Conceptos de sellado de cajas de Richard Wöhr GmbH para requisitos especiales de grado de protección IP, compatibilidad electromagnética y higiene

La Richard Wöhr GmbH ofrece, además de un extenso portafolio de carcasas, placas frontales y sistemas de entrada (incluyendo teclados industriales y teclados de película), accesorios útiles e inteligentes para los componentes industriales correspondientes. En particular, para la fabricación o aplicación de carcasas en entornos eléctricos y electrónicos, Wöhr® suministra juntas con diversas especificaciones, como material plano o redondo, de espuma de poliuretano o polietileno, aislante o conductora. Estos materiales de sellado y aislamiento se ajustan y fabrican a medida en nuestra propia casa.

Sin embargo, no basta con una junta sola o con la selección del material de sellado adecuado de una variedad de opciones disponibles en el mercado. Más bien, un concepto de sellado integral es decisivo, en el cual la junta misma juega un papel fundamental, pero debe ser planificada correctamente desde el punto de vista de la construcción y debe ser instalada correctamente desde el punto de vista de la fabricación. El arte de sellar una carcasa según los requisitos de un grado de protección IP claramente definido radica en la selección del método correcto y en su planificación temprana durante el diseño, en coordinación con los demás componentes y conjuntos.

Las juntas generalmente se colocan donde los conjuntos protegidos del medio ambiente deben ser accesibles para tareas de servicio en intervalos irregulares o para superar situaciones de instalación desconocidas o difíciles y no habituales. Y precisamente allí están los puntos débiles de una solución de junta que no se considera desde el punto de vista constructivo.

Una junta que no tiene tope mecánico y, por lo tanto, no puede ser reacondicionada después de abrir el conjunto, o que no presenta comportamiento de retorno, deja de cumplir su función en ese momento o solo puede cumplirla parcialmente.

Para tener en cuenta todos estos aspectos, es importante conocer no solo los requisitos del (nuevo) dispositivo, sino también los requisitos en campo. Solo así se puede ajustar de manera óptima la mecánica, el tipo de junta y el material de sellado junto con sus accesorios, creando un concepto de sellado integral.

La Richard Wöhr GmbH ofrece las siguientes tecnologías de juntas: juntas de espuma de una o dos componentes, juntas de cordón redondo, juntas de superficie y juntas EMI.

1. Juntas de espuma

Las juntas de espuma son altamente elásticas, inseparables (ya que son autoadhesivas), permiten una posición dimensionalmente precisa al mismo tiempo que compensan las tolerancias de la carcasa y destacan por su seguridad en el proceso y flexibilidad. Una junta de espuma generalmente tiene una relación de tamaño de 2:1 (ancho x alto). Esta junta no tiene impacto y es adecuada para cargas desde todos los lados.

1.1. Juntas de un componente

Las juntas de espuma de elastómeros de un solo componente se dosifican directamente sobre la pieza a sellar.

Ventajas: También se pueden realizar geometrías de junta complejas y pequeñas. La masa de sellado está lista para usar, generalmente un sistema de reticulación por humedad, también son posibles variantes que curan con UV y térmicamente. Los parámetros de la junta son constantes desde la primera hasta la última pieza. Es posible incluir elementos funcionales de relleno (por ejemplo, aditivos conductores eléctricos o térmicos), pero esto afecta la dureza y la elasticidad de la masa de sellado.

Desventajas: La junta generalmente se llena por completo, y normalmente no se pueden ajustar parámetros como la dureza Shore durante el proceso. Los sistemas que, mediante la mezcla de aire bajo compresión, provocan una expansión de la masa de sellado al salir de la boquilla, suelen ser costosos. Dependiendo del procesamiento y del material, puede ser visible un punto de inicio o fin de la junta, lo que podría influir en su efectividad.

1.2. Juntas de dos componentes

Las juntas de dos componentes se preparan en un mezclador antes de su aplicación.

Ventajas: Excelente adherencia, procesos rápidos, propiedades de sellado bien ajustables, la masa de sellado es económica y muy resistente a productos químicos.

Desventajas: A menudo se necesitan componentes de configuración para lograr un resultado óptimo, y las series pequeñas generalmente no son rentables. Es recomendable contar con un tope mecánico para garantizar la retracción de la junta.

2. Juntas de cordón redondo

Las juntas de cordón redondo están disponibles en todas las dimensiones (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, etc.) y, debido a la amplia variedad de materiales (como gomaespuma, neopreno y silicona), también en variantes funcionales, ya sea como material completo o como tubo.
Ventajas: Una buena alternativa para pequeñas series, con propiedades funcionales como conductividad y diferentes durezas Shore. Se pueden representar geometrías de juntas tridimensionales.

Las cuerdas redondas, al provenir de rollos, están disponibles en una longitud casi "inalterable", por lo que también son adecuadas para piezas muy grandes. Como cuerda de anillo, es posible realizar un pegado, mientras que un pegado superficial con ranura no siempre es necesario, dependiendo de la situación. También puede ser colocada por el cliente y reemplazada en caso de cambios en los requisitos.

Desventajas: La colocación requiere principalmente intervención manual. Es necesario que la pieza a sellar tenga una guía (ranura) mecánica, y en algunos casos puede ser necesario pegar la junta.

3. Juntas de superficie

La elección del material de la junta es muy importante en las juntas de superficie, ya que la resistencia del material y su estructura (porosa o de celda cerrada) influyen en el comportamiento de sellado del sistema.

También juega un papel importante la capacidad de recuperación de la junta para garantizar la efectividad del sellado incluso después de tareas de servicio.

Ventajas: Puede ser fabricada mediante corte láser incluso para pequeñas series, pero también resulta muy rentable en la producción de series mayores mediante corte con banda de acero. Para juntas de protección contra polvo, es posible una variante "sin impacto" en forma de L, que es más económica y ahorra material.

Desventajas: La ejecución debe ser adecuada y, en algunos casos, solo puede unirse mediante un proceso preciso y bajo ciertas condiciones. También aquí, dependiendo del sistema, un tope mecánico puede proteger la junta de una compresión irreversible.

4. Juntas EMI

Las juntas para garantizar compatibilidad electromagnética generalmente solo son parcialmente adecuadas como protección contra agua. Son conductoras y sirven para una superficie cerrada de baja impedancia que atenúa las emisiones y las interferencias electromagnéticas.

La estanqueidad de sistemas completos también puede asegurarse mediante medidas constructivas individuales o accesorios inteligentes (adicionalmente), por ejemplo, con un marco de sellado especial para teclados de película, una superposición de la lámina decorativa sobre la mecánica o tapones de drenaje y ventilación especiales o elementos de compensación de presión. Estos últimos han sido parte del programa estándar de la Richard Wöhr GmbH durante muchos años y se presentarán a continuación, ya que contribuyen de manera decisiva a garantizar la practicidad de una carcasa de manera duradera y a lo largo del tiempo, incluso en presencia de cambios en las condiciones ambientales (como humedad, presión atmosférica y fluctuaciones de temperatura).

Tapones de drenaje y ventilación (tapones climáticos) aseguran un equilibrio de presión constante entre la carcasa/cabina y el entorno. Esto previene acumulaciones de calor y minimiza la formación de condensación, protegiendo así los componentes electrónicos de la corrosión. El agua que ingresa en los componentes operativos y la condensación que se forma se drenan de forma autónoma a través del tapón climático.

El elemento de ventilación se instala en la pared exterior de una carcasa y garantiza un equilibrio de presión constante. Se atornilla en una rosca o mediante un orificio con una contratuerca.

Una característica importante de estos elementos de compensación de presión es su alta tasa de flujo de aire junto con una gran capacidad de retención de agua. Esto ajusta la presión interna de las carcasas cerradas al nivel de la presión ambiental y evita que entre agua.

Este equilibrio de presión también puede lograrse en combinación con conexiones de cables ("conexión de cables que respira").

Además, Wöhr ofrece elementos que drenan el agua del interior de la carcasa y, opcionalmente, permiten el equilibrio de presión. Mediante una membrana de película permeable al aire por ambos lados y resistente al agua por un lado, se logra una estanqueidad IP66, IP68 e incluso IPX9.

La serie GH02/KVDAE combina conexiones de cables y elementos de equilibrio de presión. Gracias a una membrana microporosa impermeable a líquidos, se compensan las diferencias de presión dentro y fuera de la carcasa, minimizando así la formación de condensación. La serie GH02/KVDAE es ideal para su uso en controles y armarios en la industria alimentaria, la automatización de edificios, la tecnología de transporte y el suministro de energía.

Gracias a la entrada de cables "que respira", también se cumplen todas las propiedades importantes de una conexión de cables, ahorrando costos. No se necesitan componentes adicionales ni montaje o perforaciones especiales.

Por su tamaño idéntico, las conexiones de cables antiguas pueden reemplazarse fácilmente por la nueva serie GH02/KVDAE. También están disponibles como conexiones EMI (compatibilidad electromagnética) con componentes internos según DIN 89345.

Finalmente, para un concepto de sellado adecuado, se requiere el conocimiento correspondiente y un socio experimentado que brinde apoyo en función del proyecto. La selección del concepto de sellado debe considerarse de manera global y no solo como un parámetro menor, sino como un factor decisivo para la funcionalidad del producto final en el proceso de fabricación de carcasas y dispositivos. La Richard Wöhr GmbH apoya a sus clientes en la selección y fabricación de conceptos de sellado, desde el diseño hasta la producción y montaje.