O que IK10 realmente significa para conjuntos de vidro de capa HMI [Guia]

Compreendendo a proteção IK10: um guia do fabricante de vidro para conjuntos de vidro de cobertura HMI

Antes de comprar o vidro de capa para um display HMI industrial, você definitivamente encontrou o termo “IK10 nas folhas de dados e especificações RFQ. Mas o que IK10 realmente significa para o seu conjunto de vidro de capa ” e como você garante que o produto acabado realmente passe na reunião?

Este guia detalha o CEI 62262 padrão de proteção contra impactos na perspectiva de um fabricante de vidro Explicamos a escala de classificação IK completa, o teste específico que define IK10, os tipos e espessuras de vidro que melhor atendem a esse requisito e as decisões de montagem que determinam se o vidro da capa da IHM sobrevive a um impacto de 20 joules ou se estilhaça no contato.

O que é o sistema de classificação IK sob IEC 62262?

As classificações IK são classificações internacionais que medem a capacidade de um gabinete resistir a impactos mecânicos externos Criado por CEI 62262:2002 (adotado na Europa como EN 62262), o código IK fornece uma classificação de dois dígitos (a partir de IK00) para representar o nível de impacto que um produto pode resistir sem falha funcional.

De acordo com o registro histórico deste padrão, o primeiro código IK foi promulgado na Norma Europeia BS EN 50102 em 1995 Antes da publicação da IEC 62262, os fabricantes às vezes anexavam um terceiro numeral ao IP (Código de Proteção contra Entrada) para indicar resistência ao impacto uma prática não oficial e confusa A IEC resolveu essa discrepância criando um padrão dedicado que estabeleceu seu próprio sistema de numeração de dois dígitos.

Aqui está toda a escala de classificação IK junto com a energia de impacto e os parâmetros de teste correspondentes:

Observe o grande ganho de IK09 (10 J) para IK10 (20 J) 9 na energia mais alta classificação padrão dobra o limite de impacto Em 2021, o IEC publicado IK11 em 50 joules através de uma Emenda 1 naquele ano, mas IK10 ou uma de suas designações mais altas ainda são mais comumente usados ao especificar telas HMI industriais.

IK10 explicado Como são realmente 20 joules de impacto?

Uma classificação IK10 significa que seu conjunto de vidro de cobertura pode suportar um único impacto de 20 joules sem quebrar, desenvolver uma rachadura ou perder função. O protocolo de teste ditado pela IEC 62262 e sua norma complementar IEC 60068-2-75 exige que uma massa de aço de 5 quilogramas caia de 400 mm acima do artigo de teste ou, alternativamente, um martelo de pêndulo Charpy calibrado que fornece o mesmo nível de energia à amostra de teste.

De uma perspectiva prática, 20 joules equivale a balançar uma chave pesada em um painel de exibição a toda a velocidade do braço, ou um ser atingido por um pedaço de detritos de fábrica chutado por uma empilhadeira Cada superfície exposta do espécime é submetida a cinco impactos separados em diferentes ângulos (frente, canto, e topo) para replicar os efeitos de golpes reais que raramente vêm de uma única fonte fácil de prever.

Em nossa planta executamos testes de validação IK10 em amostras de vidro de cobertura antes de enviar lotes de produção para o campo Esses resultados revelam perigos que as especificações de materiais de nível laboratorial por si só não podem prever: caminhos de propagação para rupturas de chip de borda, delaminação adesiva sob choque repetitivo e fraturas por tensão originadas em furos ou cantos recortados. Um painel de vidro que parece “strong” no papel pode falhar no primeiro golpe do pêndulo se o acabamento das bordas ou o perfil de revenido não forem ideais.

Por que os monitores HMI industriais exigem vidro de cobertura com classificação IK10

Os painéis HMI (Machine Inter) são colocados em situações em que o choque físico é comum, não um cisne negro. Se uma instituição escolher algo abaixo de I10 nessas circunstâncias, está permitindo um ponto de falha que custa muito mais na remediação do que o próprio painel.

Aqui estão os principais ambientes de aplicação onde o vidro à prova de vandalismo com classificação IK10 é necessário ou altamente aconselhável:

Total acima do custo do projeto da falha: vidro de substituição, viagem do engenheiro, desligamento da linha de produção enquanto o painel cai e responsabilidade por danos pessoais de cacos quebrados Em uma instalação externa, um ato de vandalismo torna um projeto antieconômico, a menos que cada painel receba IK10 adiantado.

Seleção de material de vidro e espessura para conformidade com IK10

Alcançar níveis de tenacidade IK começa com a seleção de vidro apropriado para a aplicação. Duas abordagens principais para aplicação de reforço físico e reforço químico de cobertura de vidro HMI reagem de forma muito diferente quando o alvo é a resistência ao impacto de 20 joules.

Aqui estão as implicações práticas deste fato: o reforço químico proporciona excelente qualidade de arranhões e tensão de compressão muito alta (> 450 MPa com profundidade de > 8 μm em nossa linha de produção) > O reforço químico fornece apenas vidro fino quando o impacto de nível IK10 é necessária proteção, o vidro deve ser espesso o suficiente para absorver 20 jou, e isso geralmente aponta para revenido físico com no mínimo 4 mm, sendo 6 mm a dimensão mais padrão para a maioria dos tamanhos de painel HMI.

A escolha do material pai não deve ser desconsiderada O vidro de cal sodada é o vidro de cobertura IK10 temperado mais acessível e adequado na maioria dos ambientes HMI baseados em máquinas Aluminos oferece maior resiliência inerente (manter IK10 com um perfil mais fino, com maior custo de material É mais adequado para aplicações onde o peso ou o desempenho óptico são críticos.

Nós rotineiramente fabricamos vidro de cobertura avaliado IK10 em substratos de cal sodada e substratos de aluminossilicato 901TP3 T de aplicações industriais HMI IK10 pode usar vidro de cal sodada temperado de 6 mm com acabamento de borda adequado para desempenho IK10 ao menor custo.

Equipe de Engenharia de Vidro

Como os métodos de montagem de vidro de cobertura afetam o desempenho do IK10

Um painel de vidro de cobertura que passa IK10 em uma bancada de testes pode falhar no campo, dependendo da técnica de montagem Como o vidro de cobertura é colado ao módulo de exibição e colocado na caixa do gabinete determina se o vidro sofrerá o impacto, ou transferir a carga para um ponto fraco resultando em uma rachadura.

Existem duas estratégias primárias de ligação para conjuntos de vidro de cobertura HMI:

Ligação Óptica (OCA/OCR)

A ligação óptica usa um filme OCA ou resina líquida OCR para eliminar o espaço de ar entre o vidro de cobertura e o sensor LCD ou de toque OCA/OCR se espalha por toda a interface, criando um composto óptico onde o vidro de cobertura e o display funcionam como um elemento único e rígido.

Para o uso do IK10, a ligação óptica oferece uma clara vantagem mecânica: a energia de impacto é espalhada pelo vidro da tampa, em vez de concentrada nos pontos da junta da borda É muito mais resistente ao tipo de impacto que o teste IK10 se aplica.

Ligação da junta (Air Gap)

A montagem da junta liga o vidro da tampa à caixa por meio de uma espuma perimetral ou vedação de borracha. É um custo mais baixo e um serviço de campo mais fácil. No entanto, o entreferro causa mais deflexão no impacto e maior estresse nos pontos de contato da junta e mais propensos a rachar uma borda.

Não importa como o vidro de cobertura é montado, o suporte estrutural da caixa deve suportar adequadamente as bordas do vidro Um vidro de cobertura flutuante livre com apenas contato adesivo na moldura não funcionará tão bem quanto um vidro de cobertura montado dentro de um canal com contato de junta em todos os quatro lados do vidro em impactos IK10.

Classificações IK110 e proteção complementar IP para IHM

As classificações IK e IP protegem contra diferentes ameaças e são reguladas por diferentes códigos O Código IP (Proteção de Entrada) sob IEC 60529 determina a proteção contra a entrada de poeira e água O código IK (IEC 62262) determina a proteção contra impactos mecânicos Nenhum dos códigos substitui o outro (Nenhum dos dois) um gabinete com classificação IP67 ainda pode ter um vidro de cobertura que racha quando atingido por uma chave inglesa, e um painel classificado como IK10 ainda pode vazar água através de juntas não seladas.

Os IPS e IKs são normalmente especificados como um par para instalações industriais de IHM. Algumas das combinações IP + IK mais frequentemente encontradas encontradas nas especificações do cliente são

Quando você especifica o invólucro de tampa de dupla classificação, o próprio vidro contribui principalmente para a classificação IK. A proteção IP depende do sistema de vedação (gaskets), das esferas adesivas e dos anéis de vedação ao redor do perímetro do vidro. A ligação óptica resolve ambos os problemas (remove o entreferro interno (liminando um potencial de entrada de água) e também aumenta a rigidez ao impacto em uma única etapa.

Como especificar o vidro de cobertura IK10 para seu projeto HMI

Envie uma RFQ no vidro de cobertura IK10, a complexidade de sua especificação impactará diretamente se sua primeira amostra passa nos testes ou se você precisa passar por muitos ciclos de revisão. Abaixo está a lista de verificação de especificações que nossa equipe de engenharia sugere para qualquer aplicação de vidro de cobertura IK10:

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  Tipo e espessura de vidro: Especificar cal sodada ou aluminossilicato temperados, com espessura exacta (por exemplo, 6 mm ± 0,2 mm).Estadiar se é também necessário um reforço químico.
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  Dimensões e tolerâncias: Fornecer L× W em mm com faixa de tolerância Inclua raio de canto, perfil de borda (costurado, polido ou lápis) e quaisquer requisitos de chanfro.
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  Buracos, recortes e entalhes: Todas as características do CNC devem ser completadas antes da têmpera Fornecer um desenho dimensionado com tolerâncias de posição para cada característica.
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  Tratamentos de superfície: Especificar revestimentos AG (anti-reflexo), AR (anti-reflexo) ou AF (anti-impressão digital).Estadar se o revestimento é aplicado antes ou depois do revenido, e em que superfície (s).
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  Impressão em tela de seda: Defina a cor (s) da tinta, as dimensões da área de impressão, a contagem de camadas e quaisquer requisitos de logotipo ou ícone A impressão da moldura é comum para o vidro de capa HMI enquadrar a área de exibição ativa.
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  Método de ligação: Indique se o vidro será ligado opticamente (OCA/OCR), montado em gaxeta ou colado em fita adesiva Isso afeta os requisitos de tolerância das bordas e a largura mínima da moldura.
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  Classificações de destino IK e IP: Indique ambos explicitamente Se o projeto do seu gabinete já estiver finalizado, forneça o desenho do invólucro para que o fabricante de vidro possa verificar se a geometria de montagem suporta o desempenho do IK10.

Faltar quaisquer itens no estágio RFQ geralmente adiciona 1-2 ciclos de revisão de amostra 3 semanas personalizadas convencionais custando 2-3 de prazo de execução em um trabalho de vidro Quanto mais completa sua especificação, mais cedo você obter um vidro de cobertura pronto para produção que passa no teste IK10.

Perguntas frequentes