Displays, die in industriellen Anwendungen eingesetzt werden, müssen trotz schwieriger Umgebungsbedingungen voll funktionsfähig bleiben. Wechselnde Witterungseinflüsse, Vibrationen, Stöße, Staub, Feuchtigkeit und intensive Nutzung gehören zum Alltag – Faktoren, die von Anfang an berücksichtigt werden müssen. Eine der größten Bedrohungen in solchen Umgebungen sind mechanische Beschädigungen – sowohl versehentlich als auch absichtlich. Hier wird die IK-Bewertung besonders wichtig, da sie den Grad der Widerstandsfähigkeit eines Geräts gegen physische Stöße definiert. In diesem Artikel erklären wir, was die IK-Bewertung ist, wie ihre Pegel zu interpretieren sind und welche Lösungen Displays effektiv vor mechanischen Beschädigungen schützen können.
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Was ist die IK-Bewertung?
Die IK-Einstufung ist ein Klassifizierungssystem, das den Grad des Schutzes eines Gerätegehäuses gegen mechanische Einwirkungen definiert. Bei Displays bezieht sich dies typischerweise auf das Schutzglas. Je höher der IK-Wert, desto größer ist die Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen, unabhängig davon, ob sie durch versehentliche Stöße oder vorsätzliche Einwirkungen mit hoher Gewalteinwirkung, einschließlich Vandalismus, verursacht wurden.
Das IK-Code-System basiert auf der internationalen Norm IEC 62262, die die Prüfverfahren zur Beurteilung der mechanischen Schlagfestigkeit eines Gerätes standardisiert. Jede Stufe entspricht einer bestimmten Energiemenge, der das Gerät standhalten muss, ohne Schaden zu nehmen.
Grundlegendes zur IK-Skala – Interpretation von Schutzstufen
Die IK-Schutzstufen werden durch einen zweistelligen Code gekennzeichnet, der von IK00 (kein Schutz) bis IK10 (die höchste Widerstandsstufe) reicht. Jede Stufe gibt an, wie viel Aufprallkraft das Gerät aushalten kann, ohne Schaden zu nehmen.
Die Schlagenergie, die die Grundlage der IK-Klassifikation bildet, wird in Joule (J) ausgedrückt – einer Einheit der physikalischen Energie. Gemeint ist in diesem Zusammenhang die Menge an kinetischer Energie, mit der ein Objekt auf die Oberfläche des Geräts trifft. Um das geeignete Schutzniveau zu ermitteln, werden Tests gemäß der Norm IEC 62262 durchgeführt. Dabei handelt es sich um einen kontrollierten mechanischen Aufprall mit einem kalibrierten Hammer mit einer definierten Masse, der aus einer bestimmten Höhe fallen gelassen wird, um einen präzisen Energiewert zu liefern. Es ist jedoch erwähnenswert, dass IK-Widerstandstests unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt werden, während die Geräte im realen Einsatz Kräften unterschiedlicher Eigenschaften oder Richtungen ausgesetzt sein können. Diese natürliche Diskrepanz zwischen Testumgebungen und tatsächlicher Nutzung sollte während des Designprozesses berücksichtigt werden.
Die folgende Tabelle zeigt die vollständige IK-Klassifizierungsskala, einschließlich der entsprechenden Aufprallenergie und einer Beschreibung der Schutzstufe.
| IK-Bewertung | Impact-Energie | Beschreibung des Schutzes |
| IK00 | 0 J | Kein Schutz |
| IK01 | 0,15 J | Schutz vor sehr geringen Stößen, z. B. einem leichten Fingerklopfen |
| IK02 | 0,20 J | Schutz vor zufälligem Lichtkontakt, z.B. einem leichten Stoß mit der Hand |
| IK03 | 0,35 J | Schutz vor leichten Stößen, z.B. mit einem Kunststoffgegenstand oder einem dünnen Kabel |
| IK04 | 0,50 J | Schutz vor versehentlichen Stößen, z. B. leichtem Kontakt mit einem Werkzeug |
| IK05 | 0,70 J | Schutz vor mäßigen Stößen, z. B. einem Schlag mit einem Schlüssel oder Schraubendreher |
| IK06 | 1 J | Schutz vor stärkerem Kontakt, z.B. einem kräftigen Schlag mit der Hand |
| IK07 | 2 J | Schutz vor Stößen mit einem kleinen Werkzeug, das aus kurzer Höhe fallen gelassen wird |
| IK08 | 5 J | Schutz vor starken Stößen, z. B. durch Fallen eines schwereren Werkzeugs auf das Gerät |
| IK09 | 10 J | Schutz vor sehr starken Stößen, z.B. mit einem Stahlstab oder schwerem Werkzeug |
| IK10 | 20 J | Maximaler Schutz – resistent gegen Vandalismus, z. B. Stöße mit einem Hammer |
Wie schützen wir Displays vor mechanischen Beschädigungen?
Bei Displays, die potenziellen mechanischen Einwirkungen ausgesetzt sind, liegt der Schlüssel in der Verwendung geeigneter Technologien und Materialien, die eine lange Lebensdauer und zuverlässige Leistung unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen gewährleisten.
Schutzglas mit ausreichender Dicke
Die Schlagfestigkeit eines Displays hängt maßgeblich von den Eigenschaften des Schutzglases ab. Zwei Schlüsselfaktoren sind die Art des verwendeten Materials – typischerweise gehärtetes oder chemisch vorgespanntes Glas – und seine Dicke, die entsprechend der erforderlichen IK-Schutzstufe ausgewählt werden sollte. In industriellen Anwendungen werden häufig Glasstärken von 1,1 mm bis 6 mm verwendet, die einen ausreichenden Schutz bieten, um auch hohe IK-Einstufungen wie IK08 bis IK10 zu erfüllen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Gesamthaltbarkeit auch davon abhängt, wie das Display montiert ist und von der strukturellen Gestaltung des Geräts selbst.
Um den mechanischen Schutz weiter zu verbessern, lohnt es sich, Verbundschutzglas in Betracht zu ziehen, das aus mehreren Glasschichten besteht, die mit einer PVB-Folie (Polyvinylbutyral) oder einem Harz verbunden sind. Diese Konstruktion absorbiert effektiv die Aufprallenergie und verringert das Risiko eines Bruchs; Im Falle eines Bruchs hält es die Glassplitter an Ort und Stelle und erhöht so die Sicherheit des Benutzers. Verbundglas verstärkt nicht nur die gesamte Displaybaugruppe, sondern bietet auch eine erhöhte Beständigkeit gegen Vibrationen, UV-Strahlung, Lärm und schwankende Umgebungsbedingungen, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für Außeninstallationen und raue Industrieumgebungen macht.
Optisches Bonden
Optisches Bonden Dabei wird das Schutzglas mit einem transparenten optischen Klebstoff – typischerweise OCR (Optically Clear Resin) oder OCA (Optically Clear Adhesive) – dauerhaft mit dem Displaymodul verbunden. Das Füllen des Luftspalts zwischen den Schichten erhöht die Gesamtsteifigkeit der Struktur erheblich, so dass das Sieb Punktdruck, Stößen und mechanischen Einwirkungen besser standhalten kann. Darüber hinaus verringert die Beseitigung des Luftspalts das Risiko von internem Beschlagen und Kondensation, was weiter zur Langlebigkeit des Geräts beiträgt, insbesondere in Umgebungen, die Temperaturschwankungen oder erhöhter Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind. All diese Faktoren machen Optical Bonding zu einer Schlüssellösung für das Design robuster Displays, die für das Erreichen höherer IK-Schutzstufen unerlässlich ist.
Rahmendesign und Montagemethode
Die Schlagfestigkeit eines Displays hängt nicht nur von den verwendeten Materialien und Technologien ab, sondern auch davon, wie es innerhalb des Gehäuses montiert wird. Die Platzierung des Displays in einem gut konstruierten Rahmen – in der Regel aus Aluminium oder Stahl – hilft, die Wucht eines Aufpralls effektiv zu verteilen und das Risiko einer Beschädigung der besonders gefährdeten Ecken zu verringern. Solche Konstruktionen enthalten oft flexible Dichtungen, Abstandshalter oder stoßdämpfende Elemente, die die Energie weiter ableiten und die Haltbarkeit der gesamten Baugruppe erhöhen.
AS (Anti-Shatter) Beschichtung
Obwohl Displays in modernen Geräten auf eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen ausgelegt sind, bergen bestimmte Anwendungen – insbesondere im öffentlichen Raum – ein deutlich höheres Risiko für erhebliche Einwirkungen, einschließlich Vandalismus. In solchen Fällen lohnt es sich, eine zusätzliche Schutzschicht in Betracht zu ziehen: eine AS-Beschichtung (Anti-Shatter). Diese Schicht hält Glasscherben im Falle eines Bruchs an Ort und Stelle und verhindert, dass sie zerstreut werden. Eine solche Lösung erhöht die Sicherheit des Benutzers und schützt gleichzeitig die internen Komponenten des Geräts vor weiteren Beschädigungen.
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Die oben beschriebenen Schutzlösungen ermöglichen den Einsatz von Displays in Geräten, die einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sind, und gewährleisten so ihre Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Umgebungen. Richtig ausgewählte, langlebige Komponenten tragen dazu bei, die Lebensdauer des Geräts zu verlängern und das Risiko von Rissen, Brüchen oder dauerhaften Schäden zu minimieren.
Wenn IK-Schutz wichtig ist
Bei Geräten, die für eine intensive Nutzung – insbesondere in öffentlichen Räumen – vorgesehen sind, ist die Gewährleistung eines angemessenen mechanischen Schutzniveaus gemäß der IK-Norm ein wichtiger konstruktiver Aspekt. Dies ist sowohl für die Aufrechterhaltung der Gerätefunktionalität als auch für die Benutzersicherheit unerlässlich. Ein solcher Schutz ist in den folgenden Bereichen von entscheidender Bedeutung:
- Einzelhandel – Selbstbedienungskassen, Verkaufsautomaten, Informations- und Werbekioske
- Verkehr – Fahrgastinformationsdisplays, Self-Check-in-Terminals, Fahrkartenautomaten, Fahrkartenentwerter und Bildschirme an Bord,
- Industrie – Messgeräte, HMI-Bedienfelder, Geräte, die in Produktionslinien verwendet werden,
- Gesundheitswesen – Patienteninformationssysteme, einschließlich Registrierungsterminals,
- Automobilindustrie – Ladestationen für Elektrofahrzeuge.
Es ist erwähnenswert, dass es in bestimmten Sektoren, wie z. B. dem Schienenverkehr oder der Automobilindustrie, zusätzliche branchenspezifische Normen geben kann, die Mindestanforderungen an die mechanische Beständigkeit stellen. So legen Normen wie EN 50155 (für Schienenfahrzeuge) oder ISO 16750 (für Elektronik in Automobilanwendungen) häufig die erforderliche IK-Schutzstufe für Geräte fest, die in diesen Umgebungen eingesetzt werden.
Der mechanische Schutz (IK) ist nur ein Aspekt der Langlebigkeit eines Geräts. Ebenso wichtig ist die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Staub und Wasser – diese werden durch eine separate Klassifizierung berücksichtigt, die mit den Buchstaben IP gekennzeichnet ist und den Grad der Schutzart des Gehäuses definiert. Wenn Sie lernen möchten, wie man IP-Schutzarten interpretiert, lesen Sie unseren Artikel:
👉 Schutzarten für Gehäuse – Was verbirgt sich unter dem IP65-Code?