2. IP69K contro IP65, IP67 e IP68
3. Come viene condotto il test IP69K
4. Di cosa ha realmente bisogno l'industria alimentare oltre al codice di proprietà intellettuale?
5. Motore Ever-Power serie BXG IP69K, prodotto in Corea.
6. Campi di applicazione per motori IP69K
7. Domande frequenti
1. Cosa significa realmente IP69K
Il codice IP (Ingress Protection, protezione contro l'ingresso di agenti esterni) è definito dalla norma IEC 60529, che utilizza un numero a due cifre per classificare il grado di protezione di un involucro contro le particelle solide (prima cifra) e contro l'ingresso di acqua (seconda cifra). La lettera K alla fine di IP69K non deriva dalla norma IEC 60529: è stata originariamente definita nella norma DIN 40050-9 (norma tedesca) per i veicoli stradali e successivamente incorporata nella norma ISO 20653 per gli involucri dei veicoli stradali.
Quando il codice IP69K viene applicato ai motori elettrici per uso industriale, significa che l'involucro del motore è stato testato e certificato per resistere a getti d'acqua ad alta pressione e alta temperatura provenienti da tutte le angolazioni a distanza ravvicinata, senza che l'acqua penetri nel motore in misura tale da danneggiare gli avvolgimenti, i cuscinetti o altri componenti interni. Le due cifre del codice si scompongono come segue:
Il numero "6" indica la tenuta alla polvere. Nessuna particella di polvere, di qualsiasi dimensione, può penetrare nell'involucro. Il motore può essere utilizzato in ambienti con elevata presenza di polvere nell'aria, farina di cereali, polveri chimiche fini e contaminanti particellari simili, senza che vi sia alcuna infiltrazione che possa causare guasti elettrici o usura abrasiva delle superfici interne.
“9K” significa protetto contro getti d’acqua ad alta pressione e alta temperatura a distanza ravvicinata. Il suffisso K specifica un test molto più severo rispetto al numero “9” standard della norma IEC 60529: aggiunge il requisito di temperatura elevata e la specifica distanza dell’ugello che crea le condizioni estreme di pressione e impatto tipiche delle procedure CIP e di lavaggio industriali.
2. IP69K contro IP65, IP67 e IP68
Un equivoco comune è che un numero IP più alto implichi automaticamente una migliore protezione complessiva. Nel sistema IEC 60529, i livelli di protezione dall'acqua con la seconda cifra, da 5 a 8, testano condizioni di esposizione all'acqua progressivamente più severe, ma non sono cumulativi. Un motore con grado di protezione IP68 è testato per l'immersione continua, ma potrebbe non essere classificato per la resistenza a getti d'acqua ad alta pressione. Il test IP69K affronta una minaccia completamente diversa: l'impatto ad alta energia cinetica di un getto d'acqua concentrato, anziché la pressione statica dell'immersione.
| Grado di protezione IP | Condizioni di prova dell'acqua | Pressione/temperatura di prova | Adatto per | Lavaggio degli alimenti |
|---|---|---|---|---|
| IP55 | Getto d'acqua in qualsiasi direzione | 12,5 L/min, 0,3 bar, temperatura ambiente | Installazioni esterne, spruzzi occasionali | ❌ No |
| IP65 | Getto d'acqua (alta pressione) | 12,5 L/min, 0,3 bar, temperatura ambiente | Lavaggio con tubo a bassa pressione | ⚠ Marginale |
| IP66 | Potenti getti d'acqua | 100 L/min, 1 bar, temperatura ambiente | Lavaggio più aggressivo del tubo flessibile, all'aperto | ⚠ Parziale |
| IP67 | Immersione temporanea | 1 m di profondità, 30 min | Rischio di allagamento; non spruzzare ad alta pressione | ❌ No |
| IP68 | Immersione continua | Profondità e tempo definiti dal produttore | Pompe sommergibili; NON adatte per spruzzare | ❌ No |
| IP69K ★ | Getto ad alta pressione e alta temperatura | 80 bar, 80 °C, intervallo 10–15 cm | CIP, lavaggio quotidiano con soluzione caustica calda | ✅ Sì |
Un motore con grado di protezione IP67 o IP68 non deve mai essere utilizzato in applicazioni di lavaggio a pressione in ambienti di lavorazione alimentare. Queste classificazioni si basano sulla pressione statica dell'acqua dovuta all'immersione, non sull'impatto dinamico di un getto di pulizia ad alta pressione. Un motore che supera la classificazione IP68 a 1 metro di profondità di immersione potrebbe guastarsi immediatamente se sottoposto a un getto di acqua calda a 80 bar a una distanza di 0,15 metri, poiché il sistema di tenuta non è progettato per la combinazione di forza d'impatto, shock termico ed esposizione a sostanze chimiche che un ciclo di lavaggio CIP comporta.
3. Come viene condotto il test IP69K
Il test di resistenza al lavaggio IP69K è documentato nella norma DIN 40050-9 e integrato nella norma ISO 20653. Il test simula le condizioni delle apparecchiature di pulizia ad acqua calda ad alta pressione utilizzate nelle procedure CIP (Clean-In-Place) dell'industria alimentare, lattiero-casearia e farmaceutica, che in genere operano a una pressione dell'acqua compresa tra 60 e 120 bar con soluzioni detergenti a temperature comprese tra 70 e 90 °C.
Il campione di prova (motore) viene posizionato in modo fisso in una posizione di prova predefinita. Un ugello specializzato viene posizionato a una distanza compresa tra 100 e 150 mm dalla superficie da testare.
La temperatura dell'acqua viene mantenuta a 80 ± 5 °C. La portata dell'acqua è compresa tra 14 e 16 L/min, erogata a una pressione di ingresso dell'ugello di 80 ± 5 bar attraverso un ugello di 6,3 mm di diametro.
L'ugello si muove su tutta la superficie del motore, orientandosi con angoli di spruzzo di 0°, 30°, 60° e 90° rispetto al piano orizzontale. Ogni posizione viene mantenuta per 30 secondi, per un tempo di spruzzo totale per ciclo completo di circa 120 secondi.
Dopo la prova di spruzzo, il motore viene ispezionato internamente. Non deve essere penetrata acqua in quantità tali da interferire con il corretto funzionamento dell'apparecchiatura o comprometterne la sicurezza. In pratica, per le applicazioni motoristiche, ciò significa che non deve esserci stata alcuna infiltrazione d'acqua che raggiunga gli avvolgimenti, le cavità dei cuscinetti o i collegamenti dei terminali.
La pressione di 80 bar utilizzata in questo test è approssimativamente equivalente alla pressione di un tipico circuito di pulizia ad alta pressione CIP (Cleaning In Place) di un impianto alimentare. La temperatura dell'acqua di 80 °C rispecchia la temperatura di sanificazione utilizzata per la rimozione di proteine e grassi dalle superfici dei nastri trasportatori, dalle attrezzature di taglio e da altre superfici a contatto con gli alimenti, inclusi i motori e gli azionamenti presenti in tali aree.
4. Di cosa ha realmente bisogno l'industria alimentare oltre al codice di proprietà intellettuale?
La certificazione IP69K è una condizione necessaria per un motore adatto all'industria alimentare, ma non sufficiente. Un motore può avere una classificazione IP69K pur risultando completamente inadatto all'uso nell'industria alimentare a causa dei materiali di costruzione, della finitura superficiale, del tipo di lubrificante o della composizione chimica delle guarnizioni. Gli impianti di trasformazione alimentare e farmaceutica che seguono gli standard igienici HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) e le linee guida EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) richiedono le seguenti caratteristiche aggiuntive per i motori:
Il telaio del motore, le protezioni terminali, il coperchio della ventola, la scatola dei morsetti e tutti gli elementi di fissaggio esterni devono essere realizzati in acciaio inossidabile austenitico 316L (o equivalente di grado 1.4404) anziché in ghisa. L'acciaio inossidabile 304 non è idoneo perché il suo minore contenuto di molibdeno lo rende meno resistente agli agenti di pulizia CIP contenenti cloruri (ipoclorito di sodio, acido peracetico) utilizzati nella sanificazione degli impianti alimentari. I telai in ghisa e alluminio verniciato sono completamente esclusi dalle specifiche dei motori per uso alimentare, indipendentemente dal grado di protezione IP.
Il biofilm batterico può aderire alle superfici metalliche ruvide e sopravvivere alla pulizia ad alta pressione se le fessure della superficie offrono riparo dal getto. Gli standard di igiene alimentare richiedono che tutte le superfici esterne dei motori a contatto con gli alimenti o in aree a rischio di schizzi abbiano una rugosità superficiale di Ra 0,8 μm (32 μin) o inferiore. Questa finitura liscia consente ai fluidi di pulizia CIP di rimuovere la contaminazione dalla superficie senza lasciare residui in avvallamenti o graffi.
Il materiale della guarnizione dell'albero deve essere conforme alle normative FDA (FDA 21 CFR 177.2600 per gli elastomeri, o equivalente) perché nelle aree di lavorazione degli alimenti esiste sempre il rischio che tracce minime di lubrificante o materiale di tenuta possano entrare in contatto con i prodotti alimentari in caso di danni o installazione errata delle apparecchiature. Le guarnizioni standard per alberi motore utilizzano gomma nitrilica, che non è conforme alle normative FDA. I motori per uso alimentare richiedono guarnizioni per alberi in silicone o EPDM. Il grasso per cuscinetti deve essere di grado alimentare H1 (NSF/H1 o equivalente) anziché un lubrificante industriale standard.
Le linee guida EHEDG richiedono che le superfici esterne dei motori non presentino aree piane orizzontali in cui acqua e residui di cibo possano ristagnare dopo il lavaggio. I telai dei motori standard con piedini di montaggio orizzontali, fori di ingresso cavi orizzontali o scatole terminali con coperchio piatto non soddisfano questo requisito. I motori per uso alimentare utilizzano superfici inclinate o curve ovunque per garantire un drenaggio completo dopo ogni ciclo di lavaggio.
Lo shock termico quotidiano, che passa da una temperatura ambiente di 20 °C all'acqua di lavaggio a 80 °C e viceversa, impone uno stress termico ciclico ai componenti interni. Per i motori destinati all'industria alimentare è richiesto un isolamento di classe H (con temperatura nominale di 180 °C) per garantire che l'isolamento degli avvolgimenti non si degradi a causa dei ripetuti cicli termici durante una vita utile di 10-15 anni. I motori con isolamento standard di classe F utilizzati nelle aree alimentari subiscono un'accelerazione del degrado dell'isolamento a causa di questi cicli termici.
L'albero motore esposto deve essere in acciaio inossidabile. I motori standard utilizzano alberi in acciaio al carbonio, che iniziano a ossidarsi superficialmente entro pochi giorni in un ambiente umido di lavorazione degli alimenti, nonostante la certificazione IP69K del corpo motore. L'acciaio inossidabile impedisce la contaminazione da ossido di ferro rosso che gli alberi in acciaio al carbonio producono in ambienti umidi e che può essere trasferita alle superfici a contatto con gli alimenti tramite il contatto con cinghie, giunti o catene.
5. Motore Ever-Power serie BXG IP69K, prodotto in Corea.
Il motore a induzione a gabbia di scoiattolo Ever-Power serie BXG, prodotto in Corea, è un motore completamente idoneo al contatto con gli alimenti, progettato per soddisfare tutti i requisiti sopra elencati, non solo il test di protezione IP69K. Ogni componente esterno è realizzato in acciaio inossidabile 316L: telaio, schermi terminali, copertura della ventola, alette di raffreddamento, prolunga dell'albero, coperchio della morsettiera e tutti gli elementi di fissaggio. Gli alloggiamenti dei cuscinetti utilizzano anelli di inserto in acciaio 316L lavorati con precisione per prevenire qualsiasi interfaccia galvanica tra l'acciaio del cuscinetto e il corpo del motore in presenza di detergenti contenenti cloruri.
La serie BXG è disponibile nella sezione motori in acciaio inossidabile, con potenze da 0,18 kW a 11 kW in configurazioni a 2 poli (2.850 giri/min) e 4 poli (1.440 giri/min), telai IEC da 71M a 160M. Per applicazioni che richiedono velocità variabile senza la penalità IP69K di riduzione del flusso d'aria a bassa velocità, la serie BXG può essere abbinata a un ventilatore esterno per il funzionamento con inverter in intervalli di velocità estesi.
| Materiale della struttura | acciaio inox AISI 316L |
| Grado di protezione | IP69K |
| Classe di isolamento | Classe H (180 °C) |
| Materiale dell'albero | acciaio inossidabile |
| Guarnizioni dell'albero | silicone conforme alle normative FDA |
| grasso per cuscinetti | NSF H1 per uso alimentare |
| Finitura superficiale | Ra 0,8 μm tutto esterno |
| Gamma di potenza | 0,18 – 11 kW |
| Polacchi | 2 poli / 4 poli |
6. Campi di applicazione per motori IP69K
Lavorazione di carne e pollame
I sistemi di azionamento dei nastri trasportatori, le apparecchiature di miscelazione e macinazione e i motori delle linee di confezionamento sono soggetti a lavaggi giornalieri multipli con acqua calda e soluzione di ipoclorito di sodio a temperature comprese tra 70 e 85 °C. I motori IP69K con telaio in acciaio inox 316L e grasso per cuscinetti per uso alimentare NSF H1 sono le uniche specifiche tecnicamente accettabili per questi ambienti secondo le normative igieniche USDA e UE per gli impianti di lavorazione di carne rossa e pollame. |
Produzione di prodotti farmaceutici e bevande
Gli agitatori dei serbatoi di miscelazione, i nastri trasportatori delle linee di riempimento e gli azionamenti delle pompe di trasferimento dei fluidi negli impianti di produzione farmaceutica e di bevande sono soggetti ai requisiti di validazione CIP, per cui ogni componente nella zona di lavaggio deve dimostrare di essere resistente al protocollo di pulizia. La certificazione IP69K fornisce la prova, testata da terze parti, della resistenza al lavaggio necessaria per la documentazione di qualificazione GMP negli impianti farmaceutici. |
Le linee di produzione di formaggio e yogurt utilizzano un'aggressiva pulizia CIP alcalina ad alta temperatura. Grado di protezione IP69K con struttura in acciaio inox 316L per tutti i motori nelle zone di contatto diretto.
Esposizione estrema a cloruri e acidi organici provenienti dalla salamoia e dal contenuto intestinale dei frutti di mare. Acciaio inossidabile 316L e grado di protezione IP69K sono i requisiti minimi; sono preferibili i progetti approvati da EHEDG.
I residui di zucchero, cioccolato e impasto richiedono la rimozione con acqua calda ad alta pressione. La certificazione IP69K impedisce che l'acqua venga spinta nel motore dalla pressione di pulizia e contamini la produzione successiva.
Nelle zone a rischio di fuoriuscita di mosto, birra e liquori, i motori degli agitatori, delle pompe di trasferimento e dei nastri trasportatori devono essere certificati IP69K per soddisfare i codici igienici dei birrifici e prevenire la contaminazione del prodotto.
7. Domande frequenti
A cura di Cxm