ในการออกแบบและเลือกระบบทั้งหมดของกล่องควบคุมไฟฟ้า การเลือกวัสดุเป็นขั้นตอนแรกและเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดต้นทุน อายุการใช้งาน ประสิทธิภาพการป้องกัน และสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง ในโครงการ-ทางวิศวกรรมระดับโลกที่เกิดขึ้นจริง ความล้มเหลวจำนวนมาก การทำงานซ้ำ และค่าบำรุงรักษาที่สูงเกินไปเกิดจาก "วัสดุและสภาพการทำงานที่ไม่ตรงกัน": ตัวอย่างเช่น การใช้แผ่นเหล็กรีดเย็น-ธรรมดาในพื้นที่ชายฝั่ง การใช้เปลือกพลาสติก ABS ในโรงงานเคมี การไม่พิจารณาวัสดุกระจายความร้อนสำหรับตู้กลางแจ้งที่มีกำลังสูง- และการใช้โลหะธรรมดาโดยไม่ได้ตั้งใจในสถานการณ์-ที่ป้องกันการระเบิด
ไม่มีวัสดุใดที่ "ดีที่สุด" อย่างแน่นอนสำหรับกล่องหุ้มกล่องควบคุมไฟฟ้า มีเพียงวัสดุที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น หลักการข้อแรกของการเลือกคือสภาพแวดล้อมจะกำหนดวัสดุ ประสิทธิภาพตรงกับความต้องการ และต้นทุนตรงกับงบประมาณ ก่อนที่จะพิจารณาถึงวัสดุ จะต้องกำหนดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่อไปนี้ให้ชัดเจน การไม่มีปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งเหล่านี้อาจนำไปสู่การเลือกที่ไม่ถูกต้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ว่าจะใช้ในอาคารหรือกลางแจ้ง มีฝนตก ละอองน้ำ มีการสะสม หรือการควบแน่นหรือไม่? มันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง อุณหภูมิสูง ความเย็นสูง หรือมีรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงหรือไม่? มีสเปรย์เกลือ กรดหรือด่าง น้ำมัน หรือก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางเคมีหรือไม่? มีความเสี่ยงต่อการสั่นสะเทือน การกระแทก การเหยียบย่ำ การโจรกรรม หรือการก่อกวนหรือไม่? พลังของส่วนประกอบภายในคืออะไร? จำเป็นต้องมีการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่? จำเป็นต้องมีสารหน่วงไฟ ป้องกันการระเบิด- และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่
ปัจจุบัน วัสดุกระแสหลักสำหรับกล่องควบคุมไฟฟ้าทั่วโลกแบ่งออกเป็นห้าประเภท: เหล็กแผ่นรีดเย็น- เหล็กสแตนเลส อลูมิเนียมอัลลอยด์ พลาสติกวิศวกรรม วัสดุคอมโพสิต และวัสดุพิเศษ
เหล็กแผ่นรีดเย็น-เป็นวัสดุฐานในอาคารที่ใช้กันทั่วไป-และคุ้มค่าที่สุด มีต้นทุนต่ำ- ง่ายต่อการแปรรูป งอและเชื่อม มีความแข็งแรงของโครงสร้างสูง และพื้นผิวของมันสามารถเคลือบด้วยผงเคลือบ สีอบ การชุบสังกะสี ฯลฯ มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี สามารถต่อสายดินได้โดยตรง ตรงตามข้อกำหนดพื้นฐานของ EMC มีความแข็ง ไม่เปลี่ยนรูปง่าย สามารถใช้ในการผลิตตู้ขนาดใหญ่- มีความสามารถในการแปรรูปที่เป็นผู้ใหญ่ มีความแม่นยำสูงในการเปิด ดัด และเชื่อม และการต่อสายดินโลหะที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับไฟฟ้าอุตสาหกรรมทั่วไป การควบคุม
สแตนเลสมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง- มี-อายุการใช้งานยาวนาน และเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานกลางแจ้งระดับไฮเอนด์- เหล็กกล้าไร้สนิมมีความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุดและมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดในบรรดาวัสดุโลหะสำหรับตู้ควบคุมไฟฟ้า โดยส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองเกรด: เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316L. 304 เป็นวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน-ตามวัตถุประสงค์ทั่วไป- ทนทานต่อบรรยากาศ ความชื้น ตลอดจนกรดและด่างอ่อน ๆ มีความแข็งแรงสูง ไม่เป็นสนิม เชื่อมได้ และต่อสายดินได้ดี พื้นผิวสามารถขัดเงา ขัดเงา-หรือขัดเงาด้วยไฟฟ้าก็ได้ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งทั่วไป โครงการเทศบาลเมือง ไฟถนน ตู้สัญญาณไฟจราจร โรงงานอาหาร พืชน้ำ โรงงานที่มีความชื้นเล็กน้อย อุปกรณ์ที่มีความต้องการสูงด้านความสวยงามและอายุการใช้งาน และตู้กลางแจ้งสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ การจัดเก็บพลังงาน และเสาชาร์จ
อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับกล่องควบคุมกำลังสูง-กลางแจ้ง โดยมีการออกแบบให้มีน้ำหนักเบาและกระจายความร้อนได้ดีเยี่ยม ลักษณะสำคัญ ได้แก่ น้ำหนักเบา (เพียง 1/3 ของน้ำหนักเหล็ก) การนำความร้อนที่เหนือกว่า (มากกว่า 3 เท่าของเหล็ก) ความสามารถในการหล่อ-และอัดขึ้นรูปเพื่อความแม่นยำของโครงสร้างสูง และการปรับสภาพพื้นผิว เช่น การอโนไดซ์ การเคลือบด้วยผง และอิเล็กโตรโฟรีซิสเพื่อให้ทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี การนำไฟฟ้าและการต่อสายดินที่ดีเยี่ยม และความสามารถในการป้องกัน EMC มีการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับอินเวอร์เตอร์ เซอร์โวไดรฟ์ และตู้จ่ายไฟสูง- การออกแบบให้มีน้ำหนักเบาช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้าย การติดตั้งเสา และการติดตั้งบนผนัง มีความทนทานต่อสภาพอากาศที่ดีเยี่ยม ต้านทานการเสื่อมสภาพและการเสียรูปภายนอกอาคาร และมีความแข็งแรงปานกลาง ต้านทานการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก ได้ระดับการป้องกันสูงที่ IP65–IP67 กล่องหุ้มกล่องควบคุมไฟฟ้าอะลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับ-อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูงกลางแจ้ง
ตามการจำแนกสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่เป็นที่ยอมรับทั่วโลก ระดับการกัดกร่อนจะถูกแบ่งออกเป็น C1–C5 จากต่ำไปสูง ซึ่งเป็นตัวกำหนดทางเลือกของวัสดุโดยตรง สำหรับสถานการณ์ที่มีการกัดกร่อนต่ำ- เช่น สภาพแวดล้อมภายในอาคารที่แห้ง สามารถใช้เหล็กแผ่นรีดเย็น-เคลือบด้วยสีฝุ่นได้ สำหรับการกัดกร่อนปานกลาง แนะนำให้ใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์และสแตนเลส 304 สำหรับการกัดกร่อนสูง แนะนำให้ใช้สแตนเลส 304, SMC และ GRP สำหรับการกัดกร่อนที่สูงเป็นพิเศษ แนะนำให้ใช้สแตนเลส 316L และวัสดุคอมโพสิตป้องกันการกัดกร่อนแบบพิเศษ- นี่เป็นมาตรฐานทางวิศวกรรมที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล และการปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการเลือกวัสดุได้ถึง 90%
การเลือกใช้วัสดุสำหรับกล่องหุ้มกล่องควบคุมไฟฟ้านั้นมีความสมดุลระหว่างปัจจัยสำคัญสี่ประการ ได้แก่ สภาพแวดล้อม ประสิทธิภาพ ต้นทุน และอายุการใช้งาน สำหรับผู้ใช้ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่สุดไม่ใช่การค้นหาวัสดุที่มีราคาแพงที่สุด แต่เป็นการจับคู่วัสดุที่เหมาะสมที่สุดตามสภาพการใช้งานอย่างเคร่งครัด การเลือกที่ถูกต้องสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ความล้มเหลวในการกันน้ำ ความเสียหายจากการกัดกร่อน -การปิดเครื่องที่อุณหภูมิสูง การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และอันตรายด้านความปลอดภัย สามารถเลือกเวลาได้-เพียงครั้งเดียว ความเสถียร-ในระยะยาว การบำรุงรักษาขั้นต่ำ และ-การดำเนินงานที่มีต้นทุนต่ำ
สำหรับโครงการด้านวิศวกรรมและการจัดซื้อระหว่างประเทศ การเลือกวัสดุที่ถูกต้องไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนหลังการขาย- เพิ่มอัตราการยอมรับ และเพิ่มความไว้วางใจของลูกค้า ทำให้เป็นหนึ่งในแง่มุมทางวิชาชีพที่มีค่าที่สุดของกล่องควบคุมไฟฟ้า
