Elektronikmodule in Fertigungshallen, im Outdoor-Bereich oder in dezentralen Automatisierungssystemen sind ständig mechanischen, klimatischen und elektromagnetischen Belastungen ausgesetzt. Vibrationen auf Förderbändern, Stöße beim Zugang zu Wartungspunkten oder aggressive Reinigungsmedien können Leiterplatten, Steckverbindungen und Sensorik nachhaltig schädigen. Feuchtigkeit fördert Korrosion, Staubablagerungen verstopfen Lüftungsöffnungen und elektrostatische Entladungen zerstören empfindliche Schaltkreise. Mit dem erwarteten Anstieg auf nahezu 25 Milliarden industrieller IoT-Verbindungen bis Ende 2025 steigt der Druck auf robuste Schutzkonzepte.
Schutzklassen und Normen für Gerätegehäuse
Der IEC 60529-IP-Code klassifiziert den Widerstand gegen feste Fremdkörper und Wasser. In industriellen Kontexten dominieren IP 65 (staubdicht, geschützt gegen Strahlwasser), IP 66 (starkes Strahlwasser) und IP 67 (kurzzeitiges Eintauchen). Für Bereiche mit regelmäßiger Hochdruckreinigung ist IP 69K vorgeschrieben. Ergänzend regeln EMV-Normen wie IEC 61000-6-2 (Immunität) und IEC 61000-6-4 (Emission) die Anforderungen an Abschirmung und Filterung. In Nordamerika kommen UL 50/508A und NEMA-Typen zum Tragen, die beispielsweise Korrosionsschutz oder Explosionssicherheit in besonderen Umgebungen definieren.
Materialwahl und Designprinzipien beim Geräteschutz
Die Werkstoffwahl bestimmt Stabilität, Korrosionsbeständigkeit und Wärmeabfuhr. Stahlblech (IK10) bietet eine exzellente Schlagfestigkeit und EMV-Schirmung, erfordert jedoch korrosionsschützende Beschichtungen. Aluminiumdruckguss kombiniert ein geringes Gewicht, eine gute Wärmeleitfähigkeit und Eloxierbarkeit. Edelstahl (V2A/V4A) trotzt aggressiven Medien, geht jedoch mit höheren Kosten einher. Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) und ABS/Polycarbonat bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Schlagzähigkeit, Isolation und Leichtbau. Ein durchdachtes Thermomanagement aus passiven Kühlrippen, wärmeleitenden Pads oder thermostatisch geregelten Ventilatoren sichert den zuverlässigen Betrieb auch unter hoher Last.
Der Anbieter ROLEC ergänzt dieses Spektrum mit seinen Aluminium-Druckguss-Serien (aluCASE, aluCLIC) sowie den technoBOX-Kunststoffgehäusen, die jeweils Schutzklassen bis IP 69K bieten und sich über Individualisierungsoptionen wie Fräsen, Lackieren und EMV-Beschichtungen an spezifische Projektanforderungen anpassen lassen
Aktuelle Trends – Thermomanagement in Industriegehäusen
Um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Elektroniksystemen zu gewährleisten, ist ein integriertes Thermomanagement direkt im Gehäusedesign unerlässlich. Angepasste passive Kühlkörper, die sich nahtlos in die Gehäusestruktur einfügen, leiten überschüssige Verlustwärme von Hot-Spots direkt an das Gehäuse ab und nutzen dessen Oberfläche als Kühlkörper. Ergänzend empfiehlt der ZVEI-Leitfaden, bereits in der Entwicklungsphase thermische Simulationen einzusetzen und gegebenenfalls Phasenwechselmaterialien (PCM) oder wärmeleitfähige Polymere zu integrieren. Diese Maßnahmen minimieren Temperaturgradienten, verhindern eine Hot-Spot-Bildung und optimieren die Wärmeverteilung innerhalb des Gehäuses.
Best Practices für Anwender
– Umgebungsanalyse durchführen: Temperaturbereich, Feuchte, Staub- und Störfeldbelastung bewerten.
– Schutzklasse wählen: Passende IP- und EMV-Ratings festlegen.
– Modularität sichern: Systeme mit austauschbaren Baugruppen und Erweiterungsoptionen nutzen.
– Thermisches Konzept integrieren: Kombination aus passiven Kühllösungen und aktiven Ventilatoren planen.
– Zubehör einsetzen: Zertifizierte Kabelverschraubungen, leitfähige Dichtungen und Montageplatten berücksichtigen.
Fazit
Ein zeitgemäßes Schutzgehäuse vereint präzise Normenkenntnis, fundierte Umgebungsanalyse und gezielte Materialauswahl. Systeme wie ROLEC aluCLIC demonstrieren, wie schnell wartbare, IP 69K-zertifizierte Gehäuse in anspruchsvollen Industriebereichen implementiert werden können. Durch ein kontinuierliches Monitoring neuer Standards, nachhaltige Kühltrends und modularer Konzepte lassen sich Elektroniklösungen langfristig zuverlässig absichern und Betriebsunterbrechungen minimieren.
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