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NEMA強固型電腦

NEMA堅固耐用的計算機,可抵禦灰塵、乾燥和多塵的環境

什麼是堅固型電腦?


堅固耐用的電腦是專門設計用於在惡劣的使用環境和條件下可靠運行的電腦,如强烈振動、極端溫度以及潮濕或塵土飛揚的條件下。它們專為粗暴使用而設計,不僅在外部外殼,而且在內部組件和冷卻裝置也是如此。堅固耐用的筆記型電腦、平板電腦和PDA的典型環境是公共安全、現場服務、製造、零售、醫療保健、運輸、倉庫和物流以及軍事。

幾乎所有堅固耐用的電腦都有一個基本的設計理念,即為安裝的電子設備提供受控的環境。

NEMA強固型電腦設計用於應對多種挑戰,包括:

電子元件的選擇是為了承受比典型商業元件更高和更低的工作溫度。設計工程決策,例如減少佈線,增加液體冷卻和散熱片以及堅固的材料等設計,以確保在惡劣環境下的性能。正確選擇優質的元件、高科技材料和機械設計是我們的核心競爭力。此外,關於組裝、連接和安裝的相關知識也是必要的。

防護等級

在各種應用中都需要IP密封,以密封產品防止液體、灰塵或濕氣進入。融程正在按照標準測試程式測試產品設計。

我們提供各種級別的機械防塵和防水設計,並提供堅固耐用的工業平板液晶顯示器。這些堅固耐用的產品具有高度的可靠性,能承受衝擊和振動,能夠承受極端溫度和腐蝕性環境。隨著時間的推移,灰塵/水等外部材料對任何類型的設備都具有極大的破壞性。

融程入侵防護技術

密封產品有許多不同的可能性。最典型的密封是正面密封。安裝後,根據測試等級,對產品進行防塵和防水密封。除了正面密封,還有其他部分,如連接器、背面、頂部和完整密封,具體取決於應用。

我們正在進行測試以確保與產品的密封程度,檢查是否有水、灰塵或污垢通過我們的密封設計。

融程的密封概念包含以下產品密封:
  • 玻璃或觸控螢幕到前擋板
  • 從液晶顯示器到玻璃或觸控螢幕的內部防塵密封
  • 準備好安裝到設備上的密封

除了對水進行密封外,其他清潔、消毒或鹽水的液體也是可能的環境,這影響了高科技密封材料的選擇和密封的方法。

此外,這種選擇還需要考慮陽光直射,因為紫外線會破壞大多數密封材料的聚合物結構。正確選擇材料是融程工程和設計功能的核心競爭力。

圖1. 防護等級的機械設計
防護等級的機械設計
圖2. 防護等級(IP)等級指南
防護等級(IP)等級指南

NEMA 外殼等級和與防護等級規範的比較

NEMA(美國電氣製造商協會)制定了美國電氣設備外殼行業標準。在非危險場所,有幾種不同的NEMA等級適用於特定的外殼類型、應用場合,以及在完全正確安裝時所設計的環境條件。

下面概述了 NEMA 類型。有關完整的定義、說明和測試標準,請參閱美國電氣製造商協會(NEMA)標準出版品第250號。歐洲標準由石油協會確定,有時稱為防護等級(IP)編號。標準如下。

表1. NEMA 外殼等級和與 IP 規範的比較
NEMA 外殼等級 說明 IP 分類代碼
1. NEMA 1 為室內使用而設計的結構,可為人員提供一定程度的防護,以防偶然接觸封閉的設備,並提供一定程度的防護,以防灰塵掉落。 IP20
2. NEMA 2 與 NEMA 1 相同,包括防止液體滴落和輕微飛濺。 IP21
3. NEMA 3 為室內或室外使用而建造的外殼,為人員提供一定程度的保護,防止意外接觸封閉設備;為防止落下的灰塵、雨、雨夾雪、雪和風吹的灰塵提供一定程度的保護,並且不會被外殼上外部形成的冰破壞。 IP54
3R. NEMA 3R 與 NEMA 3 相同,除了防風防塵。 IP24
3S. NEMA 3S 為室內或室外使用而建造的外殼,為人員提供一定程度的保護,以防意外接觸封閉設備;為防止落下的灰塵、雨、雨夾雪、雪和風吹的灰塵提供一定程度的保護;當結冰時,外部機構保持可操作性。 IP54
4, 4X. NEMA 4 為室內或室外使用而建造的外殼,為人員提供一定程度的保護,以防意外接觸封閉設備;為防止落下的灰塵、雨、雨夾雪、雪、風吹的灰塵、飛濺的水和軟管引導的水提供一定程度的保護; 當結冰時,外部機構保持可操作性。 IP56
IP65
IP66
NEMA 4X 與 NEMA 4 相同,包括防腐蝕。
5. NEMA 5 為室內使用而建造的外殼,可為人員提供一定程度的保護,防止意外接觸封閉設備;為防止落下灰塵、防止沉降空氣中的灰塵、絨布、纖維防止液體滴落和輕濺,提供一定程度的保護。 IP52
6, 6P. NEMA 6 為室內或室外使用而建造的外殼,為人員提供一定程度的保護,防止意外接觸封閉設備;為防止落下的污垢提供一定程度的保護;防止軟管引導的水和在有限深度的臨時浸沒期間進水;並且不會受到外殼上冰的外部形成的損害。 IP67
NEMA 6P 與 NEMA 6 相同,包括在有限深度下長時間浸泡期間防止水進入。
12, 12K. NEMA 12 為室內使用而建造的外殼(無敲落孔),為人員提供一定程度的保護,以防意外接觸封閉設備;提供一定程度的保護,防止落下灰塵;防止迴圈灰塵、棉絨、纖維,以及防止液體滴落和輕微飛濺。 IP52
NEMA 12K 與 NEMA 12 相同,包括帶有敲孔的外殼。
13. NEMA 13 為室內使用而建造的外殼,為人員提供一定程度的保護,防止意外接觸封閉設備;為防止落下灰塵;防止迴圈灰塵、棉絨、纖維,防止水、油和非腐蝕性冷卻劑的噴灑、飛濺和滲漏,提供一定程度的保護。 IP54

抗衝擊和振動

堅固耐用的設備必須能夠承受衝擊和振動。融程保證產品符合所需的行業標準,通過選擇高科技材料,例如丁基橡膠、ENR、高阻尼矽樹脂和SBR,以及正確的機械設計。且為了避免運輸中的振動和衝擊造成的損壞,還考慮了合適的包裝方式。

抗衝擊和抗振動設計

在設計堅固耐用的產品時,我們融程在內部實驗室進行環境壓力測試。內部測試設施使我們的研發工程師能夠在產品開發的早期階段發現潜在問題,並相應地改進設計或資料選擇,以防止大規模生產失敗。

  1. 振動和衝擊測試

    的目的是檢查所有三個方向(X,Y和Z)的機械共振。通過測試結果,我們的機械工程師可以優化設計,使產品最可靠使用。在此過程期間和之後,產品必須具有 100% 的功能且無不良功能。

  2. 掉落測試

    掉落測試是檢查產品結構完整性的測試。

抗衝擊和抗振動設計
抗衝擊和抗振動設計

溫度和濕度

堅固的設備受極端天氣影響。從嚴寒到炎熱,無論您將任務帶到何處,該設備都必須能夠確保穩定的工作。融程在低溫(-20°C)、高溫(60°C)和潮濕箱中測試其設備的耐用性。

溫度和濕度

耐腐蝕性

腐蝕是由於材料與周圍環境發生化學反應而導致的材料性能下降。例如,鐵的腐蝕是由於與氧和水相互作用而產生鏽。

耐腐蝕性

防腐蝕方法

由於鹽和水污染混凝土,船舶和電子設備正遭受腐蝕。經驗證的防腐方法有:

  • 選擇防腐蝕材料
  • 外殼設計防止腐蝕
  • 表面塗裝處理
  • 表面化學轉化塗層處理
  • 表面電鍍處理
  • 操作環境控制
  • 陽極氧化
  • 兩種腐蝕防護方法
  • 正被動性:陽極保護
  • 負抗擾性:陰極保護

融程如何測試耐腐蝕性?

鹽霧試驗是一種標準化試驗,廣泛用於船舶/工業產品中以評估不同的防腐方法。

測試方法
測試週期取決於塗層的耐腐蝕性;越是防腐蝕,測試週期越長,且不出現腐蝕現象。

圖1. 國立台灣大學,融程鹽霧測試設備 Weiss / SC45。
融程鹽霧測試設備 Weiss / SC45。

參見IEC60945:2002,第 8.12 節
測試順序-1:鹽霧測試,在溫度 35°C 暴露 2 小時
食鹽水:5% NaCl,PH 6.5 至 7.2
霧量:1.0 ~ 2.0 ml/ 80 cm 2/ 小時
測試順序-2:濕度儲存測試,暴露168小時
儲存溫度:40C
儲存期間室內濕度:93%
上述測試序列應執行 4 個週期

圖2. 製鹽機的時間刻度週期
Time scale cycle of the salt machine
資料來源:臺灣工業技術研究所 資料與化學研究室 高級電化學與防腐蝕系 RollyLuo 博士。