Pour un coffret 304 ou 316L avec découpes d’usine, voir coffrets en acier inoxydable avec découpes personnalisées : coffrets standards pour commencer, la liste de vérification des plans et le chemin vers une modification sur devis.
Points clés
- Un coffret ne conserve son indice que si chaque ouverture est fermée par un dispositif ou un accessoire classé au moins aussi élevé, installé selon ses instructions.
- Les entrées de conduit suivent les diamètres standard des pré-découpes ; les presse-étoupes suivent leur système de filetage (métrique, PG ou NPT) et le diamètre du câble.
- 22 mm opérateurs nécessitent un trou de 22.3–22.5 mm ; 30 mm opérateurs un trou d’environ 30.5 mm.
- Pour une IHM ou un panel PC, le plan de découpe du fabricant, la tolérance et la plage d'épaisseur de la plaque de montage font foi.
- Envoyez la face, la référence, la taille et la position de chaque trou ainsi que les références des composants ; le concepteur de découpes s'en occupe pour vous.
La règle : le composant le plus faible détermine l'indice
Un indice de type s'applique au coffret tel qu'installé. NEMA stipule que les accessoires « doivent être testés de manière indépendante pour un indice de type égal ou supérieur à l'indice de type du coffret sur lequel ils sont destinés à être installés », et que l'indice global d'un assemblage installé sur site « est toujours limité par l'indice de type le moins sévère de tous les composants impliqués ». Les indices IP fonctionnent de la même manière : le guide technique d'un fabricant de coffrets précise que « l'IP ne peut être maintenu que si un composant/accessoire/périphérique est installé dans le trou/la découpe et répond au minimum à l'indice IP standard du coffret ».
En pratique, pour un coffret NEMA 4X-type / IP66 :
- Utilisez des moyeux de conduit, des presse-étoupes, des organes de commande, des afficheurs, des évents et des fenêtres marqués de type 4X (et IP66 ou mieux).
- Installez chaque élément avec son propre joint ou scellement, sur une surface propre, plane et ébavurée, en respectant le couple de serrage indiqué dans ses instructions.
- Bouchez les trous inutilisés avec des obturateurs classés pour le type de coffret, et non du ruban adhésif ou du mastic.
Entrées de conduit et dimensions des pré-découpes
Les trous pour les raccords de conduits respectent les diamètres de prédécoupe du bulletin NEMA 71 (le même tableau figure dans UL 50). Utilisez un raccord d'étanchéité étanche pour les entrées de conduits sur un coffret 4X, et vérifiez que le raccord lui-même est marqué Type 4X.
| Taille commerciale | Désignation métrique | Trou nominal | Min – max |
|---|---|---|---|
| 1/2 | 16 | 0.875 po (22.23 mm) | 0.859 – 0.906 po |
| 3/4 | 21 | 1.109 po (28.17 mm) | 1.094 – 1.141 po |
| 1 | 27 | 1.375 po (34.93 mm) | 1.359 – 1.406 po |
| 1-1/4 | 35 | 1.734 po (44.04 mm) | 1.719 – 1.766 po |
| 1-1/2 | 41 | 1.984 po (50.39 mm) | 1.958 – 2.016 po |
| 2 | 53 | 2.469 po (62.71 mm) | 2.433 – 2.500 po |
Les jeux de poinçons peuvent couper légèrement différemment de ces valeurs nominales ; l'important est que l'écrou de serrage et le joint du raccord couvrent entièrement le trou. Vous installez de nombreux conduits sur une seule face ? Il n'y a pas de pourcentage de surface ouverte à respecter : les règles d'étanchéité pour les pénétrations du coffret expliquent plutôt les facteurs limitants, soit le joint de chaque raccord et la rigidité de la plaque.
Presse-étoupes : filetage, trou et diamètre de câble
Un presse-étoupe assure l'étanchéité d'un câble à travers la paroi. Trois options le définissent :
- Système de filetage. Les filetages métriques (EN 60423, de M12 à M63 au pas de 1.5 mm dans les plages courantes de presses-étoupes) sont la norme pour les équipements neufs. Les filetages PG (DIN 40430) sont l'ancien système européen et ne sont pas interchangeables avec le métrique. Le NPT est le filetage conique de tuyauterie nord-américain utilisé avec les raccords de type conduit.
- Diamètre du trou. Les trous traversants sont dimensionnés juste au-dessus du filetage : les plans des fabricants de presse-étoupes pour M20, par exemple, préconisent environ 20.0–20.5 mm. Utilisez le diamètre du trou indiqué sur le plan du presse-étoupe que vous installerez.
- Plage de serrage. Chaque presse-étoupe étanche les câbles dans une plage de diamètre extérieur donnée. Mesurez le câble et choisissez le presse-étoupe adapté ; un câble en dessous de la plage n'assurera pas l'étanchéité.
Les indices IP des presse-étoupes sont prouvés sous des conditions spécifiques : un fabricant évalue ses presse-étoupes en polyamide IP68 à 5 bar pendant 30 minutes, avec le câble approprié et le presse-étoupe installé conformément à sa fiche technique. Le couple de serrage en fait partie et varie selon la taille et le matériau (le même fabricant indique 3 N·m pour un presse-étoupe en polyamide M20 et 10 N·m pour du métal M20). Dans les zones de lavage à haute pression, choisissez un matériau de presse-étoupe qui tolère vos produits chimiques de nettoyage.
La configuration mini PC NEMA4 Enclosure, par exemple, ajoute deux presse-étoupes pour l'alimentation et le réseau dans des perçages de 20.5 mm.
Boutons-poussoirs, voyants lumineux et commutateurs à sélection
Les dispositifs de commande sont disponibles en deux tailles de montage :
- 22 mm (style IEC) : la fiche technique d'un grand fabricant préconise un trou de 22.3 mm, +0.4 / -0 mm, avec 22.5 mm recommandés, et un détrompeur anti-rotation pour les sélecteurs et les arrêts d'urgence. L'entraxe minimum est de 40 × 30 mm pour les blocs de jonction à vis.
- 30 mm (style NEMA) : environ 30.5 mm ; un fabricant majeur spécifie 1-13/64 po (30.6 mm). L'épaisseur de la plaque est prise en compte par le choix du joint, jusqu'à 1/4 po (6.4 mm) pour cette gamme.
Vérifiez l'indice propre à chaque appareil. Dans la même famille de 30 mm, une gamme est classée Type 4 et 13, tandis que son équivalent résistant à la corrosion est classé Type 4, 4X et 13, et le fabricant précise que les appareils conservent leurs indices de type uniquement lorsqu'ils sont correctement montés dans un coffret ayant le même indice. Pour une porte de lavage à haute pression, spécifiez 4X opérateurs. Notre concepteur de découpes place directement les trous d'opérateurs de 22.5 mm et 30.5 mm.
Découpes pour HMI et panel PC
Un écran tactile, une HMI ou un panel PC assure l'étanchéité contre la face avant de la porte grâce à son propre joint, maintenu par des clips de montage ou des goujons par l'arrière. Trois chiffres du manuel d'installation de l'appareil déterminent son étanchéité :
- Dimensions et tolérances de la découpe. Les manuels HMI typiques indiquent la découpe avec une tolérance unilatérale serrée, par exemple +1 / -0 mm (ou +0.5 / -0 mm sur certains modèles). Trop petite, elle ne conviendra pas ; trop grande, le joint risque de ne pas couvrir le bord.
- Plage d'épaisseur de panneau. Les clips de montage fonctionnent sur une plage spécifiée, par exemple 1.6 à 5 mm dans un manuel HMI, ou 1.5 à 4.8 mm pour l'adaptateur d'un autre fabricant. Comparez-la avec l'épaisseur de tôle de la porte, qui sur nos coffrets muraux est de 1.2 à 2.0 mm (18 à 14 gauge) selon la taille et est indiquée sur chaque page produit.
- Couple de serrage et planéité. Un fabricant spécifie 2.3 à 2.6 N·m sur les vis de clip « pour assurer une bonne étanchéité » et avertit que le joint est un joint à compression, donc les mastics d'étanchéité ne doivent pas être utilisés ; un autre avertit qu'une paroi d'installation mince peut se déformer et nécessiter un renforcement.
Les indices de protection avant de l'HMI ne s'appliquent que si l'unité est installée conformément aux instructions : un manuel précise que son indice de protection avant IP65 et de Type 4X/13 s'applique « sur le panneau avant lorsqu'il est correctement installé dans un coffret ». Les joints vieillissent, et les fabricants d'HMI recommandent de les remplacer périodiquement ; l'un d'eux préconise de le faire au moins une fois par an.
Panel PCs IMD. Si vous choisissez la configuration panel PC d'un coffret mural, la porte est découpée au laser aux dimensions exactes de l'ouverture de ce panel PC IMD, ébavurée et pourvue de goujons de fixation avant l'expédition. Pour un panel PC seul, nos coffrets HMI sont des boîtiers minces en acier inoxydable 304 découpés pour un panel PC IMD, dotés d'un joint avant IP65-type avec l'écran installé, classés par le fabricant ; non homologué UL. Pour tout autre HMI, envoyez-nous son plan de découpe.
Hublots de vision
Une fenêtre permet aux opérateurs de lire les compteurs ou les indicateurs sans ouvrir la porte. Les fenêtres sont jointées dans la porte et, comme toute autre ouverture, nécessitent un indice correspondant à celui du coffret. Le choix du vitrage :
- Polycarbonate : très haute résistance aux chocs et bonne résistance à la chaleur, mais les UV le jaunissent avec le temps, et sa résistance chimique dépend du produit chimique : certains solvants provoquent des fissurations sous contrainte.
- Acrylique : résistance aux chocs inférieure à celle du polycarbonate, mais résiste mieux aux UV et aux rayures.
- Verre : dur et résistant aux rayures ; les vitres de contrôle en verre dans des cadres en acier inoxydable 316 sont vendues avec des indices NEMA 4X (déclarés par le fabricant) pour une utilisation en lavage à haute pression.
Vérifiez le matériau de la fenêtre face à vos produits de nettoyage ainsi qu'au soleil.
Règles de placement pour maintenir l'étanchéité
- Dégagez le joint, la charnière et les fermetures. Le joint de porte nécessite une surface d'appui continue ; les trous à proximité affaiblissent l'étanchéité et gênent le collet de porte.
- Attention à l'intérieur. Un dispositif sur la porte doit dégager la plaque de montage et ses composants lors de la fermeture de la porte, et les presse-étoupes nécessitent de l'espace pour la courbure du câble à l'intérieur.
- Grandes découpes sur portes minces peuvent nécessiter un raidissement afin que la porte reste plane contre son joint.
- Entrées de câbles par le bas lorsque cela est possible, en extérieur et dans les zones de lavage à haute pression, afin que l'eau s'écoule des entrées.
- Travaillez l'acier inoxydable avec des outils en acier inoxydable. Pour la fabrication, utilisez des outils dédiés à l'acier inoxydable : les résidus de fer provenant de forets, poinçons ou limes en acier au carbone provoquent des taches de rouille. Ébavurez chaque trou et maintenez les tranchants des outils bien affûtés pour éviter le durcissement par écrouissage.
Notre outil de conception de découpes signale en rouge, de manière explicite, les chevauchements et les découpes trop proches du joint, de la charnière, de la fermeture ou d'un bord avant l'envoi de votre commande.
Comment envoyer un plan pour obtenir un devis
- Partez d'une dimension catalogue. Trouvez le coffret le plus proche, ou un coffret HMI pour un écran.
- Nommez la face : porte, dessus, dessous, gauche, droite, arrière ou la plaque de montage intérieure.
- Indiquez une référence : positions mesurées à partir du centre ou d'un coin indiqué de cette face, en mm ou en po.
- Énumérez chaque ouverture : type, dimension et tolérance (ronde, rectangulaire, filetage et taille du presse-étoupe, opérateur de 22 ou 30 mm, découpe d'affichage), ainsi que la référence du dispositif qui s'y adapte.
- Matériau et quantité : 304 ou 316L, et la quantité.
La méthode la plus rapide est le concepteur de découpes : choisissez le coffret et une face, placez des trous ronds et rectangulaires, des boutons-poussoirs de 22.5 et 30.5 mm, des presse-étoupes métriques et NPT, des ouvertures d'affichage IMD, des ouvertures pour ventilateur et filtre et des fenêtres, puis téléchargez le plan au format PDF ou DXF coté et demandez un devis. Ou téléchargez votre propre plan (PDF, DXF, DWG ou STEP). Les travaux sur mesure font l'objet d'un devis et ne sont pas affichés en ligne.
À propos de l'indice déclaré après découpes. Les coffrets muraux sont classés NEMA 4X / IP66 par le fabricant ; non homologué UL. Une fois les découpes effectuées, l'indice du coffret fini dépend de l'installation de composants et de presse-étoupes aux indices appropriés dans chaque ouverture.
Foire aux questions
Puis-je percer mes propres trous tout en conservant l'indice NEMA 4X ?
Uniquement si chaque nouvelle ouverture est fermée par un raccord ou un dispositif classé Type 4X ou supérieur, installé selon ses instructions ; l'assemblage n'est aussi performant que son composant le moins bien classé. Utilisez des outils exclusivement en acier inoxydable et ébavurez chaque trou.
Quel est le diamètre de perçage requis pour un presse-étoupe de M20 ?
Environ 20.0 à 20.5 mm, soit juste au-dessus du diamètre du filetage. Utilisez la taille du trou indiquée sur le plan du presse-étoupe que vous installerez, et choisissez le presse-étoupe en fonction du diamètre extérieur de votre câble.
Quel est le diamètre de perçage pour un bouton-poussoir de 22 mm ?
22.3 à 22.5 mm ; un grand fabricant spécifie 22.3 mm +0.4 / -0 mm avec 22.5 mm recommandé. 30 mm opérateurs prennent un trou d’environ 30.5 mm.
Quelle est la taille de la prédécoupe pour 1/2 en conduit ?
0.875 po (22.23 mm) nominal, selon le bulletin NEMA 71. Un conduit de 3/4 po nécessite 1.109 po et un conduit de 1 po nécessite 1.375 po.
Pouvez-vous effectuer une découpe dans un coffret pour un IHM qui n'est pas un panel PC IMD ?
Oui. Envoyez le plan de découpe du fabricant de l'IHM avec votre demande de devis, ou réalisez une découpe rectangulaire dans le configurateur ; nous vérifions la compatibilité avec la porte et vous transmettons un devis.
Sources
- NEMA, « NEMA FAQ : Coffrets » (Q15, raccords et règle du maillon faible)
- Bulletin d'ingénierie NEMA n° 71, diamètres des prédécoupes et dimensions des raccords (Tableau 71-1A)
- UL 50, 13the éd. (copie historique) : obturation des ouvertures pour maintenir l'intégrité environnementale ; découpes de l'Annexe D
- nVent HOFFMAN, Informations techniques (indice IP maintenu uniquement avec des composants classés dans les découpes)
- Lapp, dimensions de filetage T21 et couples de serrage pour presse-étoupes (EN 60423, DIN 40430, NPT)
- Lapp, dimensions des trous de montage pour presse-étoupes métriques
- Lapp, fiche d'instructions SKINTOP (plage de serrage, conditions d'essai IP68)
- Bär, « Filetages dans les presse-étoupes » (métrique vs PG vs NPT)
- Schneider Electric, fiche technique de l'opérateur Harmony XB5 22 mm (diamètre de perçage, espacement)
- Rockwell Automation, installation d'organes de commande Bulletin 800T/800H 30 mm (taille du trou, indices de type)
- Manuel matériel de la série Pro-face GP4000 (tolérance de découpe, épaisseur du panneau, gauchissement, remplacement du joint, indice de protection frontal)
- Rockwell Automation, installation en acier inoxydable PanelView 5510 / Plus 7 (couple de serrage du clip, joint de compression)
- Rockwell Automation, installation du kit d'adaptation (plage d'épaisseur de la plaque de montage, couple de type 4X)
- Polymershapes, polycarbonate vs acrylique et Covestro, résistance chimique du polycarbonate
- McMaster-Carr, fenêtres d'inspection pour coffret (verre, cadre en acier inoxydable, NEMA 4X)
- Aalco, Fabrication en acier inoxydable (outils dédiés, bords tranchants, contamination ; copie archivée)
