Indice de protection IP66, IP68 et IP69K : ce que promet chaque chiffre, ce qu'ajoute l'IK et ce qui fait durer la protection

Ce que certifie un indice IP

Un indice IP est le résultat d'un essai de type : court, en conditions contrôlées, sur un ensemble neuf et correctement monté. Il répond à une question précise (cette forme d'eau pénètre-t-elle dans cette enveloppe ?) et à aucune autre. Lu ainsi, le chiffre est très utile. Lu comme une promesse de durée de vie, il trompe.

Première conséquence : « zone humide » n'est pas une spécification. Un regard enterré qui se remplit à chaque pluie expose le connecteur à de l'eau stagnante pendant des heures, sous une faible colonne de pression. La salle de désossage d'un abattoir en fin de poste l'expose au jet chaud d'un nettoyeur, appliqué de près. Ce sont des menaces physiquement différentes, et chacune a son essai. Techno do Brasil organise sa gamme exactement selon cette logique, avec trois indices côte à côte : IP66 pour les jets d'eau puissants, IP68 pour l'immersion permanente et IP69 pour l'eau à haute température et haute pression, avec 80 °C et 80 à 100 bar. Chaque chiffre correspond à une menace concrète, et c'est ainsi qu'un indice de protection doit être lu.

Comment lire le code IP

Le code IP (de l'anglais Ingress Protection) est défini par la norme IEC 60529. Il comporte deux chiffres. Le premier décrit la protection contre la pénétration des corps solides et de la poussière ; le second, contre la pénétration de l'eau. Un « X » à la place d'un chiffre indique que cet aspect n'a pas été classé : IPX7, par exemple, ne parle que de l'eau.

Un détail qui passe souvent inaperçu : les chiffres relatifs à l'eau ne forment pas une échelle dans laquelle le chiffre le plus élevé inclut tous les inférieurs. Le jet et l'immersion sont des essais différents. C'est pourquoi on trouve couramment des produits à double ou triple marquage, comme IP66/IP68, qui ont passé plus d'un essai. Les paramètres de chacun (débit, buse, distance, profondeur et durée) figurent dans la norme elle-même.

IP66, IP68 et IP69K côte à côte

D'où vient le « K » de l'IP69K

L'IP69K est né dans le monde automobile, pour les véhicules et équipements soumis à un lavage intensif. Le marquage avec « K » vient de l'ISO 20653, norme pour les véhicules routiers. L'IEC 60529 a ensuite intégré le niveau équivalent sous la forme du second chiffre 9. En pratique, les fabricants de composants industriels utilisent les deux notations, et la fiche technique indique quel essai a été appliqué. Les valeurs présentées par Techno (80 °C et 80 à 100 bar) décrivent bien le type d'agression : de l'eau chaude sous la pression d'un nettoyeur industriel, appliquée de près.

Sur la couverture du support, les labels IP69K, IP68 et IP66 apparaissent avec un quatrième label, « Resin-gel free ». Il indique que l'étanchéité ne dépend pas d'une résine ou d'un gel coulés au montage, ce qui a une conséquence directe pour la maintenance : le connecteur peut être ouvert, inspecté et refermé.

IP68 : la condition convenue

L'IP68 possède une caractéristique qui change la manière de spécifier : la profondeur et la durée d'immersion sont convenues entre le fabricant et l'utilisateur, à condition d'être plus sévères que celles de l'IPX7. Deux produits IP68 peuvent avoir été essayés dans des conditions très différentes. En pratique :

• pour les points qui restent immergés pendant de longues périodes, demandez au fabricant la profondeur et la durée de l'essai ;
• comparez des conditions, et pas seulement des sigles ;
• rappelez-vous qu'une prise sans sa fiche, ou une fiche sans capuchon, n'a pas la même protection que l'ensemble accouplé.

Le catalogue général de Techno liste, par série, des combinaisons comme IP66/IP68, IP66/IP68/IP69 et IP66/IP67/IP68, ce qui montre une même série évaluée selon plus d'un type d'essai. Un exemple de terrain qui illustre bien l'IP68 est celui de l'éclairage d'un terrain de sport à Mogi das Cruzes (SP), avec une installation souterraine et immergée, raconté dans condensation et infiltration d'eau dans les connexions.

NEMA 6 et 6P : la lecture nord-américaine

Sur la diapositive consacrée aux matériaux, Techno a également cité les classifications NEMA, utilisées aux États-Unis et courantes sur les machines importées ou exportées. Le Type 6 protège contre la pénétration de l'eau lors d'une immersion temporaire à profondeur limitée. Le Type 6P va plus loin : immersion prolongée (le « P » vient de prolonged) et résistance aux environnements corrosifs, comme l'eau salée. La NEMA n'est pas une traduction directe de l'IP, car elle inclut des exigences comme la corrosion, mais elle aide à dialoguer avec les projets qui arrivent avec une spécification nord-américaine.

Indice IK : quand le risque est le choc

L'IP ne dit rien sur les chocs. Pour cela, il existe l'indice IK, défini par l'IEC 62262 (EN 62262 en Europe), qui mesure l'énergie de choc que l'enveloppe supporte.

Lors de la présentation, Techno a indiqué IK08 comme référence et IK10 (20 J, 5 kg) comme valeur maximale, selon l'EN 62262 ; le catalogue indique, selon la série, des valeurs de IK07 à IK10. Dans les allées de chariots élévateurs, les parcs de machines agricoles ou les plateformes où quelqu'un marche sur le câble, l'IK mérite de figurer dans la spécification à côté de l'IP. Une étanchéité parfaite ne sert pas à grand-chose si le corps se fissure au premier choc.

L'IP appartient à l'ensemble monté

Tout indice de protection est le résultat d'un essai réalisé avec le produit correctement monté, le câble dans la plage de diamètre et l'accouplement complet. Sur le terrain, c'est le monteur qui reproduit (ou non) la condition d'essai. C'est pourquoi le joint surmoulé, dans lequel le caoutchouc est injecté en même temps que le plastique, a un poids technique. Techno a mis en avant trois conséquences : une installation plus rapide, grâce à un petit nombre de composants ; moins d'erreurs de montage, avec des joints qui évitent les fuites ; et une meilleure résistance, grâce à l'adhérence chimico-mécanique entre plastique et caoutchouc.

Dans le langage d'une AMDE de conception (DFMEA), chaque pièce séparée et chaque étape de montage sur site est un mode de défaillance avec sa propre occurrence : joint oublié, joint inversé, joint pincé dans le filetage. Quand le joint cesse d'être une pièce détachée, ces modes de défaillance disparaissent. L'occurrence baisse par la conception, et non par la formation : c'est un poka-yoke intégré au composant. Les autres précautions restent du ressort de l'équipe : câble dans la plage, serrage correct et emboîtement jusqu'au verrouillage. Le câble dans la plage compte aussi dans la durée : sous compression et sous chaleur, les élastomères subissent une déformation rémanente après compression (compression set) et perdent de la force d'étanchéité ; un montage qui démarre en limite basse de compression est le premier à fuir. La démarche pour bien choisir le câble se trouve dans la checklist pour choisir des connecteurs électriques industriels.

Matériaux et essais qui font durer l'IP

L'IP est mesuré sur un produit neuf, lors d'une session d'essai. Le vieillissement, le rayonnement UV, l'ozone, le brouillard salin, l'attaque chimique et le cyclage thermique en sont exclus. Sur le terrain, pourtant, ce sont ces agents qui décident du moment où l'étanchéité cesse de fonctionner : le caoutchouc se dessèche et se fissure, le polymère perd sa ténacité, la surface d'étanchéité cesse d'être lisse. C'est pourquoi les essais sur les matériaux complètent l'IP, et ne le répètent pas. Techno a résumé le principe sur une diapositive : « le choix des bons matériaux est fondamental pour la vie des connexions ». Ce que l'entreprise a présenté :

Résistance chimique

La présentation comportait aussi un tableau de résistance chimique. Selon Techno, les matériaux résistent à l'acétylène, à l'ammoniac, au benzène, au chlorure de calcium, à l'essence, aux engrais, aux huiles lubrifiantes, au pétrole, aux phosphates et à l'eau de mer. Les alcools méthyliques et le chlore apparaissent avec une résistance partielle. Pour ceux qui travaillent pour des entrepôts frigorifiques (ammoniac), l'agro-industrie (engrais) ou le traitement de l'eau (chlore), ce tableau compte autant que l'IP au moment du choix.

Température : plage du matériau et T-marking

Le catalogue indique une plage de −40 °C à +125 °C pour les matériaux et, séparément, un marquage de température (T-marking) par série, avec des valeurs comme +60 °C, +85 °C ou +100 °C. Ce sont des informations différentes : la plage concerne le matériau ; le T-marking, la température de service pour laquelle la série a été qualifiée. Selon les bonnes pratiques d'ingénierie, c'est le T-marking de la série que l'on compare à la température réelle du point.

L'un des cas de la présentation montre pourquoi cette donnée compte. Dans une usine de pâtes alimentaires, une machine fonctionne avec 85 °C en continu et 90 % d'humidité, et le connecteur THB.387.A4A a été installé sur le moteur. Techno a montré des photos du jour de l'installation et d'une inspection réalisée huit mois plus tard. C'est le type d'environnement qui cumule chaleur, humidité et cycles de nettoyage, dans lequel la spécification doit regarder en même temps l'IP, le matériau et la température de service. La chaleur continue accélère précisément les mécanismes que l'essai IP ne mesure pas : le vieillissement de l'élastomère et l'oxydation des contacts.

Comment choisir l'indice de protection, point par point

1. Décrivez la pire condition réelle de chaque point : pluie, lavage quotidien, lavage à chaud sous pression, inondation occasionnelle ou immersion permanente.
2. Cartographiez par point, pas par machine. Une même ligne peut avoir des points IP66, des points IP68 et des points IP69K.
3. Demandez la condition d'essai lorsque le point est immergé ou critique.
4. Ajoutez l'IK là où il y a de la circulation, du piétinement ou de la manutention de matériaux.
5. Vérifiez les matériaux et la température : chimie de l'environnement, exposition au soleil et T-marking de la série.
6. Suivez sur le terrain. Les inspections planifiées, y compris par thermographie, révèlent les échauffements anormaux des liaisons. C'est le symptôme d'un contact dégradé : l'humidité, les micromouvements dus aux vibrations et au cyclage thermique (corrosion de contact, ou fretting) et l'oxydation augmentent la résistance de contact, et la puissance dissipée au point augmente avec elle.

Si les défaillances liées à l'humidité persistent, un diagramme de Pareto montre quels points concentrent les occurrences, et une analyse des causes racines sur les plus critiques indique si le problème vient de l'indice choisi, du montage ou d'un mécanisme que l'IP ne mesure pas, comme la condensation interne. L'effet de tout cela sur la production est le sujet de connexions électriques industrielles et productivité, et la vue d'ensemble de la technologie se trouve dans le guide de Techno do Brasil.

À mon avis, l'indice de protection fonctionne comme un contrat à deux signatures. Le fabricant signe l'essai ; l'usine signe le montage, le câble et l'environnement. Ce qui distingue l'approche de Techno, c'est de couvrir l'espace entre les deux : le joint surmoulé réduit la dépendance vis-à-vis du monteur, les essais d'ozone, d'UV et de brouillard salin qualifient le matériau pour la durée et pas seulement pour le jour de l'essai, et la barrière anticondensation xDRY® traite un mode de défaillance, la respiration de l'enveloppe sous l'effet du cyclage thermique, qu'aucun essai IP ne reproduit. C'est un facteur de différenciation parce que cela déplace la fiabilité du terrain vers la conception, là où elle coûte le moins.

Questions fréquentes

IP68 est-il meilleur qu'IP66 ?

Pas nécessairement. IP68 concerne l'immersion prolongée ; IP66, les jets puissants. Ce sont des essais différents, et un produit peut avoir les deux. Le choix dépend de la condition réelle du point.

Que signifie le K de IP69K ?

Le K vient de l'ISO 20653, norme pour les véhicules routiers, et désigne l'essai au jet d'eau à haute pression et haute température. L'IEC 60529 prévoit le niveau équivalent sous la forme du second chiffre 9.

Quelle est la différence entre indice IP et indice IK ?

L'IP concerne la pénétration de la poussière et de l'eau ; l'IK, la résistance aux chocs mécaniques, de IK00 à IK10 (20 J). Ils sont indépendants, et de nombreuses applications industrielles exigent les deux.

L'indice IP s'applique-t-il au connecteur déconnecté ?

En général, le classement s'applique à l'ensemble accouplé. La moitié désaccouplée peut nécessiter un capuchon pour conserver la protection ; la fiche produit le précise.

Un connecteur IP68 résiste-t-il à n'importe quel produit chimique ?

Non. L'IP n'évalue pas la résistance chimique. Celle-ci dépend des matériaux du corps et des joints. Techno présente son propre tableau de résistance à des substances comme l'ammoniac, l'essence, les engrais et l'eau de mer.

À propos de l'auteur

Vagner Soares

Spécialiste en Lean Manufacturing et en management comportemental

Plus de 20 ans dans l'industrie automobile et la métallurgie-mécanique (GM et Dana), spécialiste du Lean Manufacturing depuis 2006. Formateur et mentor du SENAI dans le programme Brasil Mais Produtivo, avec des missions de conseil, des formations et des audits dans plus de 50 entreprises, alliant qualité, productivité et développement des personnes.

LinkedInInstagramProfil complet →