Создание герметичного пластикового прототипа корпуса: пошаговое руководство

Опубликовано 12 июля 2019 г. | Автор: Кенди, маркетинговый менеджер WayKen

Современные устройства всё чаще должны работать под водой: телефоны, часы, камеры, фонари. Водонепроницаемый корпус — ключевая задача. Нужно предусмотреть элементы, предотвращающие попадание влаги, и обязательно протестировать прототип.

Стандарты водонепроницаемых корпусов (IP и NEMA)

Наиболее распространен — IP (International Protection). Основные классы:

1. IP65: устойчивость к водяной струе (3 м, сопло 6,3 мм, 30 кПа, 12,5 л/мин).
2. IP66: высоконапорные струи (до 100 кПа, 100 л/мин, сопло 12,5 мм, 3 мин).
3. IP67: полная водонепроницаемость: погружение на 1 м на 30 мин.

Выбор класса позволяет балансировать между стоимостью и требованиями.

5 способов обеспечения герметичности соединений

1. Уплотнения и прокладки (O-rings). Самый дешевый и эффективный метод. Резиновые кольца с круглым сечением отлично подавляются, защищают от жидкостей. Подходят и для динамичных соединений (поршни).
2. Впрессовка (Insert molding). Для металлических корпусов: эластичный элемент отливается прямо на металле. Уплотнение меньше и надежно зафиксировано.

3. О버молдинг (Overmolding). Аналогично, но база — пластик. Требует литья под давлением, но современные прототипирующие сервисы предлагают быстрое литье для тестов.
4. Сварка. Для металла: края расплавляются, корпус становится герметичным монолитом. Минус: сложный ремонт, риск разрыва от внутреннего давления при нагреве.

5. Пенопласт и клеи. Просты, не требуют изменений дизайна. Но одноразовые: при разборке теряют свойства, мешают повторной сборке. Используются для тестов прототипов, в серии — сварка.

Быстрое прототипирование водонепроницаемых корпусов

После выбора методов герметизации изготавливают физический прототип для тестов IP-стандарта.

• Малые/средние пластиковые корпуса — 3D-печать.
• Металлические — CNC-обработка.
• Овермолдинг или партии — быстрое литье под давлением (гибкие формы, низкая стоимость).

Сборка прототипа должна быть максимально качественной. При неудаче дизайн дорабатывается, и благодаря гибкости быстрого прототипирования новый вариант готов быстро.