Essendo un dispositivo chiave di distribuzione dell'energia in un sistema di alimentazione, le prestazioni complessive e la durata di servizio dei quadri dipendono in gran parte dai principali materiali utilizzati. Parti diverse richiedono requisiti funzionali diversi, rendendo necessaria la selezione di materiali con specifica adattabilità meccanica, elettrica e ambientale per raggiungere un obiettivo unificato di stabilità strutturale, isolamento affidabile e funzionamento duraturo.
L'armadio e il telaio sono generalmente realizzati utilizzando lamiere di acciaio laminate a freddo-di alta qualità o lamiere di acciaio zincato. Le lamiere di acciaio-laminate a freddo possiedono un'elevata resistenza e una buona formabilità, facilitando la trasformazione in strutture complesse per soddisfare i requisiti di protezione e layout interno; le lamiere di acciaio zincato formano uno strato di zinco sulla superficie, migliorando significativamente la resistenza alla corrosione e rendendole adatte ad ambienti con elevata umidità o sostanze corrosive. Alcuni quadri-per scopi speciali utilizzano anche lamiere di acciaio inossidabile per resistere alle dure condizioni della nebbia salina costiera o degli impianti chimici, offrendo resistenza alla corrosione e robustezza strutturale superiori.
I materiali isolanti sono un elemento fondamentale per garantire la sicurezza elettrica nei quadri. I materiali comunemente utilizzati includono resina epossidica, composto per stampaggio SMC e tecnopolimeri ad alte-prestazioni. La resina epossidica possiede eccellenti proprietà di isolamento elettrico e resistenza meccanica ed è comunemente utilizzata per sigillare pali, isolanti e componenti di boccole. I composti per stampaggio SMC hanno una buona resistenza al calore e un elevato ritardo di fiamma, che li rendono adatti alla produzione di componenti isolanti di grandi dimensioni come pareti divisorie e pannelli. I materiali plastici tecnici come il policarbonato e il nylon, grazie alla loro leggerezza, resistenza agli urti e facilità di lavorazione, vengono spesso utilizzati per coperture di indicatori luminosi, maniglie di comando e piccoli accessori isolanti.
I componenti conduttivi sono realizzati principalmente in rame elettrolitico o leghe di rame di elevata purezza-, grazie alla loro elevata conduttività e alla forte resistenza all'ossidazione, che può ridurre la resistenza di contatto e la perdita di energia. Le sbarre collettrici utilizzano spesso sbarre collettrici in rame con placcatura in stagno o argento per migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione e la conduttività. I materiali di contatto sono principalmente leghe a base di argento-, che combinano eccellente conduttività e resistenza all'usura per garantire un contatto stabile durante il funzionamento frequente.
I componenti di tenuta e protezione utilizzano comunemente materiali elastici come gomma EPDM e gomma siliconica, che hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici, all'olio e alla temperatura, prevenendo efficacemente l'intrusione di umidità, polvere e gas nocivi e mantenendo un ambiente stabile all'interno dell'armadio.
In sintesi, la selezione dei materiali per i quadri richiede un equilibrio tra resistenza meccanica, prestazioni elettriche, resistenza ambientale ed economia. Per diversi scenari applicativi, una ragionevole combinazione di strutture in acciaio, componenti isolanti e materiali conduttivi può non solo migliorare l'affidabilità delle apparecchiature, ma anche fornire una solida garanzia per il funzionamento sicuro e stabile del sistema di alimentazione.