مقاومت در برابر ضربه یا IK چیست؟
مقاومت در برابر ضربه که با نماد IK نشان می‌دهند معادل عبارت Impact Protection است که به جای حرف P، حرف K را انتخاب کرده‌اند تا این شاخص با IP اشتباه گرفته نشود. IK به عنوان یک استاندارد بین المللی است و نشان دهنده میزان مقاومت محفظه الکتریکی داخلی و خارجی در برابر ضربات مکانیکی است. از این شاخص می‌توانید هنگام خرید هر نوع وسیله که در معرض آسیب و ضربه دیدن یا افتادن از ارتفاع قرار دارد مثل وسایل روشنایی استفاده کنید. این نوع وسایل براساس درجه و میزان مقاومت طبق شاخص IK رتبه بندی می‌شوند که در ادامه به طور کامل در خصوص آن صحبت خواهیم کرد.
تاریخچه رتبه بندی IK
همانطور که در مقدمه هم گفتیم درجه یا شاخص حفاظت در برابر ضربه یا IK نشان دهنده میزان مقاومت یک وسیله یا محفظه الکتریکی در برابر ضربات مکانیکی است. این شاخص ابتدا در سال 1995 توسط استاندارد اروپایی BS EN 50102 تعیین شد و سپس در سال 1997 توسط IEC 60068-2-75 اصلاح گردید. پس از آن در سال 2002 استاندارد اروپایی EN62262 معادل استاندارد بین المللی IEC 62262 صادر گردید.
قبل از اینکه رتبه بندی IK یا همان شاخص مقاومت در برابر ضربه استانداردسازی شود، از یک عدد اضافه روبروی عدد IP استفاده می‌کردند که نشان دهنده کد ضد ضربه وسیله مدنظر بود. اما به دلیل اینکه سیستم رتبه بندی رسمی وجود نداشت و این کار گیج کننده شده بود، به جای اینکار در سال 1995 سیستم رتبه بندی IK را تعریف کردند.
رتبه بندی IK عددی است که میزان مقاومت یک وسیله الکتریکی را در برابر ضربات و صدمات بیرونی مشخص می‌کند. در تعیین عدد رتبه بندی IK به مواردی مثل اندازه، ابعاد و مواد چکش یا جسم ضربه زننده هم مورد توجه قرار می‌گیرد.
معنای هر یک از اعداد سیستم مقاومت در برابر ضربه یا IK چیست؟
اعدادی که در جلو عبارت IK قرار داده می‌شوند از 00 تا 10 هستند که هر یک میزان مقاومت در برابر ضربات خارجی را نشان می‌دهند. هر چقدر عدد جلوی IK بزرگتر باشد نشان دهنده مقاومت بیشتر وسیله مذکور در برابر آسیب و ضربه خارجی است. بنابراین چراغی با شاخص ضربه IK9 در مقایسه با چراغی که شاخص ضربه IK5 دارد نسبت به ضربات خارجی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد.
در ادامه هر یک از اعداد IK را توصیف کرده‌ایم:
- IK00
این وسیله هیچ گونه مقاومتی در برابر ضربه یا آسیب خارجی ندارد.
- IK01
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 0.14 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 56 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK02
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 0.2 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 80 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK03
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 0.35 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 140 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK04
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 0.5 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 200 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK05
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 0.7 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 280 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK06
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 1 ژول است یعنی معادل 0.25 کیلوگرم جرم که از 400 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK07
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 2 ژول است یعنی معادل 0.5 کیلوگرم جرم که از 56 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK08
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 5 ژول است یعنی معادل 1.7 کیلوگرم جرم که از 300 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK09
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 10 ژول است یعنی معادل 5 کیلوگرم جرم که از 200 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
- IK10
محافظت در برابر ضربه این وسایل در حد 20 ژول است یعنی معادل 5 کیلوگرم جرم که از 400 میلیمتری بالای سطح ضربه خورده سقوط کند.
تست ضربه در شاخص IK چگونه است؟
تستی که برای درجه بندی وسایل الکتریکی برای تعیین IK استفاده می‌شود براساس فاکتورهایی مثل انرژی ضربه برحسب ژول، شعاع عنصر ضربه گیر، ضربه و جرم جسم، ارتفاع سقوط آزاد و آزمایشات چکش ضربه ای، چکش آونگی، چکش فنری و چکش سقوط آزاد تعیین می‌گردد.
- انرژی ضربه برحسب ژول:برای IK00 انرژی ضربه تعریف نشده، برای IK1 تا 5 کمتر از 1، IK06 معادل 6، IK07 معادل 2، IK08 معادل 5 و IK09 معادل 10 و IK10 معادل 20 در نظر گرفته شده است.
- شعاع عنصر ضربه زننده برحسب میلیمتر: در IK00 تعیین نشده، در IK01 تا IK06 معادل 10، IK07 و 08 معادل 25 و دو مورد آخر معادل 50 میلیمتر است.
- ماده مورد استفاده برای تست ضربه: IK00 تعیین نشده، برای IK01 تا IK06 پلی آمید 1 و برای مابقی تا IK10 فولاد 2 در نظر گرفته شده است.
- جرم جسم ضربه زننده برحسب کیلوگرم: برای IK00 تعیین نشده، برای IK01 تا IK05 معادل 0.2، IK06 و IK07 معادل 0.5 کیلوگرم، برای IK08 معادل 1.7 کیلوگرم و برای دو مورد آخر معادل 5 کیلوگرم در نظر گرفته شده است.
- ارتفاع سقوط آزاد برحسب متر: برای IK00 تا IK06 تعیین نشده، برای IK07 معادل 0.4 متر، IK08 معادل 0.3 متر، برای IK09 معادل 0.2 متر و IK10 معادل 0.4 متر است.
- چکش آونگ:IK00 ندارد و مابقی دارند.
- چکش فنری: IK00 تعیین نشده، IK08 تا IK10 ندارد و مابقی دارند.
- چکش سقوط آزاد:برای IK00 تعیین نشده، برای IK01 تا IK06 ندارد و مابقی دارند.
عوامل تأثیر در انجام تست نرخ IK
همانطور که در بالا نیز اشاره شد، موقع تست وسایل و محفظه الکتریکی برای تعیین میزان مقاومت در برابر ضربه، چندین فاکتور یا عامل تأثیرگذار دخیل هستند که عبارتند از:
- انرژی ضربه وارد شده برحسب ژول
این انرژی تعیین می‌کند که برای شکستن محفظه مدنظر چه مقدار انرژی مورد نیاز است که برحسب ژول اندازه گیری می‌کنند. مثلا IK08 یعنی اگر جسمی با وزن 1.7 کیلوگرم از ارتفاع 300 میلیمتری بر روی جسم برخورد کند، سطح مدنظر دچار شکستگی نخواهد شد.
- مواد مورد استفاده
همانطور که گفته شد از موادی مثل پلی آمید 1 و فولاد 2 استفاده می‌کنند که طبیعتا وسایل و محفظه الکتریکی مقاوم در برابر فولاد شاخص IK بیشتری خواهند داشت.
- ارتفاع سقوط
این عامل مشخص می‌کند که هر چقدر عدد IK بیشتر باشد محفظه الکتریکی مدنظر در برابر سقوط از ارتفاع بالاتری مقاومت خواهد کرد که برای IK10، معادل 0.4 متر است.
- جرم ضربه مورد استفاده
این فاکتور مهم مشخص می‌کند که محفظه الکتریکی مورد آزمایش توانایی مقاومت در برابر چه وزنی از جرم مورد استفاده را دارد. بنابراین هر چقدر شاخص مقاومت در برابر ضربه یا IK بیشتر باشد، در برابر جرم بیشتری مقاوم خواهد بود.
- نوع تست چکش
تستی که روی محفظه و وسایل الکتریکی انجام می‌شود شامل سه نوع چکش فنری، چکش آونگی و چکش سقوط آزاد است. تست چکش فنری به منظور مقاومت تداخل منظم است که برای رتبه بندی از IK01 تا IK07 است. تست چکش آونگ برای همه رتبه بندی‌ها اعمال شده و شدیدتر و سخت‌تر است تا محافظت در برابر ضربه وسایل تأیید شود. تست چکش سقوط آزاد هم قوی‌تر بوده و اطمینان خاطر بیشتری می‌دهد و برای IK07 تا IK10 است.
- معادل سازی رتبه IP
رتبه بندی IK باید معادل رتبه IP شود. مثلا اگر چراغی طبق تست IP عدد 66 و طبق تست IK عدد 06 بگیرد این مورد باید برجسب شود اما اگر همین دستگاه IK08 بگیرد و در مقابل IP54 باشد به عنوان IP66 و IK08 قابل علامت گذاری نیست.
چطور می‌توان شاخص IK را آزمایش کرد؟
اگر قصد داشتید شاخص IK را تست کنید کافیست از روش افتادن کنترل شده کمک بگیرید. در این شیوه مقدار مشخصی از انرژی به محفظه وارد می‌شود. دو فاکتور اصلی یعنی فاصله بین محفظه نمونه و چکش به همراه وزن چکش در نظر گرفته می‌شوند. تست استاندارد IK شامل وزنه ثابت در ارتفاع و زاویه ثابت نسبت به محفظه است که سقوط آزاد یا ضربه‌ای خواهد داشت. این کار تا سه بار در همان نقطه باید تکرار شود.
شرکت‌های تولید کننده چطور می‌توانند رتبه بندی IK محصولات خود را بهتر کنند؟
سه روش برای بهبود رتبه بندی IK وجود دارد که عبارتند از:
- در تولید می‌توان از موادی محکم‌تر استفاده کرد که مقاومت بیشتری هم دارند مثل فولاد ضد زنگ، پلی استر تقویت شده با شیشه (مقاومت و استحکام عالی دارد ولی در برابر اشعه ماوراء بنفش آسیب زاست و بازیافتی هم نیست) و پلی کربنات که آخرین ماده فنی بوده که حتی در برابر اشعه UV مقاوم بوده و خورنده نخواهد بود و بازیافتی هم هست.
- روش بعدی در بهبود تست رتبه بندی IK، ضخیم‌تر ساختن جنس بدنه محفظه است.
- روش بعدی طراحی شکل مناسب است که هر چقدر شکل وسیله طوری طراحی شده باشد که ضربه را بهتر پخش کند، از شکسته شدن جسم در نقطه ضربه دیده بهتر جلوگیری خواهد کرد و آسیب شدید وارد نخواهد شد. معمولا شکل گرد مقاومت و محافظت بیشتری دارد.
کاربرد محصولاتی که رتبه بندی IK دارند کجاست؟
محصولاتی که برای آنها شاخص رتبه بندی IK ذکر شده یعنی در مکانی استفاده خواهند شد که در معرض آسیب خارجی هستند یا در شرایط جوی نامساعد قرار گرفته‌اند. به همین دلیل عمدتا این وسایل در مکان و مناطق زیر استفاده می‌شوند:
- مکان صنعتی
- مکانی که رفت و آمد زیادی دارند
- مکانی که دسترسی عمومی دارند
- زندان
- مدارس
و مشابه این موارد.
کاربرد شاخص رتبه بندی IK در صنایع روشنایی
در صنایع روشنایی از شاخص رتبه بندی IK برای مشخص کردن افت مدار داخلی یا آسیب دیدن در اثر ضربه مکانیکی استفاده می‌کنند. همچنین با این شاخص می‌توان تعیین کرد که آیا موقع عبور نور آسیبی وارد شده یا خیر. این شاخص مخصوصا برای چراغ محوطه کاربرد بیشتری دارد چون تحت شرایط سخت محیطی قرار دارند که هر لحظه امکان آسیب دیدن وجود دارد. ما در شرکت شب تاب برقعی به طور کامل به شاخص رتبه بندی IK یا مقاومت در برابر ضربه هنگام تولید محصولات خود توجه ویژه داریم.
تست چکش برای چراغ LED و تعیین رتبه بندی IK
تست چکش برای رتبه بندی IK چراغ ال ای دی شامل دو گروه است که گروه اول، IK01 تا IK06 بوده و آزمایش چکش ضربه فنر روی آنها صورت می‌گیرد و گروه دوم شامل گروه‌های IK07 تا IK10 است که تست آونگ روی آنها انجام می‌گیرد.
- گروه اول (IK01 تا IK06)
تست چکش ضربه فنر بر روی این گروه تعیین می‌کند که آیا وسیله مدنظر توان مقاومت در برابر برخورد منظم دارد یا خیر. شکل این چکش به شکل مخروطی با مکانیزم قفل فنری است و موقعی که انتهای مخروط فشرده شود فنر فشرده از انتهای دیگر خود به وسیله مورد تست برخورد خواهد کرد. محصولات این گروه برای روشنایی داخلی مناسبند و انرژیکمی هم دارند.
- گروه دوم (IK07 تا IK10)
این گروه جهت تعیین حداکثر حفاظت محفظه الکتریکی یا وسایل نوری مورد تست قرار می‌گیرند. این تست شامل یک وزنه ثابت متصل شده به آونگ است که در ارتفاع مشخص به وسیله نوری برخورد می‌کند. انرژی مورد استفاده در این آزمایش بین2 تا 20 ژول است. چراغ‌های مورد استفاده در این آزمایش، چراغ خیابانی، استادیومی، ضد انفجار و غیره هستند.
نکات مهم در خصوص تست مقاومت در برابر ضربه یا شاخص رتبه بندی IK
نکات زیر هنگام انجام آزمایشات جهت رتبه بندی شاخص مقاومت در برابر ضربه یا IK باید در نظر گرفته شوند:
- آزمایش باید طبق استاندارد IEC 62262 در رنج دمای 150 تا 350 درجه سانتیگراد و فشار هوای 86 کیلو پاسکال تا 106 کیلو پاسکال انجام شود.
- ضربه طوری به سطح وارد شود که چراغ به طور کامل از بین نرود.
- تست تعیین درجه بندی IK باید روی چراغی که مونتاژ و کاملا نصب شده انجام گیرد.
- لامپ در طی آزمایش نباید روشن شود.
- در حین آزمایش چراغ را از برق بکشید تا مشکل برقی یا اتصال الکتریکی رخ ندهد.
- اگر محل نصب در نتیجه تست تأثیرگذار است آزمایش را در محل نصب چراغ انجام دهید.
چرا توصیه شده که شرکت‌های تولید کننده، رتبه IK محصولات خود را ذکر کنند؟
رتبه بندی IK یک سیستم مشخص کننده کیفیت ساخت است و برای دستگاه‌های الکتریکی مختلف مخصوصا در حوزه صنایع روشنایی اهمیت بالایی دارد. محصولاتی که چنین شاخصی برای آنها تعریف شده از مزایای زیر بهره مند خواهند شد:
- کیفیت بهتر و بالاتر محصول را نسبت به رقبا تضمین می‌کند و احتمال خرید آن توسط مشتری بالاتر خواهد رفت.
- تصویر برند در ذهن مشتری بهتر خواهد شد چون نشان دهنده اهمیت بالای رضایت مشتری نسبت به کیفیت محصول است.
- این اطمینان را به مشتریان می‌دهد که شرکت سازنده نسبت به کیفیت ساخت محصولات خود مطمئن است.
- نشان دهنده بالاتر بودن طول عمر محصولات است چون مشخص می‌کند که در برابر ضربه و آسیب مختلف خارجی آسیب پذیری خیلی کمی دارد.
جمع بندی مطالب
شاخص رتبه بندی IK یا مقاومت در برابر ضربه نشان دهنده این است که وسیله یا محفظه الکتریکی مدنظر در برابر ضربه با چه وسیله و چه وزنی و از چه ارتفاعی مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد. این شاخص از IK00 تا IK10 رتبه بندی شده و هر چقدر این عدد بالاتر باشد بهتر است. امروز شرکت‌های فعال در حوزه صنایع روشنایی نظیر شب تاب برقعی به همین سمت در حال حرکت هستند تا رضایت حداکثری مشتریان جلب شود.