Proteção IP68 vs. Espessura do Composto de Encapsulamento: O Que Realmente Determina o Desempenho à Prova d'Água

Quando uma caixa vaza num teste de imersão IPX8, a primeira pergunta que os engenheiros fazem é geralmente "o composto de vasilha é espesso o suficiente?" Na maioria das análises de falhas, a resposta é não., mas ointerfaceIP68 é o resultado de um sistema completo: geometria da caixa, superfícies de vedação, entradas de cabos, layout dos componentes, qualidade de cura e o próprio encapsulante.A espessura é uma variável nesse sistema., e tratá-lo como a única variável é o erro mais comum e mais caro no design de eletrônicos à prova d'água.

Este artigo descreve o que a IP68 realmente requer, como a espessura da encapsulamento influencia a entrada de água,e onde os projetos realmente falham para que você possa especificar uma espessura de camada com a lógica de engenharia em vez de adivinhações.

IP68 combina duas classificações independentes definidas na norma IEC 60529:

• O primeiro dígito 6 é à prova de pó:Isto é absoluto, não "entrada limitada".
• O segundo dígito 8 O compartimento pode ser imerso continuamente em água em condições acordadas entre o fabricante e o utilizador, devendo permanecer intacto e sem penetração prejudicial.

O detalhe crítico:O IPX8 não tem profundidade ou duração fixa no próprio padrão.Trata-se de um nível de ensaio negociado. As especificações comuns da indústria são de 1,5 m durante 30 minutos, 3 m durante 60 minutos ou 10 m durante 24 horas para produtos de exterior e marítimos.Um fornecedor que afirme "IP68" sem indicar profundidade e duração faz uma afirmação não verificávelEscrever sempre o nível de ensaio no desenho, por exemplo: "IPX8: 2 m / 60 min, sem penetração, resistência de isolamento > 100 MΩ após o ensaio".

A água chega aos aparelhos eletrónicos através de quatro mecanismos, e a espessura afeta cada um deles de forma diferente:

O silicone não é um material de barreira no sentido metalúrgico, pois é permeável ao vapor de água.Assim, dobrar a espessura da parede aproximadamente reduz pela metade a taxa de permeaçãoPara os géis de silicone com elevada transmissão do vapor de água, 1,5 mm acima do componente mais elevado é o mínimo prático para ambientes de baixa umidade a longo prazo.e 3 mm ou mais para condensamento ou imersão.

A água viaja muito mais rápido ao longo de uma interface ligada ou não ligada do que através de um polímero a granel.Uma camada de 5 mm com um perímetro totalmente ligado sobrevive durante anos.A adesão é mais decisiva do que a espessura.

Sob 1?? 10 m de água e ciclo de -40 a +125 ° C, o composto se expande e contrai. Uma camada mais espessa e de maior módulo gera maior tensão interfacial e pode se descascar da parede da caixa;um gel de baixo módulo mais espesso absorve a tensãoÉ por isso que a relação correta éespessura mais módulo, não só espessura.

O ar preso, o preenchimento incompleto em torno de componentes altos e filmes finos sobre pinos de conector criam canais diretos.2 mm na parte superior de um transformadorMedir o mínimo real, não o mínimo nominal.

Estes são pontos de partida para revisões de projeto, não para certificações.

1. Instalações e conectores de cabos- a zona de maior risco em todos os relatórios de fugas. O encapsulamento deve encapsular o crimp e a transição de isolamento, e uma glândula mecânica ou uma bota ainda deve ser utilizada.
2. Interfaces de armazenamento- a ligação do composto a uma parede contaminada ou mal preparada (agente de libertação de mofo, impressões digitais, oxidação) delaminada em poucos ciclos térmicos.E nunca coloque uma panela numa superfície que não tenha qualificado..
3. Inibição da cura∆ os silicones de platina com curado adicional são envenenados por enxofre, estanho, aminas e alguns fluxos e adesivos.
4. Limites de cura por secção profunda- os sistemas de curado por condensação curam da superfície para dentro a uma velocidade de aproximadamente 610 mm por 24 h. Os grandes blocos colocados num pote podem não ser curados no fundo durante dias;utilizar sistemas de cura por adição ou verter em vários estágios.
5. Desajuste da expansão térmica∙ um composto de alto módulo e de alta carga ligado a uma parede fina de ABS ou PC pode rachar a caixa durante o choque térmico, criando uma fuga que não tem nada a ver com a espessura.

• Defina no desenho o nível exato de ensaio IPX8 (profundidade, duração, pré-condicionamento).
• Defina a espessura mínima da camada sobre o componente mais alto, não a média
• Manter uma distância mínima de 2 mm entre a superfície do composto e qualquer parede metálica da caixa para limitar a tensão interfacial, ou especificar um módulo baixo.
• As esquinas internas são redondas; evite bordas afiadas que concentram o estresse e prendem o ar.
• Desgasear o composto misturado (≤ 5 mbar) a vácuo e despejar de forma a evitar a captura de ar.
• Utilize um primer onde o material de carcaça o exija e valide a adesão por ensaio de tração em amostras de produção.
• Protótipos de pré-condicionamento antes do ensaio IPX8: 100 ciclos térmicos a -40/+85 °C mais 500 horas a 85 °C/85% RH. Uma nova amostra que passe IPX8 significa muito pouco.
• Inspeccionar as unidades em vasos por raios-X ou secção transversal para detectar vazios no primeiro artigo e após qualquer alteração do processo.

Um composto de vasilha mais espesso é sempre melhor para IP68?

Não. Para além de 3 ̊5 mm em uma caixa rígida, a espessura acrescentada aumenta principalmente a tensão interfacial e a dificuldade de cura.

Um gel de silicone pode atingir IP68?

Sim, se estiver contido por um invólucro ligado e a camada de gel for suficientemente espessa (normalmente ≥ 2 mm) e as saídas dos cabos estiverem mecanicamente seladas.

Uma classificação IP mais elevada requer um composto mais duro?

Não, o baixo módulo e o alto alongamento geralmente melhoram a confiabilidade da imersão porque absorvem a incompatibilidade da CTE em vez de transferir para a vedação.

Como posso verificar a espessura de uma peça de produção?

Seja feita uma secção transversal por lote no componente mais alto e na parede da caixa, ou utilize uma caixa de ensaio transparente com um manômetro de profundidade marcado durante a configuração do processo.

O desempenho IP68 é determinado pela interacção entre a espessura da camada, o módulo, a adesão e a vedação mecânica ¢, na ordem de importância após a própria concepção da carcaça.Projetar uma espessura mínima real, qualificar a interface e comprová-lo com testes de tipo pré-condicionados.

Se estiver a selecionar um silicone RTV-2 ou um composto de vasilha para uma montagem de imersão, a nossa equipa de engenheiros pode rever a sua geometria,altura dos componentes e nível de ensaio e recomendar uma nota, espessura e programa de cura que irá passar no teste de tipo da primeira vez.