การเลือกกล่องหุ้มเพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งภายในและภายนอกอาคาร

แม้ว่าภายในระบบอาจมีการเปลี่ยนแปลง แต่แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ (บอร์ดพีซี) จะต้องได้รับการปกป้องจากภายนอกจากการบุกรุกของความร้อน ความเย็น แสง น้ำ ฝุ่น ความชื้น และสารเคมี พวกเขายังต้องมีการแยกทางกลไกเพื่อป้องกันการงัดแงะและป้องกันไฟฟ้าช็อตและการลัดวงจร ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องแยกจากแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนเพิ่มเติม กล่องหุ้มจะต้องถูกปกป้องจากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ สุดท้ายนี้ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องได้รับการปกป้องจากเหตุการณ์ภัยพิบัติ เช่น ไฟไหม้และน้ำท่วม

แม้ว่านักออกแบบจะสามารถสร้างกล่องหุ้มของตนเองได้ แต่การทำเช่นนี้อาจใช้เวลานานและไม่ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด วิธีแก้ไขคือการซื้อกรอบหุ้มที่มีจำหน่ายทั่วไปจากซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียงพร้อมตัวเลือกที่หลากหลายในด้านวัสดุ ขนาด การติดตั้ง และการปิดผนึก

บทความนี้จะกล่าวถึงเกณฑ์การคัดเลือกตู้พลาสติกที่เหมาะกับการใช้งานทั้งภายในและภายนอก โดยจะใช้ตัวอย่างจาก Hammond Manufacturing และเน้นการเลือกแบบที่มีคุณสมบัติการซีลและสารหน่วงไฟที่เหมาะสม

การเลือกตู้อิเล็กทรอนิกส์

ก่อนที่จะเลือกกล่องหุ้ม จำเป็นต้องระบุตำแหน่งและสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์ จะติดตั้งภายในหรือภายนอกอาคาร? จะติดบนผนัง เสา หรือม้านั่งหรือไม่? จะต้องกันน้ำ ทนการกัดกร่อน กันฝุ่น ทนแดด หรือทนไฟหรือไม่? ชุดประกอบย่อยที่ติดตั้งจะเป็นบอร์ดพีซีหรือโมดูลราง DIN หรือไม่ การคัดเลือกจะเริ่มได้ก็ต่อเมื่อตอบคำถามเหล่านี้แล้วเท่านั้น

ตู้อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมีจำหน่ายในวัสดุหลากหลายประเภท Hammond Manufacturing ออกแบบและสร้างตู้อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ทำจากเหล็ก สแตนเลส แผ่นและอลูมิเนียมหล่อ พลาสติก ABS และโพลีคาร์บอเนต มีจำหน่ายหลายขนาดและรูปทรงเรขาคณิต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เปลือกพลาสติกได้รับความโดดเด่นเนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและน้ำหนักที่เบากว่า ในขณะเดียวกันก็ให้การปกป้องสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น

กล่องหุ้มพลาสติก

Hammond Manufacturing ซีรีส์ 1555F (รูปที่ 1) เป็นตัวอย่างของชุดกล่องพลาสติกกันน้ำที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สร้างขึ้นจากพลาสติก ABS หรือวัสดุโพลีคาร์บอเนต มีไว้สำหรับติดตั้งบนผนังและมีหน้าแปลนยึดในตัว บอสสำหรับติดตั้ง และปะเก็นซีล

รูปที่ 1: แสดงให้เห็นคุณสมบัติทางโครงสร้างที่สำคัญของตู้ Hammond Manufacturing ซีรีส์ 1555F (แหล่งรูปภาพ: Hammond Manufacturing)

ซีรีส์ 1555F มีคุณสมบัติทั่วไปหลายประการของเปลือกพลาสติกของ Hammond Manufacturing ซึ่งรวมถึงพื้นผิวขึ้นรูปเรียบที่ฝังไว้เพื่อรับฉลากหรือแผงปุ่มกดแบบเมมเบรน ทั้งหมดมีบอสในตัวสำหรับยึดบอร์ดพีซี และบางตัวยังมีตัวยึดสำหรับโมดูลราง DIN อีกด้วย โมดูลเหล่านี้ปิดผนึกโดยใช้ช่องลิ้นและร่องเพื่อรับปะเก็นซิลิโคนอุณหภูมิสูงที่เปลี่ยนได้ในรายการ UL ช่องลิ้นและร่องยึดปะเก็นและให้การซีลที่ดีกว่าซีลข้อต่อตักธรรมดาที่ใช้กับกล่องหล่อแบบหล่อ ฮาร์ดแวร์ทั้งหมดทนทานต่อการกัดกร่อน รวมถึงสแตนเลสหรือทองเหลือง รวมสกรูและปะเก็นฝาครอบไว้แล้วและดึงดูดใจในตัวเพื่อป้องกันการสูญหาย

นอกจากนี้ยังมีฮาร์ดแวร์และปะเก็นสำหรับเปลี่ยนทดแทนอีกด้วย เคสของซีรีส์นี้เป็นสีเทาอ่อนมาตรฐาน RAL-7035 พร้อมผิวเคลือบซาตินที่ทำความสะอาดง่าย ยกเว้นส่วนแผงปุ่มกดที่เรียบ หน้าแปลนติดตั้งแบบหล่อขึ้นรูปเป็นคุณลักษณะเฉพาะของซีรีส์ 1555F อุปกรณ์เสริมของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดประกอบด้วยแผงยึดเหล็กชุบสังกะสีเพื่อยึดบอร์ดพีซีที่มีน้ำหนักมาก แผงโลหะยังทำหน้าที่เป็นฐานสำหรับเกราะป้องกันภายในสำหรับการปราบปรามสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ตัวเลือกการควบคุมการเข้าถึงประกอบด้วยช่องระบายอากาศ ปลั๊กชดเชยแรงดัน ที่จับสายไฟที่รัดแน่นด้วยของเหลว และเครื่องช่วยหายใจแบบกันฝน สิ่งเหล่านี้ช่วยให้สามารถเข้าถึงสายไฟและปรับความดันให้เท่ากันได้ โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ในการกันน้ำของตัวเครื่อง

โดยรุ่น ABS นั้นแนะนำว่าเหมาะสำหรับใช้ภายในอาคารเท่านั้น มีระดับการป้องกันน้ำเข้า (IP) ที่ IP66 ซึ่งบ่งชี้ถึงการป้องกันฝุ่นและน้ำท่วมชั่วคราวอย่างสมบูรณ์ กรอบโพลีคาร์บอเนตมีความเสถียรต่อรังสี UV และสามารถใช้ได้ทั้งภายในอาคารและนอกอาคาร ได้รับการจัดอันดับ IP68 ซึ่งบ่งบอกว่าได้รับการป้องกันฝุ่นและการจุ่มน้ำทั้งหมด ได้รับการจัดอันดับ UL (ทั้งในรายการ cUL และ UL508A) และมีอัตราการติดไฟที่ UL94 5VA ได้รับการออกแบบเพื่อให้เป็นไปตามการจัดอันดับ NEMA ประเภท 4, 4X, 6, 6P, 12 และ 13

ซีรีส์นี้ประกอบด้วย 23 ขนาดที่แตกต่างกันในแต่ละวัสดุ ตั้งแต่ 2.56 นิ้ว (นิ้ว) ยาว (65 มิลลิเมตร [mm]) กว้าง 2.56 นิ้ว (65 mm) สูง 1.67 นิ้ว (42.4 mm) ยาว 9.45 นิ้ว (240 mm) กว้าง 6.34 นิ้ว (161 mm) สูง 2.40 นิ้ว (61 mm)

Hammond Manufacturing 1555H2F42GY (รูปที่ 2) คือตัวอย่างของตู้ ซีรีส์ 1555F เป็นกล่องโพลีคาร์บอเนตแบบมีหน้าแปลนซึ่งมีความยาว 7.086 นิ้ว (180 mm) กว้าง 4.723 นิ้ว (120 mm) สูง 2.441 นิ้ว (62 mm)

รูปที่ 2: Hammond Manufacturing 1555H2F42GY เป็นกล่องโพลีคาร์บอเนตกันน้ำระดับ IP68 (แหล่งรูปภาพ: Hammond Manufacturing)

นี่คือตู้ขนาดกลางสำหรับติดตั้งบนผนัง มีรูยึดทรงกลมสี่รูบนหน้าแปลนสำหรับการติดตั้งแบบถาวร และรูกุญแจสองช่องเพื่อการติดตั้งและถอดที่รวดเร็ว สกรูสแตนเลส M4 สี่ตัวจับคู่กับตัวสแตนเลสเพื่อยึดกล่องเข้ากับฐาน สกรูและส่วนแทรกฝาครอบอยู่นอกขอบเขตปะเก็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกปะเก็นอย่างเหมาะสม

ซีรีส์ 1557 (รูปที่ 3) กันน้ำได้และช่วยให้นักออกแบบสามารถเลือกการติดตั้งได้หลากหลาย มีจำหน่ายทั้งแบบพลาสติก ABS และโพลีคาร์บอเนต โดยมีให้เลือกทั้งสีดำหรือสีเทา วัสดุเป็นไปตามมาตรฐานเดียวกับ ซีรีส์ 1555F ออกแบบให้มีมุมโค้งมน ทำให้นักออกแบบมีรูปลักษณ์ร่วมสมัย ในขณะเดียวกันก็รักษาความสมบูรณ์ของฝุ่นและน้ำ

รูปที่ 3: ซีรีส์ 1557 มีจำหน่ายในสีดำหรือสีเทาทั้งวัสดุ ABS และโพลีคาร์บอเนต พร้อมตัวเลือกการติดตั้งหลายแบบ (แหล่งรูปภาพ: Hammond Manufacturing)

กล่องหุ้มเหล่านี้มีจำหน่ายในแปดขนาดที่แตกต่างกันโดยมีส่วนตัดขวางสี่เหลี่ยมตั้งแต่ 3.15 นิ้ว (80 mm) x 3.15 นิ้ว (80 mm) ถึง 7.874 นิ้ว (200 mm) x 7.874 นิ้ว (200 mm) และมีความสูง 1.77 นิ้ว (45 mm), 2.36 นิ้ว (60 mm) หรือ 2.76 นิ้ว (70 mm)

ตัวเลือกการติดตั้งของซีรีส์ 1557 ประกอบด้วยการติดผนัง การติดตั้งบนโต๊ะ และการติดตั้งเสาเสริม (รูปที่ 4)

รูปที่ 4: ตัวเลือกการติดตั้งสำหรับซีรีส์ 1557 ประกอบด้วยตัวยึดติดผนังสองตัว ตัวยึดตั้งโต๊ะ/ตั้งโต๊ะ และตัวยึดเสา (แหล่งรูปภาพ: Hammond Manufacturing)

1557DBK จาก ซีรีส์ 1557 มีขนาด 4.724 นิ้ว (120 mm) x 4.724 นิ้ว (120 mm) x 1.772 นิ้ว (45 mm) และประกอบด้วยพลาสติก ABS สีดำ 1557DBK ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานภายในอาคารโดยมีระดับการป้องกันน้ำเข้าที่ IP66 ตัวเลือกที่มีให้สำหรับซีรีส์นี้ ได้แก่ การยึดกับเสา แผงยึดด้านในที่เป็นอะลูมิเนียม ที่จับสายไฟแบบกันของเหลว ชุดระบายอากาศ และปลั๊กชดเชยแรงดัน นอกจากนี้ยังมีปะเก็นทดแทน สกรูฝาปิด สกรูยึด และขายางให้เลือกอีกด้วย

ซีรีส์ 1554 และ 1555 นี้เป็นพลาสติก ABS เอนกประสงค์หรือโครงโพลีคาร์บอเนต พวกเขามีความสอดคล้องมาตรฐานเดียวกันสำหรับแต่ละวัสดุตามที่กล่าวไว้ในเอกสารแนบก่อนหน้านี้ แต่ละซีรี่ส์มี 32 ขนาดที่แตกต่างกัน ขนาดกล่องแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2.6 นิ้ว (66 mm) x 2.6 นิ้ว (66 mm) x 1.6 นิ้ว (40 mm) ถึง 11.81 นิ้ว (300 mm) x 9.45 นิ้ว (240 mm) x 4.72 นิ้ว (120 mm) ). ภาพตัดขวางมีทั้งแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยม

ความแตกต่างหลักระหว่างซีรีส์นี้คือ 1555 (รูปที่ 5 ซ้าย) ใช้ฝาครอบแบบฝังสำหรับติดฉลากหรือแผงปุ่มกด ในขณะที่ 1554 (รูปที่ 5 ขวา) มีฝาปิดแบบเรียบ

รูปที่ 5: ซีรีส์ 1555 (ซ้าย) มีฝาปิดแบบฝังสำหรับใส่ฉลากหรือแผงปุ่มควบคุมเมมเบรน ในขณะที่ซีรีส์ 1554 (ขวา) มีฝาปิดแบบเรียบ (แหล่งรูปภาพ: Hammond Manufacturing)

รุ่นโพลีคาร์บอเนตของซีรีส์ 1554 มีให้เลือกทั้งแบบสีเทาทึบ ใส หรือโปร่งแสง ฝาครอบตัวเครื่อง ABS มีเฉพาะสีเทาทึบเท่านั้น ฝาครอบที่ชัดเจนและโปร่งแสงมีประโยชน์ในการดูตัวบ่งชี้ภายในและการอ่านค่า

ตัวเลือกสำหรับซีรีส์ 1554 และ 1555 ประกอบด้วยแผงด้านในที่ทำจากเหล็กชุบสังกะสี 16 เกจ ตัวเลือกอื่นๆ ได้แก่ ชุดระบายอากาศ ปลั๊กชดเชยแรงดัน ปลั๊กเจาะรู เครื่องช่วยหายใจกันฝนขนาดเล็ก ที่จับสายไฟกันของเหลว และชุดยึดเสา ชิ้นส่วนที่ถอดเปลี่ยนได้ ได้แก่ ปะเก็นอะไหล่ และสกรูยึดและฝาครอบ

ตัวอย่างของซีรีส์ 1554 คือ 1554CGY เป็นตัวเครื่อง ABS ที่มีขนาด 4.724 นิ้ว (120 mm) x 2.559 นิ้ว (65 mm) x 1.575 นิ้ว (40 mm)

1555HGY เป็นตัวอย่างจากซีรีย์ 1555 เป็นกล่องหุ้ม ABS ที่มีขนาด 7.087 นิ้ว (180 mm) x 4.724 นิ้ว (120 mm) x 2.362 นิ้ว (60 mm)

สรุป

Hammond Manufacturing นำเสนอตู้แบบวางจำหน่ายทั่วไปที่หลากหลายในวัสดุหลากหลายประเภทและขนาดที่หลากหลายยิ่งขึ้น กล่องหุ้มเหล่านี้ประกอบด้วยบอสสำหรับติดตั้งสำหรับแผงวงจรหรือโมดูล DIN แผงโลหะภายใน พอร์ตการเข้าถึง และตัวเลือกการติดตั้งที่ยืดหยุ่น ความหลากหลายนี้ทำให้นักออกแบบสามารถเลือกตัวเลือกการซีลและการติดตั้งได้หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของพวกเขา