Resistência à água dos fones de ouvido: IPX4, IPX5, IPX6 e IP54 em comparação

Fones de ouvido totalmente sem fio Yinshidon Q25 com gancho para a orelha e estojo de carregamento aberto
Yinshidon Q25 fones com gancho para a orelha com o estojo de carregamento aberto.

Ao comparar duas amostras de fones de ouvido, uma marcada com IP54 e outra com IPX5, qual oferece maior proteção contra a água? Tratar «54» e «5» como notas gerais leva a uma comparação incorreta. Em IP54, a proteção contra a água é indicada pelo último dígito, 4, que especifica a mesma proteção contra respingos de água de IPX4. IPX5, por sua vez, corresponde a um ensaio com jatos de água.

No caso de IPX6 e IPX7, também é preciso considerar como a água entra em contato com os fones. Respingos de diferentes direções, um jato direcionado ao invólucro e um aparelho imerso representam condições de ensaio distintas. Entender essas condições ajuda a avaliar o que uma classificação realmente comprova.

IP54 ou IPX5: qual dígito deve ser comparado?

IP é o código usado na IEC 60529 para identificar os graus de proteção dos invólucros. As duas posições normalmente indicadas nas especificações dos fones descrevem, respectivamente, a proteção contra a entrada de corpos sólidos estranhos e de água. Elas devem ser lidas separadamente ao avaliar a proteção contra poeira e água.

Tomemos IP54 como exemplo:

  • O primeiro dígito, 5, indica proteção contra poeira. Pode entrar alguma poeira, mas não em quantidade que prejudique o funcionamento normal ou a segurança. Esse grau fica abaixo da classificação de vedação total à poeira indicada por um primeiro dígito 6.
  • O segundo dígito, 4, indica proteção contra respingos de água de qualquer direção. Corresponde à mesma categoria de proteção contra água de IPX4. Acrescentar um 5 na primeira posição não transforma o código em uma classificação para jatos de água ou imersão.

O código IP54 distingue a proteção contra poeira, indicada pelo algarismo 5, da proteção contra respingos, indicada pelo algarismo 4; o X em IPX5 indica que essa posição não foi especificada

X significa que não há grau de proteção especificado para essa posição. Assim, IPX5 especifica proteção contra água de nível 5, sem indicar um grau de proteção contra corpos sólidos. O X sozinho não comprova que o produto não tenha proteção contra poeira nem que nunca tenha passado por um ensaio correspondente.

Para comparar a proteção contra água de IP54 e IPX5, compare os últimos dígitos de cada código, 4 e 5. Para poeira, observe a primeira posição. Não se podem somar as duas categorias nem ordenar os códigos completos como se fossem notas gerais.

IPX4, IPX5 e IPX6: como a água entra em contato com os fones?

A diferença entre essas três classificações começa pela forma como a água é aplicada.

Grau de proteção contra águaComo a água entra em contato com o invólucro durante o ensaioO que isso significa
IPX4A água respinga contra o invólucro de qualquer direção.O ensaio avalia a proteção contra respingos, sem mergulhar os fones.
IPX5Jatos de água são direcionados ao invólucro de todas as direções viáveis.O ensaio avalia a proteção contra jatos de água em condições especificadas.
IPX6Jatos potentes de água são direcionados ao invólucro de todas as direções viáveis.As condições do bico e da vazão diferem das usadas para IPX5.
Esquema de exposição comparando respingos de água no IPX4, jatos de água no IPX5, jatos fortes de água no IPX6 e imersão temporária no IPX7
Métodos de exposição à água representados de forma esquemática, sem reproduzir a escala dos aparelhos de ensaio.

A diferença entre IPX5 e IPX6 é mais específica do que a expressão de marketing «chuva mais forte». No equipamento padronizado de ensaio com jatos de água, IPX5 usa um bico com diâmetro interno de 6.3 mm e vazão especificada de 12.5 L/min. IPX6 usa um bico de 12.5 mm e vazão especificada de 100 L/min. As duas vazões têm tolerâncias especificadas. O ensaio também controla a distância entre o bico e o invólucro, além do tempo de exposição.

O ensaio IPX4 pode usar um tubo oscilante ou um bico de aspersão manual. Esses métodos têm equipamentos e condições de tempo diferentes; por isso, nem todo ensaio IPX4 pode ser resumido a «borrifar por dez minutos».

Esses requisitos submetem diferentes amostras a condições de ensaio definidas. Uma torneira doméstica pode ter outra vazão, formato de saída, distância ou ângulo de enxágue. Assim, «fones IPX5» não significa, por si só, que eles possam ser enxaguados livremente sob a torneira após o exercício. A permissão para enxaguar e a forma de limpar o produto continuam dependendo das instruções daquele modelo.

IPX7 significa que é possível nadar ou tomar banho com os fones?

No diagrama acima, a amostra IPX7 está imersa em água, diferentemente dos jatos usados para IPX5 e IPX6. A marcação IPX7 ou IPX8, sozinha, não comprova automaticamente proteção contra jatos de água de nível IPX5 ou IPX6. Quando um produto possui a proteção correspondente contra jatos e imersão, podem ser usados códigos múltiplos, como IPX5/IPX7.

Isso não significa que todos os números sejam independentes. Os níveis de proteção contra água até o 6, inclusive, estão sujeitos aos requisitos aplicáveis dos níveis inferiores. A distinção importante é que as condições de imersão dos níveis 7 e 8 não podem simplesmente substituir, como uma evolução, as condições de jatos dos níveis 5 e 6.

Nadar e tomar banho levantam outra questão. Os ensaios com água da IEC 60529 usam água doce, enquanto os líquidos e movimentos encontrados no uso podem ser diferentes.

Suor durante o exercício. O suor não equivale à água doce usada nos ensaios apenas porque ambos contêm água. Um modelo de fone pode ter uma especificação separada de resistência ao suor; algumas instruções incluem explicitamente o suor entre os líquidos permitidos. Ao avaliar um produto para exercícios, leia o grau IP junto com esse escopo de uso declarado.

Piscinas, água do mar e banho. Não se pode presumir que água clorada de piscina, água do mar, líquidos com sabão, água quente e vapor sejam todos adequados com base em um ensaio comum de entrada de água doce. O movimento durante a natação também não pode ser avaliado apenas por um código de imersão. Para nadar, confirme se o produto específico permite expressamente esse uso, incluindo o tipo de água, a profundidade e a duração admitidos. Uma alegação de «à prova d’água» ou a marcação IPX7 ou IPX8, sozinhas, não são suficientes.

Devolver os fones ao estojo de carregamento. Os fones e o estojo são objetos separados cuja proteção deve ser verificada individualmente. A marcação IPX4 nos fones não comprova a mesma proteção para o estojo. Algumas instruções distinguem explicitamente fones protegidos contra respingos de um estojo sem essa proteção. Siga as instruções do produto para limpar e secar os fones antes de colocá-los novamente no estojo para carregar. O grau de proteção dos fones não serve como garantia para o estojo.

Como os fones deixam o som passar e ainda resistem à água?

Os fones não podem simplesmente ser fabricados como blocos selados sem aberturas. O alto-falante precisa transmitir o som, e o microfone precisa receber os sons externos. Portanto, a proteção dessas aberturas deve preservar as funções acústicas dos fones.

Alguns sistemas de proteção das aberturas do microfone usam uma membrana protetora específica. Ela permite a passagem de gases e limita a entrada de partículas ou líquidos conforme suas especificações. Uma tela comum contra poeira, membranas projetadas apenas para poeira e componentes de membrana com proteção especificada contra imersão podem ter limites de aplicação diferentes. A forma do componente de membrana e seu empilhamento com outras peças também afetam o desempenho sob aspersão ou imersão. Por isso, avaliar a proteção exige verificar tanto a especificação do componente quanto sua condição depois de instalado no produto.

As juntas do invólucro criam outra possível via de entrada. Alguns invólucros de eletrônicos de consumo usam selante para preencher as folgas entre as peças da carcaça, dificultando a entrada de água pelas juntas. As membranas protegem as aberturas, enquanto os selantes tratam as juntas. Cada um tem sua função: usar um material de proteção contra água em um ponto não substitui a proteção nas outras aberturas e juntas.

Depois de definidos os materiais e a disposição da montagem, o dispositivo completo, em sua condição especificada, ainda precisa ser ensaiado nas condições de exposição à água do grau pretendido, com avaliação da entrada de água e de seus efeitos. A aceitação considera os efeitos prejudiciais definidos pela norma. Gotas na superfície, por si só, não comprovam o resultado, e a classificação de um componente de membrana não pode ser tratada como a classificação dos fones completos.

Ao avaliar conjuntos completos de fones personalizados com a Yinshidon, as equipes das marcas precisam definir separadamente os requisitos de proteção dos fones e do estojo de carregamento: qual objeto recebe a classificação, quais condições de exposição à água são verificadas e que usos as instruções do produto permitem. Relacionar esses pontos à proteção real das aberturas acústicas e das juntas do invólucro ajuda a comunicar os mesmos requisitos na avaliação das amostras e nas descrições públicas do produto.

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