接下來介紹一下除O形圈之外的防水設(shè)計方式及部件,主要內(nèi)容目錄如下一、防水透氣/聲膜及衍生品二、焊接密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用三、密封膠粘劑(含灌封等)應(yīng)用四、防水墊片應(yīng)用五、三防漆應(yīng)用六、防水膠帶應(yīng)用七、生料帶應(yīng)用八、納米涂層類應(yīng)用九、油封應(yīng)用具體內(nèi)容見下文 一、 防水透氣/聲膜及衍生品
(2)防水透聲模 防水透聲膜具備容許聲音通過并阻斷液體通過的防水透聲膜、和具有用于使聲音通過的開口部且該開口部被防水透聲膜堵塞的主體部。防水透聲膜以松弛狀態(tài)固定在主體部上。防水透聲膜選使用聚四氟乙烯多孔膜或超高分子量聚乙烯多孔膜。
(3)防水透氣塞 防水透氣塞顧名思義,就是它既可以防水又可以透氣,當(dāng)密閉腔體內(nèi)外空氣有壓差、溫差時空氣可以自由通過,就像我們平常的生理呼 吸,所以俗稱呼吸器,又名螺紋型呼吸器或防水透氣閥。 防水透氣塞的膜料與外殼通過特殊工藝結(jié)合在一起,具有性能穩(wěn)定、安裝簡單、使 用時間長、防水透氣性能高等特征,逐漸形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件,廣泛應(yīng)用在戶外LED燈、 通訊設(shè)備、太陽能設(shè)施等行業(yè)。 大透氣量、細(xì)密多孔結(jié)構(gòu)的EPTFE (膨體聚四氟乙烯)防水透氣塞通過不斷透氣或 氣體交換來保持機殼內(nèi)外兩側(cè)的壓力平衡,阻止外界液態(tài)水的侵入,降低密封條、容腔 殼體所承受的應(yīng)力。
二、 焊接密封結(jié)構(gòu)(1)超聲波焊接 ①超聲波焊接 工作原理是將高頻的聲波振動從一個金屬焊頭發(fā)射出來,在熱塑性塑料 制品的粘合面上產(chǎn)生摩擦,熔化塑料,達(dá)成足夠強度的粘合。 具體地講,是在超聲波焊接中,通過焊頭在制品的接觸表面引起分子與界面摩擦而 產(chǎn)生振動。聚合物開始局部地軟化,當(dāng)阻尼因子增加時,自身反應(yīng)加速,使得大部分振動能轉(zhuǎn)化為熱能。這樣使塑料制品的溫度升高到熔點。在振動停止后,保壓到產(chǎn)生分子 鍵連接,焊縫充分冷卻。 ②超聲波焊接優(yōu)點及缺點 超聲波焊接工藝的優(yōu)點 ——可用于大多數(shù)熱塑性塑料的高強度黏合。 ——較高的能效與速度。 ——不需要附加材料,可以立即操作。 ——不需常規(guī)制品組合裝配時必需的螺絲、卡碼、粘接等工藝,產(chǎn)品外觀簡潔,可 有效防止非正常拆卸。 超聲波焊接工藝的缺點 ——用作持續(xù)焊接時制品大小與形狀有限制,兩個制品間的連接面必須是平的或接 近平的,并且接頭表面非??拷?,有一個固定距離,使焊頭容易接近。 ——不是所有的熱塑性塑料都可以焊接。 ——限制使用在注塑的制品上。 ——用作密封焊接時,其效果的一致性不具優(yōu)勢,由于功率變化、表面不規(guī)則、頂 針位干涉、批鋒影響、材料差異和多模腔制品尺寸的變化,致使焊接件存在一致性問題., ——超聲波焊接是通過塑膠的熱熔合形成一體的,所以此類制品的工藝參數(shù)的調(diào)試 設(shè)置非常重要一旦出現(xiàn)制程批次不良時,幾乎沒辦法返工重新超聲波焊接,因為制品 原來的超聲面、超聲線已被破壞 理想狀態(tài)下,超聲波焊接的兩種制品應(yīng)由相同的聚合物組成,這樣可以確保焊縫兩 側(cè)在相同的溫度下熔化有些情況下,要求兩種制品材料不同,通常,也應(yīng)要求此兩種 不同材料彼此的玻璃化溫度差在22龍以內(nèi),而且它們的分子結(jié)構(gòu)相似,這樣才可以焊 接.熱塑性塑料的相容性如表7-2所示。
③超聲波焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計示意圖
用嵌入的彈性密封圈或韌性墊圈可獲得可靠的密封,主要用在不便實施連續(xù)的周邊 焊接,或單一的超聲波焊接所能達(dá)到的密封效果受限的情況,如圖7-5所示為帶嵌入 密封裝置的超聲焊接示意圖,圖7-6為密封能量導(dǎo)向接頭。
(2)、銅(銀/金)基釬焊 ①釬焊 釬焊是釆用(或過程中自動生成)比母材熔化溫度低的釬料,采取低于母材固相線 而高于釬料液相線的操作溫度,通過熔化的釬料將母材連接在一起的一種焊接技術(shù)。 按照美國焊接學(xué)會推薦的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)焊劑熔點較低,低于450°時,叫作軟釬焊,如 錫焊;當(dāng)焊劑熔點較高,高于450°時,叫作硬釬焊,如銅焊;當(dāng)焊劑不熔化,而通過 加熱擴散連接時,叫作擴散焊。 釬焊的優(yōu)點如下: 釬焊的缺點如下: ②銅焊 銅焊是硬釬焊的一種典型方式,在照明及醫(yī)療行業(yè)早已普遍使用,它在現(xiàn)代光電時代同樣不可或缺,尤其是在鋁質(zhì)、鐵質(zhì)、鋼材等工件連接與密封防水的工藝處理方面有著廣闊的發(fā)揮空間。 銅焊施焊時加熱溫度在450°以上,比母材熔點低,其焊接形式并非焊料跟母材焊 面真正的彼此徹底熔化成液體融合,而是焊料熔化,母材焊接面在接近半熔化狀態(tài)下因毛細(xì)作用互相緊貼焊接而成為一體。 銅焊可以接合兩種不同性質(zhì)的母材金屬,如銅管和鑄鐵、工具鋼和碳素鋼等。 加熱方式 銅焊加熱一般采用火炬銅焊方式,氣體燃料可用乙塊、丙烷或天然氣,與空氣或氧 混合燃燒,通常要的是輕微還原焰。為使焊接過程中的熱量均勻,可采用多層式火嘴或 多數(shù)火嘴,或采用機械裝置,使焊件與火焰做相對移動。 對母材而言,急速加溫達(dá)到高溫易使母材因結(jié)晶粗大而脆化,因此火力控制非常重要。火力控制因素有燃料種類、火嘴形式、壓力流量。 焊料 焊料以銅基、銀基或金基為主,通過加入P、Zn、Ge、Sn、Ni、Mn、Ag和Co等元素,可以克服純銅作為釬料的一些缺點,提高銅釬料的物理、力學(xué)性能和焊接工藝性匚遇較薄 焊件或熱傳導(dǎo)速度過快,為降低焊件性能變異或形變,建議采用低溫銅焊材大部分銅焊材料應(yīng)符合下列準(zhǔn)則: ③焊接設(shè)計 銅焊設(shè)計需要考慮的因素如下:
三、 密封膠粘劑(含灌封等)①密封膠粘劑 密封膠黏劑簡稱密封膠或密封劑,是起密封作用的膠黏劑,兼具密封和粘接作用的 重要功能,既能防止內(nèi)部氣體和液體的滲漏,又能阻止外部灰塵、水分、氣體和化學(xué)介 質(zhì)的侵入,也能防止機械松動,沖擊損傷,還能起到保溫、阻尼、防腐等作用。 按照ISO 6927標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語,將密封膠(sealant)定義為以非定型狀態(tài)嵌填接縫,并與 接縫表面粘合成一體,從而實現(xiàn)接縫密封的材料。 ②密封膠黏劑的種類 密封膠種類很多,可分為彈性密封膠、非彈性密封膠和液體嵌縫料。 彈性密封膠有無溶劑型和溶劑型之分,無溶劑型密封膠有聚氨酯、硅橡膠、聚硫橡 膠、液體丁睛橡膠、PVC塑溶膠、厭氧膠等;溶劑型密封膠有氯丁橡膠、丁基橡膠、丁 臘橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、天然橡膠、氯磺化聚乙烯、SBS等。 非彈性密封膠有灌封環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧熔膠、無機膠等。 嵌縫料又稱密封膩子,可分為干性、半干性和不干性;有黏著型、黏彈型和可剝型 等多種。 ③密封膠黏劑的功用 密封膠黏劑的功用如下: ——密封結(jié)構(gòu)接縫,能夠保溫、隔聲、防潮、減振等,改善耐久性和安全性。 ——密封金屬、玻璃結(jié)構(gòu),能起到連接、補強、防腐、防滲、保護(hù)等作用。 ——密封儲罐、儲槽、管道等接縫,可有效防止滴、漏、滲,減少物料損失,避免 污染環(huán)境,消除危險因素。 ——戶外、水底、消防、鐵道、礦業(yè)等場景的照明、亮化、通訊、監(jiān)控等設(shè)備的密 封與防水處理。圖8-6為戶外LED亮化點光燈串的密封防水灌膠工藝圖解。 ——鑄件浸滲密封,可使鑄件、粉末冶金件和焊縫等廢品起死回生,提高良品率, 減少浪費,增加效益.
④表面處理的作用 下表是基材表面處理后的效果對比
四、 防水墊片①墊片密封 是通過墊片與被密封件之間的緊密接觸,依靠墊片的彈塑性變形,減少泄 漏通道,增大流動阻力來實現(xiàn)的由于任何制造或加工方法都不可能形成絕對光滑的理 想表面,也不可能實現(xiàn)密封面間的完全嵌合,以及密封件毛細(xì)孔完全阻塞,所以在相互 接觸的密封而之間和密封件內(nèi)部總是存在著細(xì)微的間隙或通道,因而,對墊片密封來 說,泄漏是不可避免的一要強調(diào)優(yōu)化設(shè)計,借助刀口理論、船艙理論來設(shè)計截面,如圖 9-22所示,并根據(jù)具體運用要求選用合理的硬度,一般為邵氏60?70度 如硬度偏 小,會產(chǎn)生蠕變離位,損傷密封效果。 組合墊片一般用于密封螺栓,既能防止螺絲松動,也能有效防止油液、水的泄漏, 是目前廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)密封件。 ②墊片材料要求 墊片材料要求如下: ——具有良好的彈性和復(fù)原性 ——具有適當(dāng)?shù)乃苄?,壓縮后能充滿密封面間隙.以確保密封。 ——具有較好的拉伸強度及適當(dāng)?shù)纳扉L率。 ——在腐蝕性介質(zhì)作用下,不被破壞,也不產(chǎn)生大的膨脹或收縮 ——在高溫條件下不軟化、不蠕變。 ——在低溫條件下不硬化、不收縮。 五、 三防漆三防漆,也稱共性覆膜,英文名為Conformal coating,是一種特殊配方的涂料。三防 指的是防潮、防鹽霧、防霉三防漆常用于保護(hù)線路板及其相關(guān)設(shè)備免受環(huán)境的侵蝕, 延長它們的使用壽命,確保使用的安全性和可靠性。 在化學(xué)、震動、灰塵、鹽霧、潮濕及高溫等環(huán)境中,線路板可能產(chǎn)生腐蝕、軟化、 變形、霉變等問題,導(dǎo)致線路板電路岀現(xiàn)故障。通過三防漆涂覆的應(yīng)用,形成一層絕緣 和防潮保護(hù)層,避開元器件與環(huán)境的直接接觸并阻擋腐蝕,保護(hù)電子裝置中的金屬接點 免受環(huán)境的損壞,使產(chǎn)品在惡劣環(huán)境中使用而不會影響其工作與訊號,從而提高線路板 的可靠性,增加其安全系數(shù).并保證其使用壽命。 六、防水膠帶①防水膠帶(圖10-1)是以丁基橡膠為主要材料,配以其他助劑,通過先進(jìn)工藝加 工制成的一種終生不固化的自黏型防水密封膠,對各種物質(zhì)表面都有極強黏結(jié)力,同時 具有優(yōu)良的耐候性、耐老化性及防水性,廣泛用作電線電纜、中間接頭的防水、防漏、 防腐和絕緣保護(hù) 其性能優(yōu)勢如下: ——極佳的防水密封性。 ——良好的拉伸回彈性和自黏性。 ——優(yōu)異的電氣絕緣性能。 ——優(yōu)越的抗化學(xué)腐蝕性。 ——不會散發(fā)有毒氣體。 ——優(yōu)良的耐候性與抗紫外線能力。 ——能保持20年以上的使用壽命。 ——使用方便,用量準(zhǔn)確, ——可保持永久柔韌性,能承受一定程度的位移。 ——因其終生不固化,對被粘物表面熱脹冷縮和機械形變有極佳的追隨性。 其使用的注意事項如下: ——使用前把被黏物表面的水、油、灰塵等污垢清除。 ——產(chǎn)品屬自粘型材料,一次粘貼到位就能達(dá)到最佳防水效果 ——纏繞膠帶時膠帶邊沿應(yīng)平行,不得扭曲皺褶。 ——膠帶應(yīng)保持一定的拉緊力,以便充分發(fā)揮膠帶的回彈性能。 ——必要時在前一段膠帶的末端基膜上涂刷底漆或充分烘烤,待表干后再搭接另一 段膠帶的起始端。始末端應(yīng)緊密壓貼使其不翹起。 ——使用機械纏繞是保證膠帶纏繞質(zhì)量的有力措施,手工纏膠帶很難達(dá)到均勻一致 的表面質(zhì)量及始終如一的拉緊力 ②防水泡棉膠帶 防水泡棉膠帶是采用低氣味、低VOC的獨特的LSV技術(shù)和微小單獨氣泡結(jié)構(gòu)的新型膠帶。采用特殊聚乙烯泡棉技術(shù)組合,兼?zhèn)浔《?、柔軟性和防水性等?yōu)良性能。它的壓縮變形非常小,封密性高,能量吸收性好,反沖性強,尺寸穩(wěn)定性高,加工效率高,還有優(yōu)秀的耐溫,難燃和耐氣候性能,另外還具有防滑,防震,耐老化、防水等性能。 七、生料帶生料帶是液體管道安裝中常用的一種輔助用品,用于管件連接處,增強管道連接處的密閉性。生料帶是一種新穎理想的密封材料。由于其無毒、無味、優(yōu)良的密封性、絕緣性、耐腐性,被廣泛應(yīng)用于水處理、天然氣、化工、塑料、電子工程等領(lǐng)域。 八、 納米涂層類納米涂層是一種安全環(huán)保的納米材料,外觀透明、無明顯氣味。因此涂層在能產(chǎn)品PCB上的形成厚度約2-5微米的超薄防水涂層,能讓水具備超高的表面張力形成較高水接觸角的水珠,與線路板保持一定間隙,能有效保護(hù)智能手表的PCB及電子元器件不受汗?jié)n雨水侵蝕。而且涂層具有防潮氣、防氧化、抗鹽霧腐蝕、散熱好、超薄、速干等優(yōu)點;
九、油封
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