12 - ZKOUŠKY KRYTÍ (IPXX)

Stupně krytí IP (Ingress Protection) vycházejí z normy IEC 60529, která stanovuje klasifikaci ochrany krytů elektrických zařízení. První číslice označuje ochranu před pevnými částicemi a prachem, druhá před vodou. Čím vyšší číslo, tím vyšší úroveň ochrany v dané kategorii.

U pevných částic (IP0X až IP6X) jednotlivé stupně určují úroveň ochrany krytu před vniknutím pevných předmětů a prachu – od předmětů větších než 50 milimetrů až po prachotěsné provedení. U vody (IPX0 až IPX9) jednotlivé stupně určují, jakému působení vody je kryt odolný.

Stupňům krytí odpovídají různé zkušební metody. Liší se intenzitou a způsobem působení vody. Vzorky jsou vystaveny svisle kapající vodě, tryskající vodě, dočasnému nebo trvalému ponoření nebo působení vysokotlaké a vysokoteplotní vody. Pokud to norma nebo zákazník vyžaduje, je možné díly před zkouškou předehřát na stanovenou teplotu v teplotní komoře. 

K vodním zkouškám slouží univerzální testovací komora pro IPX3 až IPX9. Podle požadovaného stupně krytí se v komoře nastavují příslušné adaptéry a trysky, které umožňují simulovat konkrétní způsob působení vody - od kropení až po ostřik vysokotlakou vodou. Testy obvykle trvají několik minut.

Prosklená komora je připojena na přívod vody a vybavena zařízením pro její ohřev až na teplotu 100 °C. Součástí jsou také kalibrovaná měřidla, tlakoměr a řídicí systém, který přepíná pneumatické trysky podle typu zkoušky. Zařízení umožňuje pracovat s tlakem vody až 210 bar.

Pro zkoušky vodotěsnosti (IPX7 a IPX8) slouží plastová samonosná vodní nádrž, ve které je vzorek po definovanou dobu zcela ponořen. U stupně IPX7 se ověřuje odolnost proti dočasnému ponoření, zatímco IPX8 je určen pro trvalé ponoření za stanovených zkušebních podmínek.

Simulace strojního mytí automobilů napodobuje opakované mytí v automatické kartáčové myčce a kombinuje působení kartáčů, vody, chemie a tření. Jako mycí suspenze se používá roztok vody s křemičitým práškem o definované zrnitosti. Vzorek je vystaven stanovenému počtu mycích cyklů. Následně se hodnotí například odolnost povrchu a laku proti poškrábání.

Při vodních zkouškách se posuzuje nejen odolnost povrchu dílu vůči působení vody, ale především to, zda si po zkoušce zachová své funkční vlastnosti. 

Součástí zkoušek krytí je také ověření ochrany před přístupem k nebezpečným částem (IP1X–IP4X). Slouží k tomu sada zkušebních sond, které napodobují prst nebo jiné části lidského těla. Sada obsahuje sondy různých rozměrů odpovídající jednotlivým stupňům ochrany.

Odolnost komponentu proti vniknutí prachu (IP5X a IP6X) se testuje v prachové komoře. Na řídicí jednotce se nastavuje délka zkoušky, intervaly víření, doba usazování prachu a vibrace. Vibrace pomáhají prach uvolňovat z povrchu komponentu a setřásat ho zpět na dno komory, odkud se při dalším zkušebním cyklu znovu víří.

Aby byly podmínky při jednotlivých zkouškách stejné a výsledky vzájemně porovnatelné, používá se standardizovaný zkušební prach. Nejčastěji to je arizonský prach ve frakci A2, dále to může být mastek nebo portlandský cement.

Po provedení zkoušky se ověřuje funkčnost dílu a po jeho rozebrání se vyhodnocuje, zda prach pronikl dovnitř. Podle typu zkoušky a požadavků zákazníka lze následně určit také místo a rozsah případného průniku.

U některých zkoušek v prachové komoře se v testovaném komponentu záměrně vytváří podtlak. Do dílu se osadí průchodka s hadičkou a spoj se utěsní. Pomocí vývěvy se následně odsává vzduch z vnitřního prostoru dílu. Pokud se v místě netěsnosti usadí prach, tlakový rozdíl může způsobit jeho nasátí dovnitř. Množství vzduchu přiváděného do komponentu přes netěsnosti slouží k posouzení jeho těsnosti. 

Prachové i vodní zkoušky je možné kombinovat s dalšími typy testů, například s environmentálními zkouškami v klimatických komorách. Jednotlivé zkoušky na sebe mohou navazovat. Po prachové nebo vodní zkoušce lze například díl následně vystavit teplotnímu či vlhkostnímu zatížení a poté ověřit, zda si zachoval požadované funkční vlastnosti.

Pro podrobnější vyhodnocení změn po zkouškách je možné využít elektrická měření. Měření izolačního odporu ověřuje, zda nedošlo k narušení izolačních vlastností komponentu, například v důsledku průniku vody nebo působení vlhkosti.

Měření spektrální impedance umožňuje sledovat elektrické vlastnosti komponentu v širokém rozsahu frekvencí a porovnat jeho stav před a po zkoušce. Může tak pomoci odhalit změny elektrických vlastností způsobené působením vody, prachu, teploty nebo dalších vlivů.