térmica se complica debido a los espacios reducidos y a la proximidad a los motores y los sistemas de propulsión.
Índices IP recomendados
Uso en taller/fábrica
- Típico: IP 65/IP 66 para protección contra chorros de agua y contaminantes aceitosos.
- Para limpieza intensiva: IP 67 para inmersión temporal, IP 69K para lavado a presión.
Electrónica instalada en el vehículo
- Típico: IP 67 para resistir las salpicaduras de la carretera, los charcos y la sal.
- Condiciones extremas (parte inferior de la carrocería, todoterreno, electrónica de potencia de vehículos eléctricos): IP 68 con profundidad y tiempo de inmersión probados.
INGENIERÍA ENERGÉTICA
La ingeniería energética abarca las energías renovables, la generación de energía convencional, las subestaciones y los sistemas de distribución. La exposición al aire libre es el principal reto, lo que requiere materiales resistentes a los rayos UV y sistemas de sellado de alta integridad para resistir la lluvia, el polvo, la sal, las partículas transportadas por el viento y la intemperie a largo plazo.
En aplicaciones solares y eólicas, las carcasas pueden sufrir ciclos térmicos considerables que pueden provocar fatiga en las juntas y someter a los materiales a grandes tensiones. En entornos de subestaciones y distribución, las carcasas también deben soportar campos eléctricos, posibles arcos eléctricos y atmósferas corrosivas causadas por contaminantes o subproductos como el sulfuro de hidrógeno. La resistencia a los impactos mecánicos debe ser elevada debido al riesgo de golpes accidentales durante el mantenimiento.
Índices IP recomendados
- Equipos de control y supervisión en exteriores: IP 65/IP 66 para la lluvia impulsada por el viento y el polvo.
- Componentes internos de instalaciones solares y aerogeneradores: los grados IP 54 o IP 55 son aceptables en interiores, pero a menudo se amplían a IP 65 por motivos de seguridad.
- Instalaciones a nivel del suelo o expuestas: IP 67 o IP 68, dependiendo del riesgo de inundación.
INGENIERÍA DE PROCESOS
Las instalaciones de proceso —especialmente las del sector químico, farmacéutico, alimentario y de bebidas— plantean requisitos muy estrictos en materia de higiene, exposición a productos químicos y lavado. La limpieza a alta presión, el vapor, los detergentes cáusticos y los productos químicos concentrados pueden dañar las juntas y degradar los plásticos.
La protección contra la entrada de partículas es fundamental, y suele ser necesario un grado de protección IP 66 o superior. También hay que tener en cuenta la estabilidad térmica, ya que las plantas de proceso suelen incluir recipientes calientes, zonas refrigeradas o transiciones rápidas entre ambos.
Índices IP recomendados
Áreas alimentarias, de bebidas e higiénicas
- El grado IP 66 es el mínimo requerido para el lavado con agua caliente.
- IP 69K para limpiezas agresivas, a alta presión y a alta temperatura.
Plantas químicas y farmacéuticas
- IP 65/IP 66 para resistir el polvo, las nieblas químicas y las salpicaduras ocasionales.
MÁQUINAS DE EMBALAJE
La maquinaria de envasado cuenta con componentes que se mueven a gran velocidad y generan vibraciones, polvo y, en ocasiones, residuos del producto. Las carcasas deben ser compactas, pero lo suficientemente robustas como para soportar las vibraciones sin que ello afecte a la integridad de las juntas.
Las carcasas utilizadas en el envasado de alimentos también pueden estar sujetas a requisitos de lavado e higiene, lo que exige materiales resistentes a la corrosión y altos índices de protección IP. El calor procedente de motores, variadores y actuadores adyacentes puede crear puntos calientes localizados, lo que requiere una disposición cuidadosa y, posiblemente, refrigeración activa. La presencia de partículas finas, como polvos o fibras, hace que la entrada de polvo sea una preocupación importante en este sector.
Índices de protección IP recomendados
- Líneas de envasado en seco: por lo general, basta con IP 54/IP 55.
- Manipulación de polvos o entornos polvorientos: IP 65/IP 66 para evitar la entrada de partículas finas.
- Envasado de alimentos con procesos de limpieza: IP 66 o IP 69K.
INGENIERÍA DE MÁQUINAS-HERRAMIENTA
Las máquinas-herramienta generan un entorno con virutas metálicas, fluidos de corte, aceites y refrigerantes, todos ellos capaces de dañar los plásticos y las juntas. Es imprescindible contar con índices de protección IP elevados, a menudo IP 67 o superiores, para impedir que los líquidos conductores penetren en la carcasa.
La resistencia a los impactos mecánicos también debe ser elevada debido al riesgo de que se produzcan virutas dispersas o fragmentos de la máquina herramienta. La niebla de refrigerante puede infiltrarse en las juntas con el paso del tiempo, por lo que la compatibilidad del material de las juntas y la consistencia de la compresión son fundamentales.
Las máquinas-herramienta generan vibraciones considerables y, en ocasiones, cargas de choque, lo que implica que se requiere un montaje seguro, estructuras de carcasa rígidas y componentes internos bien sujetos. A menudo se produce interferencia electromagnética (EMI) debido a los potentes motores y variadores, por lo que también puede ser necesario un blindaje.
Índices IP recomendados
- Mínimo: IP 65 para proteger contra salpicaduras de refrigerante y virutas.
- Típico: IP 66 para sistemas de refrigerante a alta presión.
- Zonas propensas a la inmersión (zonas de sumidero o interior de las protecciones): IP 67.
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