در کل سیستم طراحی و انتخاب محفظه های جعبه کنترل الکتریکی، انتخاب مواد اولین گام و عامل اصلی تعیین کننده هزینه، طول عمر، عملکرد حفاظتی و سناریوهای قابل اجرا است. در پروژههای مهندسی واقعی، تعداد زیادی از خرابیها، کار مجدد و هزینههای نگهداری بیش از حد بالا ناشی از "عدم تطابق بین مواد و شرایط عملیاتی" است: برای مثال، استفاده از صفحات فولادی سرد معمولی-در مناطق ساحلی، استفاده از محفظههای پلاستیکی ABS در کارخانههای شیمیایی، در نظر گرفتن عدم توجه به مواد اتلاف حرارتی معمولی فلزات در سناریوهای ضد انفجار{4}}.
هیچ ماده کاملاً "بهترین" برای محفظه های جعبه کنترل الکتریکی وجود ندارد، فقط مناسب ترین آنها است. اولین اصل انتخاب همیشه این است که محیط مواد را تعیین می کند، عملکرد با الزامات مطابقت دارد و هزینه با بودجه مطابقت دارد. قبل از تعیین مواد، عوامل محیطی زیر باید به وضوح تعریف شوند. فقدان هر یک از این عوامل ممکن است منجر به انتخاب نادرست شود، به خصوص چه در داخل یا خارج از خانه استفاده شود. آیا باران، اسپری، تجمع آب یا تراکم وجود دارد؟ آیا در محیطی با رطوبت بالا، دمای بالا، سردی زیاد یا محیط پرتو فرابنفش قوی است؟ آیا اسپری نمک، اسید یا قلیایی، روغن یا گازهای خورنده شیمیایی وجود دارد؟ آیا خطر لرزش، ضربه، زیر پا گذاشتن، سرقت یا خرابکاری وجود دارد؟ قدرت اجزای داخلی چقدر است؟ آیا اتلاف گرمای کارآمد مورد نیاز است؟ آیا حفاظت در برابر شعله، ضد انفجار-و تداخل الکترومغناطیسی مورد نیاز است؟
در حال حاضر، مواد اصلی برای محفظههای جعبه کنترل الکتریکی در سراسر جهان به پنج دسته تقسیم میشوند: ورق فولادی{{0} نورد سرد، فولاد ضد زنگ، آلیاژ آلومینیوم، پلاستیکهای مهندسی، مواد کامپوزیتی، و مواد ویژه.
ورق فولادی سرد{{0}نورد شده رایج ترین و مقرون به صرفه ترین ماده پایه داخلی است. کم هزینه، آسان برای پردازش، خم شدن و جوش، دارای استحکام ساختاری بالایی است و سطح آن را می توان با پوشش پودری، رنگ پخت، گالوانیزه و غیره درمان کرد. رسانایی خوبی دارد، می تواند مستقیماً زمین شود، الزامات اولیه EMC را برآورده می کند، سفت است، به راحتی تغییر شکل نمی دهد، می تواند برای تولید کاسه های پیش ساخته بالا، دارای ظرفیت های بالا استفاده شود. باز کردن، خم شدن و جوشکاری، و زمین فلزی خوب، آن را برای کنترل الکتریکی صنعتی معمولی مناسب می کند.
فولاد ضد زنگ بسیار مقاوم در برابر خوردگی-، عمر طولانی-و اولین انتخاب برای کاربردهای{2}}در فضای باز است. فولاد ضد زنگ بالاترین مقاومت در برابر خوردگی و طولانیترین طول عمر را در میان مواد فلزی برای کابینتهای کنترل الکتریکی دارد که عمدتاً به دو درجه تقسیم میشوند: فولاد ضد زنگ 304 و 316L. 304 یک ماده عمومی-مقاوم در برابر خوردگی-، مقاوم در برابر جو، رطوبت و اسیدهای ملایم و قلیایی است. استحکام بالایی دارد، زنگ نمی زند، قابل جوش است و زمین خوبی دارد. سطح را می توان مسواک زد، آینه{11}}آینه کرد یا پولیش الکتریکی کرد. این برای محیط های عمومی در فضای باز، پروژه های شهری شهری، چراغ های خیابان، کابینت های علائم راهنمایی و رانندگی، کارخانه های مواد غذایی، کارخانه های آب، کارگاه های با رطوبت ملایم، تجهیزات با نیازهای بالا برای زیبایی شناسی و طول عمر، و کابینت های فضای باز برای فتوولتائیک، ذخیره انرژی و شمع های شارژ مناسب است.
آلیاژ آلومینیوم ماده ترجیحی برای جعبههای کنترلی{0}بالا در فضای باز است که طراحی سبک وزن و اتلاف حرارت عالی را ارائه میدهد. ویژگی های کلیدی آن شامل وزن سبک (فقط 1/3 وزن فولاد)، رسانایی حرارتی برتر (بیش از 3 برابر فولاد)، قابلیت ریخته گری و اکسترود شدن برای دقت ساختاری بالا، و عملیات سطحی مانند آنودایز، پوشش پودری و الکتروفورز برای مقاومت در برابر آب و هوا، رسانایی الکتریکی عالی و اتصال به زمین، و EMC می باشد. اتلاف گرمای فوقالعادهای دارد که آن را برای اینورترها، درایوهای سروو و کابینتهای{7}}منبع برق بالا مناسب میکند. طراحی سبک وزن آن حمل و نقل، نصب روی میله و نصب روی دیوار را تسهیل می کند. مقاومت عالی در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر پیری و تغییر شکل در خارج از منزل، و دارای استحکام متوسطی است، مقاومت در برابر لرزش و ضربه را ارائه میکند و به درجهبندی حفاظتی بالای IP65-IP67 دست مییابد. محفظههای جعبه کنترل الکتریکی آلیاژ آلومینیوم انتخاب ارجح برای تجهیزات برقی{13}بالا در فضای باز هستند.
طبق طبقه بندی محیط صنعتی پذیرفته شده جهانی، سطوح خوردگی به C1-C5 از کم به زیاد تقسیم می شود که مستقیماً انتخاب مواد را تعیین می کند. برای سناریوهای خوردگی کم، مانند محیطهای خشک داخلی، میتوان از ورقهای فولادی سرد{{4} نورد شده با پوشش پودری استفاده کرد. برای خوردگی متوسط، آلیاژهای آلومینیوم و فولاد ضد زنگ 304 توصیه می شود. برای خوردگی بالا، فولاد ضد زنگ 304، SMC و GRP توصیه می شود. برای خوردگی بسیار بالا، فولاد ضد زنگ 316L و مواد کامپوزیت ضد خوردگی ویژه توصیه می شود. این یک استاندارد مهندسی بین المللی پذیرفته شده است و رعایت دقیق آن می تواند از 90 درصد خطاهای انتخاب مواد جلوگیری کند.
انتخاب مواد برای محفظه های جعبه کنترل الکتریکی اساساً تعادل بین چهار عامل کلیدی است: محیط، عملکرد، هزینه و طول عمر. برای کاربران، علمی ترین رویکرد این است که گران ترین مواد را دنبال نکنند، بلکه به طور دقیق مناسب ترین مواد را با توجه به شرایط عملیاتی مطابقت دهند. انتخاب صحیح می تواند به طور موثر از مشکلاتی مانند خرابی عایق رطوبتی، آسیب خوردگی، خاموش شدن در دمای بالا، تداخل الکترومغناطیسی و خطرات ایمنی جلوگیری کند، و واقعاً به یک انتخاب یکباره، پایداری طولانی مدت، حداقل تعمیر و نگهداری، و{5}}عملکرد کم هزینه دست یابد.
برای پروژههای مهندسی و تدارکات بینالمللی، انتخاب صحیح مواد نه تنها قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود میبخشد، بلکه هزینههای پس از فروش را کاهش میدهد، نرخ پذیرش را افزایش میدهد و اعتماد مشتری را افزایش میدهد و آن را به یکی از با ارزشترین جنبههای حرفهای محفظههای جعبه کنترل الکتریکی تبدیل میکند.
