Contenido
Este artículo ofrece una guía completa sobre el diseño de armarios estancos, con especial atención a las aplicaciones de chasis de servidor. Exploraremos cómo diseñar armarios que protejan los componentes electrónicos sensibles del agua y otros riesgos ambientales, incluso en entornos industriales o exteriores exigentes. Profundizaremos en las clasificaciones IP, las normas NEMA, el diseño de juntas mediante juntas tóricas y juntas, y la selección de materiales, proporcionando información práctica para el desarrollo de productos y la ingeniería de chasis de servidores robustos. Merece la pena leer este artículo porque le proporcionará los conocimientos necesarios para diseñar chasis de servidor estancos que satisfagan las necesidades específicas de su aplicación, garantizando la longevidad y fiabilidad de sus dispositivos electrónicos, incluso cuando estén sumergidos en agua o sometidos a agua a alta presión.
1. Qué es un armario estanco y por qué es importante para los chasis de servidor?
Una caja estanca es una carcasa protectora diseñada para evitar la entrada de agua y humedad, protegiendo los componentes electrónicos internos de posibles daños. Aunque la necesidad de impermeabilización es obvia en productos de consumo como smartphones y equipos de exterior, es igualmente crítica, aunque quizá menos evidente, en el ámbito de las carcasas de chasis para servidores.
¿Por qué son importantes las carcasas estancas para los chasis de servidor?
- Entornos hostiles: Los chasis de servidor se utilizan a menudo en entornos industriales, exteriores u otros entornos en los que pueden estar expuestos a la lluvia, la humedad, los procedimientos de lavado o incluso la inmersión accidental. Un diseño resistente al agua protege los sensibles componentes electrónicos de su interior.
- Fiabilidad y longevidad: Los daños causados por el agua pueden provocar cortocircuitos, corrosión y, en última instancia, el fallo de los componentes electrónicos. Los armarios estancos garantizan la fiabilidad a largo plazo y la vida útil operativa de los equipos de chasis de servidor.
- Mantenimiento en condiciones húmedas: En algunas aplicaciones, los técnicos de servidores pueden tener que acceder a los equipos o realizar su mantenimiento en condiciones de humedad. Los armarios estancos lo permiten sin comprometer la integridad de los componentes internos.
- Cumplimiento y seguridad: Ciertas industrias o aplicaciones pueden tener requisitos reglamentarios o normas de seguridad que obliguen al uso de cajas estancas para proteger contra riesgos eléctricos y garantizar la seguridad operativa.
- Protección durante la limpieza: Es posible que algunos chasis de servidor, especialmente en entornos médicos o de procesamiento de alimentos, deban someterse a limpiezas periódicas o incluso a lavados a alta presión. Las carcasas estancas protegen los componentes electrónicos internos durante estos procedimientos.
Los chasis de los servidores suelen albergar equipos críticos como servidores, dispositivos de red, controladores industriales o equipos de ensayo especializados. Garantizar su protección contra la entrada de agua es vital para mantener la continuidad operativa y evitar costosos tiempos de inactividad o sustitución de equipos.
2. Comprender las clasificaciones IP: El lenguaje de la impermeabilización para chasis de servidores
El sistema de clasificación IP (Ingress Protection) es una norma reconocida internacionalmente (IEC 60529) que se utiliza para definir los niveles de eficacia de sellado de los armarios eléctricos contra la intrusión de cuerpos extraños (como suciedad y polvo) y la humedad. Es el lenguaje principal utilizado para describir las capacidades de impermeabilidad de una caja.
Estructura de una clasificación IP:
La clasificación IP consta de dos dígitos:
- Primer número (0-6): Indica el nivel de protección contra objetos sólidos, desde objetos grandes como las manos hasta partículas de polvo microscópicas.
- Segundo número (0-9K): Indica el nivel de protección contra líquidos, desde el goteo de agua hasta los chorros de agua a alta presión.
Clasificaciones IP comunes para chasis de servidor:
- IP65: Hermética al polvo y protegida contra chorros de agua. Adecuado para muchas aplicaciones industriales o al aire libre en las que la caja puede estar expuesta a la lluvia o al lavado.
- IP66: Hermético al polvo y protegido contra potentes chorros de agua. Ofrece un nivel de protección superior a IP65.
- IP67: Hermético al polvo y protegido contra la inmersión temporal en agua (normalmente hasta 1 metro durante 30 minutos). Un producto con clasificación IP67 puede soportar la inmersión en agua.
- IP68: Herméticos al polvo y protegidos contra la inmersión continua en agua en las condiciones especificadas por el fabricante (a menudo superando 1 metro de profundidad durante periodos más largos).
Por qué son importantes las clasificaciones IP para los chasis de servidor:
- Especificación de la protección: Las clasificaciones IP proporcionan una forma precisa y estandarizada de especificar cómo debe funcionar una caja.
- Elegir el recinto adecuado: Conocer las clasificaciones IP le ayudará a seleccionar un armario para chasis de servidor que ofrezca el nivel adecuado de resistencia al agua para su aplicación específica.
- Garantizar la fiabilidad: Utilizar una caja con el grado de protección IP correcto garantiza la fiabilidad a largo plazo de su equipo, ya que lo protege de los daños causados por el agua.
- Cumplimiento de las normas del sector: Ciertas industrias o aplicaciones pueden tener requisitos específicos de clasificación IP que deben cumplirse.
Al diseñar o seleccionar un armario para chasis de servidor resistente al agua, considere cuidadosamente las condiciones ambientales a las que se enfrentará y elija una clasificación IP que proporcione la protección adecuada.
3. ¿Cuál es la diferencia entre los sistemas de clasificación NEMA e IP para armarios?
Las clasificaciones NEMA (National Electrical Manufacturers Association) e IP (Ingress Protection) se utilizan para clasificar la capacidad de protección de las carcasas, pero proceden de organizaciones distintas y utilizan sistemas de clasificación diferentes. Las clasificaciones NEMA se utilizan principalmente en Norteamérica, mientras que las clasificaciones IP son una norma internacional.
He aquí una comparación:
Característica | Sistema de clasificación NEMA | Sistema de clasificación IP |
---|---|---|
Origen | Norteamérica (EE.UU.) | Internacional (IEC 60529) |
Alcance | Principalmente para armarios eléctricos | Ámbito de aplicación más amplio, abarca varios tipos de recintos y equipos |
Estructura de calificación | Utiliza números y letras (por ejemplo, NEMA 4X, NEMA 6P) | Utiliza dos dígitos (por ejemplo, IP65, IP68) |
Protección contra objetos sólidos | Implícito pero no definido explícitamente en el número de calificación | El primer dígito indica el nivel de protección contra objetos sólidos |
Protección de líquidos | Define la protección contra distintos tipos de exposición al agua (goteo, pulverización, manguera, inmersión). | La segunda cifra indica el nivel de protección contra líquidos |
Otros factores | Tiene en cuenta otros factores como la corrosión, la resistencia al aceite y el envejecimiento de las juntas. | Se centra principalmente en la entrada de objetos sólidos y líquidos |
Pruebas | NEMA no prescribe cómo diseñar una envolvente. | La PI no prescribe cómo diseñar un recinto. |
Pruebas | NEMA no ofrece pruebas de cerramientos para verificar los requisitos. | IP no ofrece pruebas de cerramientos para verificar los requisitos. |
Pruebas | Las empresas pueden enviar sus recintos a un laboratorio de pruebas externo. | Las empresas pueden enviar sus recintos a un laboratorio de pruebas externo. |
Recinto | Es necesario especificar cómo debe diseñarse un recinto. | Es necesario especificar cómo debe diseñarse un recinto. |
Recinto | Es necesario especificar cómo debe funcionar un recinto. | Es necesario especificar cómo debe funcionar un recinto. |
Recinto | Hay que saber diseñar y fabricar una caja que cumpla los requisitos. | Hay que saber diseñar y fabricar una caja que cumpla los requisitos. |
Diferencias clave:
- Alcance: Las clasificaciones NEMA son más específicas de los armarios eléctricos y tienen en cuenta factores que van más allá de la protección contra la penetración, como la resistencia a la corrosión y la durabilidad de las juntas. Las clasificaciones IP tienen un alcance más amplio y se utilizan para diversos tipos de armarios y equipos.
- Sistema de clasificación: NEMA utiliza un sistema descriptivo con números y letras (por ejemplo, NEMA 4X), mientras que IP utiliza un código numérico de dos dígitos (por ejemplo, IP67).
- Pruebas y certificación: NEMA no realiza pruebas ni certificaciones de cerramientos. El cumplimiento de las normas NEMA suele ser autocertificado por el fabricante o probado por laboratorios de terceros. Las clasificaciones IP tampoco implican la certificación obligatoria por parte de terceros, pero los fabricantes pueden optar por que sus productos sean probados y certificados por laboratorios independientes.
Elegir entre NEMA e IP:
- En Norteamérica, las clasificaciones NEMA se utilizan y entienden más comúnmente en el contexto de los armarios eléctricos.
- Para aplicaciones internacionales o cuando se trata de armarios no eléctricos, suelen preferirse los grados IP.
- Si su aplicación requiere una resistencia específica a la corrosión u otros factores cubiertos por las normas NEMA, entonces puede ser necesaria una caja con clasificación NEMA.
En muchos casos, los armarios estarán clasificados tanto con NEMA como con IP. Al seleccionar un armario para chasis de servidor resistente al agua, tenga en cuenta ambos sistemas de clasificación y elija un armario que cumpla los requisitos de su aplicación específica y ubicación geográfica.
4. Cómo elegir el material adecuado para su armario para servidores resistente al agua?
La selección del material de su armario para servidor resistente al agua es crucial para garantizar su durabilidad, resistencia al agua y rendimiento general en el entorno previsto. A continuación se indican algunos materiales comunes y su idoneidad para aplicaciones estancas:
1. Acero inoxidable:
Ventajas:
- Excelente resistencia a la corrosión, incluso en entornos difíciles.
- Gran resistencia y durabilidad.
- Soporta una amplia gama de temperaturas.
- Higiénico y fácil de limpiar.
Desventajas:
- Más caro que otras opciones.
- Más pesado que el aluminio.
- Puede ser más difícil de mecanizar y fabricar.
2. Aluminio:
Ventajas:
- Ligero pero resistente.
- Naturalmente resistente a la corrosión gracias a la formación de una capa protectora de óxido.
- Buena conductividad térmica y eléctrica.
- Más fácil de mecanizar y fabricar que el acero inoxidable.
Desventajas:
- No es tan resistente como el acero inoxidable.
- La resistencia a la corrosión puede verse comprometida si se daña la capa de óxido.
3. Plásticos (por ejemplo, policarbonato, ABS):
Ventajas:
- Ligero y rentable.
- Naturalmente resistente al agua.
- Buen aislamiento eléctrico.
- Puede moldearse en formas complejas.
Desventajas:
- Menor resistencia y durabilidad en comparación con los metales.
- Puede ser susceptible a la degradación por rayos UV, temperaturas extremas y exposición a productos químicos.
- No es inherentemente apantallante EMI/RFI.
4. 4. Acero recubierto (por ejemplo, recubierto de polvo o galvanizado):
Ventajas:
- Combina la resistencia del acero con un revestimiento protector para mejorar la resistencia a la corrosión.
- Más rentable que el acero inoxidable.
Desventajas:
- La protección contra la corrosión depende de la integridad del revestimiento; los arañazos o daños pueden exponer el acero subyacente a la oxidación.
- Más pesado que el aluminio.
Factores a tener en cuenta al elegir un material:
- Medio ambiente: Tenga en cuenta las condiciones ambientales específicas a las que se enfrentará la caja, incluida la exposición a la humedad, los productos químicos, la niebla salina, la radiación UV y las temperaturas extremas.
- Nivel de impermeabilización: Para grados de protección IP más altos (por ejemplo, IP67, IP68) o grados NEMA (por ejemplo, NEMA 4X, NEMA 6P), a menudo se prefiere el acero inoxidable o plásticos especialmente diseñados con mecanismos de sellado robustos.
- Resistencia y durabilidad: Si la caja debe soportar cargas pesadas, impactos o una manipulación brusca, puede ser necesario utilizar acero inoxidable o acero de gran espesor.
- Peso: Si el peso es una preocupación, el aluminio o el plástico son buenas opciones.
- Coste: Equilibre los requisitos de rendimiento con su presupuesto. El acero inoxidable es el más caro, seguido del aluminio, el acero revestido y los plásticos.
- Estética: Tenga en cuenta el aspecto que desea dar a la caja. El acero inoxidable y el aluminio ofrecen diferentes cualidades estéticas, y los plásticos pueden moldearse en varios colores y texturas.
Para la mayoría de los chasis de servidor estancos, el acero inoxidable o el aluminio son los materiales más adecuados debido a su combinación de solidez, resistencia a la corrosión y capacidad de sellado eficaz.
5. ¿Cuáles son los principios clave del diseño de juntas para armarios estancos para servidores?
El diseño eficaz de las juntas es primordial para conseguir y mantener la integridad impermeable de los armarios para chasis de servidores. El objetivo principal es crear una barrera fiable que impida la entrada de agua en distintas condiciones de funcionamiento. Estos son los principios clave que hay que tener en cuenta:
1. Compresión adecuada del sello:
- La junta (ya sea una junta tórica, una junta u otro mecanismo de sellado) debe comprimirse adecuadamente para crear una barrera estanca.
- El diseño de la envolvente debe garantizar una compresión uniforme a lo largo de todo el perímetro de la junta.
- Una compresión insuficiente puede provocar fugas, mientras que una compresión excesiva puede dañar la junta y reducir su vida útil.
2. Compatibilidad del material de la junta:
- El material de la junta debe ser compatible con el entorno de funcionamiento, incluidas las temperaturas extremas, la exposición a productos químicos y la radiación UV.
- El material también debe ser compatible con el material de la envolvente para evitar la corrosión galvánica u otras reacciones adversas.
3. Calidad de la superficie de sellado:
- Las superficies con las que entra en contacto la junta (tanto en la caja como en la tapa o el panel) deben ser lisas, planas y no presentar defectos que puedan comprometer la estanqueidad.
- Un acabado superficial adecuado y unas tolerancias estrictas son cruciales para una estanquidad eficaz.
4. Protección de la junta:
- La junta debe protegerse de daños durante la instalación, el mantenimiento y el uso.
- El diseño de la caja debe minimizar el riesgo de que el precinto quede pellizcado, retorcido o dañado de cualquier otra forma.
5. Ecualización de la presión:
- En algunos casos, los cambios de temperatura o altitud pueden provocar diferencias de presión entre el interior y el exterior del recinto.
- Considere la posibilidad de incorporar un respiradero de igualación de presión, especialmente para los recintos que experimentarán variaciones significativas de temperatura o altitud.
6. Redundancia de sellos:
- Para aplicaciones críticas, considere el uso de juntas redundantes (por ejemplo, juntas tóricas dobles) para proporcionar una capa adicional de protección en caso de que falle una junta.
7. Diseño para montaje y mantenimiento:
- El diseño de la junta debe permitir su fácil instalación y sustitución durante el montaje y el mantenimiento.
- Evite los diseños que requieran una fuerza excesiva o herramientas especializadas para instalar o retirar la junta.
8. Pruebas y validación:
- Pruebe a fondo el diseño de la caja con la junta elegida para validar su estanqueidad en condiciones de funcionamiento realistas. Esto puede implicar pruebas IP o NEMA.
Siguiendo estos principios, podrá diseñar armarios para servidores estancos con juntas fiables y duraderas que protejan eficazmente los componentes electrónicos internos. Los mecanismos de sellado deben ser robustos.
6. ¿Cuáles son los distintos tipos de juntas para las cajas estancas?
En las cajas estancas, incluidas las cajas estancas para chasis de servidores, pueden utilizarse varios tipos de juntas, cada una con sus propias ventajas y limitaciones:
1. Juntas tóricas:
Descripción: Las juntas tóricas son juntas en forma de toroide (anillo) fabricadas normalmente con elastómeros como silicona, caucho nitrílico, fluorocarbono o EPDM. Se colocan en una ranura y se comprimen entre dos superficies para crear un sello.
Ventajas:
- Eficaz para crear juntas estancas.
- Relativamente barato.
- Disponible en una amplia gama de tamaños y materiales.
- Puede soportar altas presiones.
Desventajas:
- Requieren un diseño y una compresión precisos de las ranuras.
- Puede dañarse durante la instalación o si la caja se abre y cierra con frecuencia.
2. Juntas:
Descripción: Juntas planas fabricadas con diversos materiales, como caucho, espuma, corcho o materiales compuestos. Se comprimen entre dos superficies para crear un sello. El diseño de la junta es muy importante.
Ventajas:
- Puede adaptarse a superficies irregulares.
- Puede cortarse a medida para adaptarse a formas complejas.
- Adecuado para aplicaciones en las que la caja puede abrirse y cerrarse con frecuencia.
Desventajas:
- Puede no proporcionar un sellado tan fiable como las juntas tóricas para aplicaciones de alta presión o inmersión.
- Puede ser más susceptible a la deformación por compresión (deformación permanente) con el paso del tiempo.
3. Juntas moldeadas en el lugar:
Descripción: Material sellador líquido que se dispensa en una ranura o canal de la envolvente y luego se cura para formar una junta sólida personalizada.
Ventajas:
- Excelente adherencia a la superficie de la caja.
- Puede crear perfiles de sellado complejos.
- Adecuada para grandes volúmenes de producción.
Desventajas:
- Pueden ser más caras que las juntas tóricas o prefabricadas.
- Requiere un equipo de dispensación especializado.
4. Juntas labiales:
Descripción: Juntas con un labio flexible que crea una junta presionando contra una superficie de contacto. Suelen utilizarse en aplicaciones dinámicas en las que hay movimiento entre la carcasa y un eje u otro componente.
Ventajas:
- Adecuado para sellar alrededor de ejes giratorios o alternativos.
- Admite cierta desalineación.
Desventajas:
- No es tan eficaz como las juntas tóricas o las juntas para el sellado estático.
- Puede ser susceptible al desgaste.
5. Maceta:
Descripción: El proceso de rellenar una caja o parte de una caja con una resina líquida que luego se cura para formar una barrera sólida y protectora alrededor de los componentes electrónicos. Es una buena opción para encapsular cajas.
Ventajas:
- Proporciona una excelente protección contra el agua, el polvo, las vibraciones y los golpes.
- También puede proporcionar aislamiento eléctrico.
Desventajas:
- Hace que los componentes sean inaccesibles para su reparación o sustitución.
- Puede añadir un peso significativo a la caja.
La elección del tipo de junta depende de factores como el nivel de estanqueidad requerido, el entorno de funcionamiento, la frecuencia de acceso necesaria a los componentes internos, el diseño de la envolvente y consideraciones económicas. A la hora de diseñar la envolvente, hay que tener en cuenta la superficie de sellado.
7. Cuáles son las mejores prácticas para el diseño y el uso de juntas tóricas en armarios estancos para servidores?
Las juntas tóricas son una solución de sellado común y eficaz para los recintos estancos, incluidos los chasis de servidores. Para garantizar un rendimiento y una durabilidad óptimos, siga estas prácticas recomendadas para el diseño y el uso de juntas tóricas:
1. Diseño adecuado de las ranuras:
- Dimensiones: La ranura de la junta tórica debe estar dimensionada con precisión para proporcionar la cantidad correcta de compresión para el tamaño y material específicos de la junta tórica. Consulte las directrices del fabricante de la junta tórica para conocer las dimensiones recomendadas de la ranura.
- Forma: La ranura debe tener una sección rectangular o ligeramente trapezoidal. Evite las esquinas afiladas, que pueden dañar la junta tórica.
- Acabado superficial: La superficie de la ranura debe ser lisa y sin defectos, con un acabado superficial recomendado de 32 micropulgadas Ra o mejor.
2. Selección del material de la junta tórica:
- Compatibilidad: Elija un material de junta tórica que sea compatible con el entorno de funcionamiento, incluidas las temperaturas extremas, la exposición a productos químicos y la radiación UV. Los materiales más comunes son:
- Nitrilo (Buna-N): Buen material de uso general, resistente a aceites y combustibles.
- Silicona: Amplio rango de temperaturas, adecuado para uso en exteriores.
- Fluorocarbono (Viton): Excelente resistencia química, capacidad para altas temperaturas.
- EPDM: Buena resistencia a la intemperie, al ozono y al agua.
3. Selección del tamaño de la junta tórica:
- Estira: Las juntas tóricas deben estar ligeramente estiradas cuando se instalan en la ranura (normalmente 2-5% de estiramiento).
- Compresión: La junta tórica debe comprimirse unos 15-30% en la ranura para crear un sellado eficaz.
- Avoid Sobrecompresión: Una compresión excesiva puede dañar la junta tórica y reducir su vida útil.
4. Instalación:
- Lubricación: Lubrique la junta tórica con una grasa compatible para facilitar la instalación y evitar daños.
- Evite torcerse: Asegúrese de que la junta tórica no se retuerce al instalarla en la ranura.
- Herramientas adecuadas: Utilice herramientas de instalación de juntas tóricas si es necesario para evitar dañar la junta tórica durante la instalación.
5. 5. Mantenimiento:
- Inspección: Inspeccione periódicamente las juntas tóricas en busca de signos de desgaste, agrietamiento o degradación.
- Sustitución: Sustituya las juntas tóricas a intervalos regulares, especialmente si la caja se abre y cierra con frecuencia.
6. Consideraciones sobre el diseño:
- Presión: Tenga en cuenta las presiones internas y externas a las que estará sometida la caja. Las juntas tóricas pueden soportar altas presiones si se diseñan e instalan correctamente.
- Vacío: Si la caja va a estar sometida a vacío, asegúrese de que la ranura de la junta tórica está diseñada para evitar que la junta tórica se salga de la ranura.
Siguiendo estas prácticas recomendadas, puede crear un sellado impermeable fiable y duradero para el armario del chasis del servidor utilizando juntas tóricas.
8. ¿Cuáles son las mejores prácticas para el diseño y uso de juntas en recintos estancos?
Las juntas son otra solución de sellado común para las cajas estancas, y ofrecen ciertas ventajas sobre las juntas tóricas en aplicaciones específicas. Estas son algunas de las mejores prácticas para el diseño y uso de juntas:
1. Selección de materiales:
- Compatibilidad: Elija un material de junta que sea compatible con el entorno operativo, incluidas las temperaturas extremas, la exposición química y la radiación UV. Los materiales más comunes son:
- Neopreno: Buen material de uso general, resistente a la intemperie y a los aceites.
- Silicona: Amplia gama de temperaturas, buena para uso en exteriores, excelente resistencia a la deformación por compresión.
- EPDM: Excelente resistencia a la intemperie, al ozono y al agua.
- Fluorosilicona: Combina la amplia gama de temperaturas de la silicona con la resistencia a combustibles y disolventes.
- Dureza: Seleccione un material de junta con la dureza (durómetro) adecuada para la aplicación. Los materiales más blandos se adaptan más fácilmente a las irregularidades de la superficie, pero pueden ser más propensos a la compresión.
2. Diseño de la junta:
- Forma y perfil: Las juntas pueden ser planas, rectangulares o tener perfiles más complejos (por ejemplo, en forma de D, de P o de T) diseñados para mejorar la estanquidad.
- Grosor: La junta debe ser lo suficientemente gruesa como para rellenar cualquier hueco o irregularidad entre las superficies de contacto, pero no tan gruesa que impida el cierre correcto de la caja.
- Anchura: La junta debe ser lo suficientemente ancha como para proporcionar una superficie de sellado suficiente, pero no tanto como para interferir con otros componentes o características de la caja.
3. Compresión:
- Compresión uniforme: El diseño de la envolvente debe garantizar que la junta se comprima uniformemente en toda su longitud cuando la envolvente esté cerrada.
- Topes de compresión: Considere la posibilidad de incorporar topes o limitadores de compresión en el diseño de la envolvente para evitar la compresión excesiva de la junta.
- Colocación del cierre: Coloque los elementos de fijación (tornillos, pestillos, etc.) estratégicamente alrededor del perímetro de la caja para garantizar una compresión uniforme de la junta.
4. Instalación:
- Superficies limpias: Asegúrese de que la superficie de sellado tanto de la caja como de la tapa o panel estén limpias y libres de residuos antes de instalar la junta.
- Alineación correcta: Alinee la junta con cuidado durante la instalación para asegurarse de que está bien colocada y se comprimirá uniformemente.
- Adhesivo: Si utiliza una junta sin soporte adhesivo, utilice un adhesivo compatible para fijarla a la caja o a la tapa.
5. 5. Mantenimiento:
- Inspección: Inspeccione periódicamente las juntas para detectar signos de desgaste, agrietamiento, deformación o pérdida de elasticidad.
- Sustitución: Sustituya las juntas según sea necesario, especialmente si muestran signos de daños o han sufrido un juego de compresión.
6. Consideraciones sobre el diseño:
- Frecuencia de acceso: Si la caja debe abrirse y cerrarse con frecuencia, elija un material de junta resistente a la compresión y al desgaste.
- Factores medioambientales: Tenga en cuenta las condiciones ambientales específicas a las que se enfrentará la caja, como temperaturas extremas, exposición a productos químicos o radiación UV, y elija un material de junta que pueda soportar esas condiciones.
- Diferenciales de presión: Si la envolvente va a experimentar diferencias de presión significativas, asegúrese de que el diseño y el material de la junta son adecuados para esas condiciones.
Siguiendo estas prácticas recomendadas, podrá utilizar eficazmente las juntas para crear sellos estancos fiables en los armarios de los chasis de los servidores.
9. Cómo probar y validar la estanqueidad del diseño de su carcasa de servidor?
Probar y validar el rendimiento impermeable del diseño de su armario para servidores es crucial para garantizar que cumple el nivel de protección requerido y que funcionará de forma fiable en el entorno previsto. Estos son algunos métodos de prueba habituales:
1. Pruebas IP:
- Procedimiento: Las pruebas IP se realizan según la norma internacional IEC 60529. Consiste en someter la caja a pruebas específicas de penetración de polvo y agua, en función de la clasificación IP deseada.
- Equipamiento: Se utilizan equipos especializados, como cámaras de polvo, boquillas de pulverización de agua y tanques de inmersión.
- Certificación: Aunque la certificación de terceros no es obligatoria para las clasificaciones IP, muchos fabricantes optan por que laboratorios independientes prueben y certifiquen sus carcasas para ofrecer una mayor garantía a los clientes.
2. Pruebas NEMA:
- Procedimiento: Al igual que las pruebas IP, las pruebas NEMA consisten en someter la caja a diversas pruebas ambientales, incluidas pruebas con agua, para verificar su conformidad con las clasificaciones NEMA específicas (por ejemplo, NEMA 4X, NEMA 6P).
- Certificación: NEMA no realiza pruebas ni certificaciones por sí misma. Los fabricantes suelen autocertificar sus productos conforme a las normas NEMA o recurren a laboratorios de ensayo externos.
3. Pruebas internas:
- Prueba de rociado con agua: Puede realizar una sencilla prueba de rociado de agua con una manguera o boquilla de rociado para simular condiciones de lluvia o lavado.
- Prueba de inmersión: Para las cajas que deban resistir la inmersión, puede sumergirlas en un tanque de agua durante un tiempo y a una profundidad determinados.
- Detección de fugas: Después de la prueba, inspeccione cuidadosamente el interior de la caja para detectar cualquier signo de entrada de agua. Puede utilizar soluciones de detección de fugas o materiales absorbentes para ayudar a identificar las fugas.
4. Pruebas de vida acelerada:
- Procedimiento: Someter la envolvente a esfuerzos ambientales acelerados, como temperaturas extremas, ciclos de humedad y exposición a los rayos UV, para simular el envejecimiento a largo plazo e identificar posibles puntos débiles en el diseño impermeable.
5. Pruebas en el mundo real:
- Pruebas de campo: Si es posible, despliegue prototipos de su recinto en el entorno operativo real durante un periodo de tiempo para evaluar su rendimiento en condiciones reales.
Consideraciones importantes para las pruebas:
- Condiciones de la prueba: Asegúrese de que las condiciones de ensayo reflejan fielmente el entorno de funcionamiento previsto de la caja.
- Tamaño de la muestra: Pruebe varias muestras de su recinto para garantizar la coherencia e identificar cualquier variación de fabricación.
- Documentación: Documente cuidadosamente todos los procedimientos de prueba, los resultados y cualquier fallo o fuga observados.
- Criterios de aprobado/suspenso: Establezca criterios claros de aprobado/no aprobado basados en la clasificación IP o NEMA deseada y en los requisitos específicos de su aplicación.
Unas pruebas y una validación exhaustivas son pasos esenciales en el proceso de diseño y desarrollo de productos para armarios para servidores resistentes al agua, ya que ofrecen la seguridad de que el producto funcionará según lo previsto y protegerá los valiosos componentes electrónicos de su interior.
10. ¿Cuáles son algunas de las aplicaciones habituales de los armarios estancos para servidores?
Los armarios para servidores resistentes al agua se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en las que los componentes electrónicos sensibles deben protegerse del agua, la humedad y otros riesgos ambientales. He aquí algunos ejemplos comunes:
- Sistemas de control industrial: Armarios que albergan PLC, accionamientos de motor y otros componentes electrónicos de control en fábricas, plantas de procesamiento y otros entornos industriales en los que los procedimientos de lavado son habituales o en los que la exposición a líquidos supone un riesgo.
- Equipamiento exterior: Carcasas para cámaras de seguridad de exterior, puntos de acceso inalámbricos, sensores y otros dispositivos electrónicos expuestos a la lluvia, la nieve y la humedad.
- Electrónica marina: Carcasas para equipos de navegación, sistemas de comunicación y otros componentes electrónicos utilizados en embarcaciones, buques y plataformas marinas, donde están expuestos al agua salada, las salpicaduras y la inmersión.
- Telecomunicaciones: Armarios para equipos de telecomunicaciones situados en armarios o recintos exteriores, como estaciones base de telefonía móvil o nodos de comunicación remotos.
- Energías renovables: Carcasas para inversores, controladores y sistemas de supervisión utilizados en instalaciones de energía solar y eólica.
- Transporte: Carcasas para unidades de control electrónico (ECU), sensores y otros componentes electrónicos utilizados en vehículos, trenes y aviones, donde pueden estar expuestos a humedad, vibraciones y temperaturas extremas.
- Productos sanitarios: Determinados dispositivos médicos o equipos de monitorización que pueden utilizarse en entornos húmedos o que necesitan limpiarse con líquidos.
- Procesado de alimentos y bebidas: Carcasas para componentes electrónicos utilizados en plantas de procesamiento de alimentos y bebidas, donde deben resistir lavados frecuentes y la exposición a productos de limpieza.
- Militar y aeroespacial: Carcasas estancas reforzadas para componentes electrónicos de misión crítica utilizados en vehículos militares, aeronaves y otras aplicaciones exigentes.
- Equipos científicos y de investigación: Armarios para instrumentos sensibles y sistemas de adquisición de datos utilizados en investigación de campo, control medioambiental o entornos de laboratorio en los que es posible la exposición a líquidos.
Estos son sólo algunos ejemplos, y la necesidad de armarios para chasis de servidores estancos se extiende a muchos otros sectores y aplicaciones en los que es primordial una protección fiable de los componentes electrónicos en entornos húmedos o difíciles.
11. Resumen
Estas son las 10 cosas más importantes que hay que recordar sobre el diseño de armarios estancos, especialmente para chasis de servidores:
- Las carcasas estancas protegen los componentes electrónicos de los daños causados por el agua en diversos entornos, garantizando su fiabilidad y longevidad.
- Las clasificaciones IP (por ejemplo, IP65, IP66, IP67, IP68) definen la capacidad de una caja para evitar la entrada de agua y polvo. La clasificación consta de dos dígitos. El primer número indica la protección contra el polvo.
- Las clasificaciones NEMA (por ejemplo, NEMA 4X, NEMA 6P) se utilizan principalmente en Norteamérica y también tienen en cuenta factores como la resistencia a la corrosión.
- La selección del material es crucial; el acero inoxidable, el aluminio y ciertos plásticos (como el policarbonato) son opciones habituales para las cajas estancas.
- El diseño eficaz de la junta es primordial, con principios clave como la compresión adecuada de la junta, la compatibilidad de los materiales, la calidad de la superficie de sellado, la protección de la junta y la igualación de la presión.
- Los tipos de juntas más comunes son las juntas tóricas, las juntas de estanqueidad, las juntas moldeadas in situ, los retenes y los encapsulados. Las juntas tóricas o las juntas de estanqueidad son una buena elección.
- Las mejores prácticas de diseño de juntas tóricas implican un diseño adecuado de las ranuras, la selección del material y el tamaño, la lubricación y una instalación cuidadosa.
- Las mejores prácticas de diseño de juntas incluyen la elección del material y la dureza adecuados, el diseño de la forma y el grosor apropiados, la garantía de una compresión uniforme y la instalación correcta.
- Las pruebas y la validación del rendimiento impermeable suelen incluir pruebas IP o NEMA, pruebas internas (rociado de agua, inmersión), pruebas de vida útil acelerada y pruebas en el mundo real.
- Los armarios para servidores resistentes al agua son esenciales en diversas aplicaciones, como sistemas de control industrial, equipos para exteriores, electrónica marina, telecomunicaciones, energías renovables, transporte, dispositivos médicos, procesamiento de alimentos, militar/aeroespacial e investigación científica.
Si comprende y aplica estos principios, podrá diseñar y fabricar armarios para chasis de servidor estancos que protejan eficazmente sus valiosos componentes electrónicos y garanticen un funcionamiento fiable incluso en los entornos más exigentes. Usted puede fabricar un armario resistente al agua.