¿Se puede vandalizar un interruptor antivandálico?
Escribir blogs, especialmente sobre temas técnicos, es una forma un tanto extraña de ganarse la vida. Y aún más extraño es cuando los blogs empiezan a escribirse solos...
Cuando empecé a investigar y prepararme para este blog, mi intención era hablar de una nueva gama de interruptores antivandálicos. Y dado mi gran interés en las aplicaciones, los materiales y el rendimiento de estos dispositivos, ha sido toda una revelación descubrir lo que significa en realidad el término 'antivandálico' en el mundo de los interruptores.
Como hemos comentado en blogs anteriores, los estándares y clasificaciones son un práctico atajo para saber rápidamente cómo responderán los productos bajo determinadas condiciones, y para ayudarnos a elegir el más idóneo de cara a una aplicación específica.
He estado utilizando los índices de protección IP durante gran parte de mi carrera profesional para proporcionar a mis clientes información acerca del comportamiento esperado de diferentes conectores y, más recientemente, he echado mano también de los índices IK equivalentes. Pero en todo este tiempo, nunca había sido testigo de las pruebas con que se determina el cumplimiento de dichos índices.
Además, cada vez me parecía más importante la necesidad de entender no solo la información que proporcionan los índices IP e IK, sino también los datos que no proporcionan.
Los índices IP resultan muy familiares. Proporcionan información muy clara acerca de las condiciones en que un producto es resistente a la entrada de agua, desde una ligera salpicadura hasta la inmersión total. Sin embargo, con el fin de proporcionar una comparación significativa, las pruebas deben efectuarse en condiciones controladas. No basta con pulverizar el interruptor con una manguera de jardín o sumergirlo en un cubo. No es científico, vamos.
El uso de los índices IK requiere el mismo rigor científico. Estos índices proporcionan una indicación de la magnitud de la fuerza de impacto que un producto puede resistir sin que afecte a su funcionamiento. Es importante recordar que esto no garantiza que un dispositivo sea a prueba de vandalismo.
A principios de marzo visitamos la sede central en el Reino Unido de APEM Components, uno de los principales fabricantes de interruptores e indicadores. APEM dispone de un laboratorio de pruebas que les permite probar sus propios productos. El personal de APEM tuvo la amabilidad de permitirnos acceder a la zona en la que están los equipos de prueba para ver estas pruebas en primera persona.
No obstante, durante la visita y nuestras pruebas, se produjeron algunos imprevistos que, por así decirlo, nos llevaron a aprender más de la cuenta...
Empezamos nuestras pruebas con las archiconocidas clasificaciones IP, algo que llevaba mucho tiempo deseando hacer. La prueba IP67 implica la inmersión del objeto de prueba en un metro de agua, y dejarlo ahí durante un período de tiempo establecido. Como preparación para esta prueba, me hice con una caja (código RS 119 5531) con índice de protección IP67 de Fibox, uno de nuestros proveedores de cajas, y en la cubierta superior transparente taladré un orificio de acuerdo con el manual de instrucciones; para un interruptor de 19 mm, el orificio debe tener 19,2 mm de diámetro. Una tarea relativamente sencilla efectuada con ayuda de un taladro de columna, una broca escalonada (código RS 232-513), un escariador manual (código RS 456-894) y un juego de calibres digitales (código RS 841-2518). Tras preparar adecuadamente el interruptor de 19 mm, lo coloqué en el orificio y apreté la tuerca de montaje trasera.
En lugar de molestarse en buscar un cubo con un metro de profundidad, en APEM tienen un depósito para pruebas IP. La carcasa adecuadamente preparada se atornilló a la base del depósito que, seguidamente, se llenó hasta una profundidad de 1 metro. Fabricado en aluminio y metacrilato, el depósito permite observar en todo momento nuestro espécimen de prueba. Sin embargo, dado que la prueba se debe realizar durante un período de tiempo establecido, dejamos nuestra caja de prueba a remojo en una esquina y nos centramos en otros experimentos.
La clasificación IK de un dispositivo se determina ejerciendo una fuerza de magnitud conocida sobre la pieza de prueba y registrando los resultados. Con el fin de que los resultados sean coherentes y controlables, en la prueba se utiliza un péndulo de longitud fija y una masa de 5 kg, y se ejercen fuerza de diferente magnitud dejando caer la masa desde una altura conocida.
Como primer espécimen de prueba, elegimos la serie AV09 de interruptores de botón pulsador APEM en su versión de 19 mm. Estos interruptores están fabricados con una carcasa de acero inoxidable, y son de montaje en panel frontal para una amplia variedad de aplicaciones, incluida la seguridad. Utilizamos un interruptor con índice IK08, cuya prueba se traduce en un impacto con una fuerza de 5 J. Según vemos en la documentación, esta prueba se lleva a cabo montando el interruptor en un panel vertical y dejando caer una masa de 1,7 kg desde una altura de 0,295 metros.
La misma prueba se puede realizar dejando caer una masa de 5 kg desde 0,1 metros. En nuestro caso, llevamos a cabo las pruebas 7 u 8 veces, y los resultados fueron impresionantes. A pesar de lo violento de los impactos, no había daños en el interruptor; de hecho, ni siquiera se apreciaban marcas.
Envalentonados por los resultados de nuestra primera prueba, echamos mano del interruptor más grande, de 22 mm, otro miembro de la familia AV09. La documentación técnica nos informó de que este interruptor tiene un índice de protección IK10. Esto se traduce en una fuerza de 20 J que, a efectos de nuestra prueba, equivalía a elevar nuestra masa de 5 kg a una altura de 40 cm.
Y aquí se torcieron las cosas. Regodeándonos todavía en el éxito de nuestra prueba anterior, atornillamos el interruptor de 22 mm a la placa fija que íbamos en el banco de pruebas. Sin pensárnoslo dos veces, elevamos el peso hasta 40 cm, lo soltamos alegremente, y procedimos a inspeccionar el resultado...
Habíamos roto el interruptor.
Empezó a cundir cierta dosis de pánico. ¿Habíamos aplicado demasiada fuerza? Peor todavía, ¿Habíamos encontrado un error en la documentación de APEM? ¿Qué había sucedido?
Para encontrar la respuesta, volvimos a consultar la documentación y repasamos detenidamente las instrucciones de instalación. Con el fin de obtener un rendimiento óptimo del interruptor, hay instrucciones específicas sobre el orificio de montaje, la colocación del sello de la junta tórica y el par de apriete adecuado que hay que aplicar a la tuerca de montaje.
Con las prisas, no habíamos invertido el tiempo necesario en asimilar el procedimiento de instalación correcto y, por lo tanto, no habíamos montado correctamente el interruptor.
Habíamos cometido el típico error de principiante: ¡no habíamos leído las instrucciones!
Reflexionando sobre todo esto, volvimos al interruptor que habíamos dejado a remojo en la esquina. A primera vista, la prueba parecía haber tenido éxito. Sin embargo, como averiguamos a continuación, los resultados de una prueba de IP pueden ser muy sutiles, y requieren una observación meticulosa. Al examinarlo de cerca, apreciamos un goteo de agua que se formaba muy lentamente alrededor del exterior del interruptor. Con esto en mente, vaciamos la cámara de pruebas y secamos con cuidado el exterior del espécimen de prueba para eliminar el exceso de agua. A continuación, retiramos la tapa transparente, con lo que descubrimos que una pequeña cantidad de agua había entrado en la caja.
En el transcurso de una prueba de 30 minutos, alrededor de una cucharilla (5 ml) de agua se había filtrado al interior de la caja. Es importante considerar las condiciones de la prueba y su importancia. La profundidad (y, por lo tanto, la presión) del agua había revelado un punto flaco en la junta, algo que sólo se puso de manifiesto a través de un periodo de tiempo.
Aplicando la lección aprendida a raíz de las pruebas de índice IK, enfocamos el resultado con espíritu analítico. Decidimos repetir la prueba, prestando especial atención a la instalación del interruptor. En particular, nos aseguramos de apretar la tuerca de montaje al par correcto. Seguidamente, fijamos la caja y la sumergimos como antes.
De vuelta al laboratorio tras un almuerzo rápido, comprobamos satisfechos (y considerablemente aliviados) que la prueba había sido un éxito rotundo. Ni una gota de agua había penetrado en la caja.
Estaba claro que habíamos aprendido una lección muy importante de nuestros experimentos. Las pruebas fallan cuando los productos se instalan incorrectamente. Resulta igual de importante entender lo que eso significa en el mundo real.
Los ensayos realizados en el laboratorio son una herramienta fenomenal. Demuestran de qué es capaz un dispositivo bajo determinadas condiciones, pero lo más importante es que no hay nada en juego, aparte de una prueba fallida.
En campo, sin embargo, un error de instalación es algo mucho más serio. Es un problema que por lo general se paga caro. Da lugar a equipos devueltos, reparaciones y sustituciones. Es una pérdida de tiempo, de dinero y de reputación.
La elección de los componentes para un diseño determinado es, obviamente, de vital importancia. Sin embargo, y como han demostrado nuestros experimentos, la elección correcta de los componentes es sólo parte de la solución. El mejor equipo del mundo, fabricado con los mejores componentes, no vale gran cosa si esos componentes no están instalados correctamente.
Y así, como ha ocurrido en más de un experimento decisivo, mi investigación sobre productos antivandálicos me reveló una verdad totalmente imprevista y enormemente importante…
¡Los manuales están para leerlos!
Consulte el artículo original escrito por David Pike en DesignSpark (en inglés).