Las pantallas utilizadas en aplicaciones industriales deben permanecer completamente operativas a pesar de las condiciones ambientales desafiantes. Las condiciones meteorológicas variables, las vibraciones, los impactos, el polvo, la humedad y el uso intensivo forman parte de la realidad cotidiana, factores que deben tenerse en cuenta desde el principio. Una de las principales amenazas en estos entornos son los daños mecánicos, tanto accidentales como intencionados. Ahí es donde la clasificación IK se vuelve particularmente importante, ya que define el nivel de resistencia de un dispositivo al impacto físico. En este artículo, explicamos qué es la clasificación IK, cómo interpretar sus niveles y qué soluciones pueden proteger eficazmente las pantallas de daños mecánicos.
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¿Qué es la calificación IK?
La clasificación IK es un sistema de clasificación que define el grado de protección que ofrece la carcasa de un dispositivo contra impactos mecánicos. En el caso de las pantallas, esto generalmente se refiere al vidrio protector. Cuanto mayor sea el nivel de IK, mayor será la resistencia a los daños, ya sean causados por impactos accidentales o acciones deliberadas de gran fuerza, incluidos los actos de vandalismo.
El sistema de códigos IK se basa en la norma internacional IEC 62262, que estandariza los métodos de prueba para evaluar la resistencia al impacto mecánico de un dispositivo. Cada nivel corresponde a una cantidad específica de energía que el dispositivo debe soportar sin sufrir daños.
Comprensión de la escala IK: cómo interpretar los niveles de protección
Los niveles de protección IK se indican mediante un código de dos dígitos, que va desde IK00 (sin protección) hasta IK10 (el nivel más alto de resistencia). Cada nivel indica cuánta fuerza de impacto puede soportar el dispositivo sin sufrir daños.
La energía de impacto, que constituye la base de la clasificación IK, se expresa en julios (J), una unidad de energía física. En este contexto, se refiere a la cantidad de energía cinética con la que un objeto golpea la superficie del dispositivo. Para determinar el nivel de protección adecuado, se realizan pruebas de acuerdo con la norma IEC 62262. Estos implican un impacto mecánico controlado utilizando un martillo calibrado de una masa definida, lanzado desde una altura especificada para proporcionar un valor de energía preciso. Vale la pena señalar, sin embargo, que las pruebas de resistencia IK se llevan a cabo en condiciones de laboratorio controladas, mientras que en el uso en el mundo real, los dispositivos pueden estar expuestos a fuerzas de diferentes características o direcciones. Esta discrepancia natural entre los entornos de prueba y el uso real debe tenerse en cuenta durante el proceso de diseño.
La siguiente tabla presenta la escala de clasificación completa de IK, incluida la energía de impacto correspondiente y una descripción del nivel de protección.
| Calificación IK | Energía de impacto | Descripción de la protección |
| IK00 | 0 J | Sin protección |
| IK01 | 0,15 J | Protección contra impactos muy leves, por ejemplo, un ligero golpecito con el dedo |
| IK02 | 0,20 J | Protección contra el contacto accidental con la luz, por ejemplo, un ligero golpe con la mano |
| IK03 | 0,35 J | Protección contra impactos ligeros, por ejemplo, con un objeto de plástico o un cable delgado |
| IK04 | 0,50 J | Protección contra golpes accidentales, por ejemplo, un ligero contacto con una herramienta |
| IK05 | 0,70 J | Protección contra impactos moderados, por ejemplo, un golpe con una llave o un destornillador |
| IK06 | 1 J | Protección contra un contacto más fuerte, por ejemplo, un golpe fuerte con una mano |
| IK07 | 2 J | Protección contra impactos con una pequeña herramienta caída desde una altura corta |
| IK08 | 5 J | Protección contra impactos sustanciales, por ejemplo, dejar caer una herramienta más pesada sobre el dispositivo |
| IK09 | 10 J | Protección contra impactos muy fuertes, por ejemplo, con una varilla de acero o una herramienta pesada |
| IK10 | 20 J | Máxima protección: resistente al vandalismo, por ejemplo, al impacto con un martillo |
¿Cómo protegemos las pantallas de daños mecánicos?
En el caso de las pantallas expuestas a posibles impactos mecánicos, la clave reside en el uso de tecnologías y materiales adecuados que garanticen la durabilidad y el rendimiento fiable en condiciones de funcionamiento exigentes.
Vidrio protector con espesor adecuado
La resistencia al impacto de una pantalla depende en gran medida de las propiedades del cristal protector. Dos factores clave son el tipo de material utilizado, generalmente vidrio templado o reforzado químicamente, y su grosor, que debe seleccionarse de acuerdo con el nivel de protección IK requerido. En aplicaciones industriales, se suelen utilizar espesores de vidrio que oscilan entre 1,1 mm y 6 mm, lo que proporciona una protección suficiente para cumplir incluso con las clasificaciones IK más altas, como IK08-IK10. Sin embargo, es esencial tener en cuenta que la durabilidad general también depende de cómo esté montada la pantalla y del diseño estructural del dispositivo en sí.
Para mejorar aún más la protección mecánica, vale la pena considerar el vidrio protector laminado, construido a partir de múltiples capas de vidrio unidas con una película o resina de PVB (butiral de polivinilo). Este diseño absorbe eficazmente la energía del impacto y reduce el riesgo de rotura; En caso de fractura, mantiene los fragmentos de vidrio en su lugar, lo que mejora la seguridad del usuario. El vidrio laminado no solo fortalece todo el conjunto de la pantalla, sino que también ofrece una mayor resistencia a las vibraciones, la radiación UV, el ruido y las condiciones ambientales fluctuantes, lo que lo convierte en una excelente opción para instalaciones al aire libre y entornos industriales hostiles.
Unión óptica
Unión óptica consiste en fijar de forma permanente el cristal protector al módulo de visualización mediante un adhesivo óptico transparente, normalmente OCR (resina ópticamente transparente) u OCA (adhesivo ópticamente transparente). Llenar el espacio de aire entre las capas aumenta significativamente la rigidez general de la estructura, lo que permite que la pantalla resista mejor la presión puntual, los golpes y los impactos mecánicos. Además, la eliminación del espacio de aire reduce el riesgo de empañamiento interno y condensación, lo que contribuye aún más a la durabilidad del dispositivo, especialmente en entornos sujetos a fluctuaciones de temperatura o humedad elevada. Todos estos factores hacen que la unión óptica sea una solución clave en el diseño de pantallas robustas, esencial para lograr niveles de protección IK más altos.
Diseño del marco y método de montaje
La resistencia al impacto de una pantalla depende no solo de los materiales y tecnologías utilizados, sino también de cómo se monta dentro de la carcasa. Colocar la pantalla en un marco debidamente diseñado, generalmente hecho de aluminio o acero, ayuda a dispersar eficazmente la fuerza de un impacto y reduce el riesgo de daños en las esquinas particularmente vulnerables. Dichos diseños a menudo incorporan juntas flexibles, espaciadores o elementos amortiguadores que disipan aún más la energía y mejoran la durabilidad de todo el conjunto.
Recubrimiento AS (anti-rotura)
Aunque las pantallas de los dispositivos modernos están diseñadas para ofrecer una alta resistencia a los daños, ciertas aplicaciones, en particular las ubicadas en espacios públicos, conllevan un riesgo significativamente mayor de impactos sustanciales, incluidos actos de vandalismo. En tales casos, vale la pena considerar una capa protectora adicional: un recubrimiento AS (Anti-Shatter). Esta capa mantiene los fragmentos de vidrio rotos en su lugar en caso de rotura, evitando que se dispersen. Esta solución mejora la seguridad del usuario al tiempo que protege los componentes internos del dispositivo de daños mayores.
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Las soluciones de protección mencionadas anteriormente permiten el uso de pantallas en dispositivos sometidos a un funcionamiento intensivo, lo que garantiza su fiabilidad en entornos exigentes. Los componentes de alta durabilidad correctamente seleccionados ayudan a prolongar la vida útil del dispositivo y minimizan el riesgo de grietas, roturas o daños permanentes.
Cuando la protección de IK es importante
En el caso de los dispositivos destinados a un uso intensivo, especialmente en espacios públicos, garantizar un nivel adecuado de protección mecánica de acuerdo con la norma IK es una consideración clave de diseño. Esto es esencial para mantener tanto la funcionalidad del dispositivo como la seguridad del usuario. Esta protección es fundamental en los siguientes sectores:
- Venta al por menor : cajas de autoservicio, máquinas expendedoras, quioscos de información y publicidad
- transporte : pantallas de información al pasajero, terminales de autofacturación, máquinas expendedoras de billetes, validadores de billetes y pantallas a bordo,
- industria : equipos de medición, paneles de operador HMI, dispositivos utilizados en líneas de producción,
- asistencia sanitaria : sistemas de información al paciente, incluidos los terminales de registro,
- automotriz – Estaciones de carga para vehículos eléctricos.
Vale la pena señalar que en ciertos sectores, como el transporte ferroviario o la automoción, puede haber normas adicionales específicas de la industria que impongan requisitos mínimos para la resistencia mecánica. Por ejemplo, normas como la EN 50155 (para material rodante ferroviario) o la ISO 16750 (para electrónica en aplicaciones de automoción) suelen especificar el nivel de protección IK requerido para los dispositivos utilizados en estos entornos.
La protección mecánica (IK) es solo un aspecto de la durabilidad de un dispositivo. Igualmente importante es su resistencia a factores ambientales como el polvo y el agua, que se abordan mediante una clasificación separada marcada con las letras IP, que define el grado de protección de entrada de la carcasa. Si quieres aprender a interpretar las clasificaciones IP, lee nuestro artículo:
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