Проектирование надежных водонепроницаемых корпусов для электроники: всеобъемлющее руководство

Пока вода — жизнь, её наличие вокруг некоторых продуктов, особенно электронных, — то, чего производители боятся. Немедленная среда многих продуктов требует, чтобы продукты имели надежность и водонепроницаемость. Следовательно, вы видите производителей использующими дизайны водонепроницаемых корпусов в их производственном процессе.

Дизайн водонепроницаемого корпуса приходит с пониманием многих вещей. Как лаик или новичок в этом секторе, вы должны знать о системах рейтинга, как сделать водонепроницаемый корпус и необходимые материалы. Следовательно, эта статья представит ранее упомянутые факторы. Вы должны продолжить чтение, чтобы ознакомиться с тем, как работает система рейтинга, дизайн водонепроницаемой прокладки корпуса и как сделать герметичную прокладку.

Как делится водонепроницаемый класс?

Система рейтинга — термин, квалифицирующий многие электронные продукты на основе их надежности. Как связано с этим материалом, идеально разделить их на основе их водонепроницаемой способности. Без системы рейтинга использование надежности и водонепроницаемых свойств — простой маркетинговый термин. Например, невозможно узнать степень, до которой продукт может выдерживать воду при погружении. Однако с системой рейтинга вы можете узнать о степени таких свойств. Две популярные системы рейтинга, которые мы обсудим — IP и NEMA системы рейтинга.

Система рейтинга IP

Люди, использующие электронные продукты, были бы знакомы с системой рейтинга IP. Это очень вероятно, что вы видели надпись на их устройстве с IPxx. Эта надпись — то, что производители используют для суждения, эффективен ли дизайн водяной прокладки электронного продукта и степень его эффективности.

IP рейтинг означает Ingress Protection (IP) рейтинги, и из вышеуказанного примера у него две буквы, «IP» и две цифры, например, IP67. Первая цифра показывает защиту от физических объектов, таких как пыль и грязь. Вторая цифра показывает защиту от жидкой среды.

Чем выше IP рейтинг, тем лучше дизайн прокладки. Например, продукт с рейтингом IP32 имеет меньшую защиту по сравнению с тем же продуктом с рейтингом IP67.

Система рейтинга NEMA

NEMA — аббревиатура от National Electrical Manufacturer Association, и её система рейтинга также показывает, насколько защищен продукт. В отличие от IP системы рейтинга, NEMA система рейтинга в основном для промышленных продуктов. IP система рейтинга оценивает защиту продукта от воды и физических параметров, таких как вода и пыль. Однако NEMA система рейтинга идет немного дальше, так как она имеет дело с воздействием параметров, таких как лед, коррозионные вещества, масло.

Перед использованием NEMA системы рейтинга вы должны знать следующее:

• Будет ли продукт внутренним или внешним
• Воздействие элементов
• Будет ли он промываться шлангом
• Есть ли шанс воздействия коррозионных агентов, масла и охлаждающей жидкости

NEMA система рейтинга может быть в терминах внутреннего и внешнего использования. Для внутреннего использования у нас рейтинг от 1-13, который показывает увеличение степени защиты от пыли и электрического шока, то есть чем выше вы идете, тем лучше защита. Для внешнего использования у нас NEMA 3, 3R и 3S. NEMA 4 используется для продуктов, используемых под условиями, такими как высокая вода под давлением.

Дизайн водонепроницаемой прокладки корпуса

Использование дизайна водяной прокладки приходит с пониманием различных способов сделать вещи. Ниже приведены несколько способов, которыми вы можете сделать герметичную прокладку.

О-кольца (O-rings)

О-кольца важны в дизайне водяной прокладки и также для ремонта вещей. Они очень популярны, что показывает, что они широко используются. У них одна форма, но они приходят в разных размерах. О-кольцо имеет два числа, показывающие его внутренний диаметр и внешний диаметр. О-кольца легко устанавливаются, и они приходят в двух типах: Статические О-кольца и Динамические О-кольца.

· Статические О-кольца

Если ваш дизайн водяной прокладки для круговых продуктов, использование статического О-кольца идеально. Статические О-кольца — прокладки, которые соединяющие части гнезда не движутся относительно друг друга. Следовательно, нет движения на поверхности прокладки.

· Динамические

Динамические О-кольца, в отличие от статических типов, движутся относительно своих соединяющих частей гнезда. Следовательно, материал нуждается в большей смазке. Материалы также должны быть более прочными, чем материалы, используемые для производства статических О-колец.

• Основные различия между статическими и динамическими О-кольцами

Понимание использования статического или динамического кольца прокладки приходит с знанием их различий. Ниже приведены основные различия, помогающие вам сделать герметичную прокладку при использовании двух прокладок.

• Потому что динамическое О-кольцо движется постоянно, материалы, используемые в производстве, должны быть более прочными.
• Гнездо динамического О-кольца должно иметь поверхностную отделку, не имеющую абразивных свойств. Если у них абразивная поверхность, это может привести к развитию износа. Это, однако, нерелевантно в статическом О-кольце, так как оно не движется.
• Динамические О-кольца нуждаются в большем обслуживании, чем статические О-кольца.
• Хотя оба прокладки нуждаются в смазке, динамические О-кольца должны быть более смазанными.

Прокладка (Gasket)

Прокладка как герметик — клей, паста или спрей, используемые в удержании механических соединений вместе. Она может использоваться вместе с или без других типов герметиков, и с или без, она снижает склонность механического поломки, когда части терутся вместе.

Прокладка идеальна для сложных лицевик-к-лицевик прокладок, включающих множественные полости. Это одна область, где они превосходят О-кольца. Однако вы должны учитывать факторы, такие как компрессия, толщина и допуски соединяемых соединений для их использования. Обычно прокладки кастомные. Следовательно, вам не нужно беспокоиться о постоянных расчетах.

Кнопка (Button)

Кнопки используются в навигационных панелях, спусковых крючках, панельных переключателях и они идеальные герметики для тех, кто беспокоится об интерфейсе. Они также дешевые и легкие.

В зависимости от того, для чего они будут использоваться, кнопки могут быть сделаны из разных материалов. Например, для дизайна водонепроницаемой кнопки низкого давления, отлитые резиновые кнопки используются как герметик. Однако для дизайна водонепроницаемой кнопки тяжелого долга, кнопка может быть сделана из более твердых материалов.

Существует много дизайнов водонепроницаемых кнопок, и они обычно работают в комплекте с динамическими О-кольцами. Однако лучше использовать их с осторожностью, так как много прокладок может привести к провалу прокладки.

Выбор материалов

Знание и выбор правильных материалов приходит с пониманием необходимых факторов, которые вы должны учитывать перед выбором правильных материалов. Это будет в двух секциях. Одна будет о факторах, помогающих выбору, в то время как другая будет о распространенных материалах, которые вы можете использовать.

Факторы для рассмотрения в выборе материалов

• Стадия разработки

Стадия разработки определяет материал, который вы используете. Например, на стадии разработки прототипа, низкоуровневый материал, который дешевый, используется для получения правильной посадки, функции и эстетики. Следовательно, вы не будете беспокоиться об эффективности водяной прокладки, и вы узнаете об ошибке легко. Затем вы можете использовать оригинальные материалы, когда закончите.

• Руководство по использованию и дизайну

Руководство по дизайну, которое вы используете в производстве продукта, решает тип материалов, которые вы выбираете. Например, дизайн корпуса высокого давления требует обработки на ЧПУ для контроля качества поверхности.

• Долговечность и среда

Долговечность имеет отношение к среде, в которой материал будет использован. Для сред, требующих высокой долговечности, металлические материалы водонепроницаемого корпуса должны использоваться. Выбор материала также зависит от того, будут ли материалы использоваться на улице или внутри помещения.

Распространенные материалы, используемые для водонепроницаемого корпуса

Основываясь на факторах, объясненных выше, два основных типа материалов, используемых в дизайне корпуса продукта — пластики и металлы.

Пластики

Пластики более универсальный выбор как материалы корпуса, так как у них мало требований. Они также устойчивы к коррозии и используются там, где металлические материалы могут быть проблематичны. Однако они не очень прочны по сравнению с металлическими корпусами.

Металлы

Распространенные металлические материалы водонепроницаемого корпуса — сталь, алюминий и нержавеющая сталь.

• Сталь

Материал стали используется, когда есть меньшая склонность к коррозии. В условиях, где есть высокий шанс коррозии, сталь не идеальна, так как она становится более восприимчивой к условию, когда поверхность повреждена. Сталь также прочная и надежная. Следовательно, она идеальна для изготовления корпусов, устойчивых к царапинам или порче свойств поверхности.

• Алюминий

Алюминий — лучший корпус для тех, кто ищет стабильность в соленой воде. Он коррозионно-стойкий и имеет лучшие физические атрибуты. Например, он легкий. Однако он не идеален для сред, содержащих сильный щелочь, так как он легко реагирует с ним.

• Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь идеальна для той же ситуации, что и в стали. Однако она лучше подходит для сред с высоким шансом коррозии, таких как соленая вода. Они самые долговечные водонепроницаемые корпуса, что очевидно, так как они могут пережить другие материалы.

Советы

Дизайн водяной прокладки, даже будучи высокопроизводительным процессом, имеет простоту как свое золотое правило. Это очень важно, особенно если вы новичок в прокладке. Ниже приведены некоторые советы, которые могут помочь вам упростить ваш дизайн:

Плохо герметизировать что-то полностью

Пока вы можете захотеть герметизировать продукт полностью, вы должны знать, что это плохая идея. Полная герметизация продукта удаляет путь, которым пар воздуха может заходить и выходить. Следовательно, есть высокая склонность продукта взорваться из-за изменения воздушного давления.

Используйте преимущество круговых форм

Круги — самые легкие отверстия, с которыми можно работать. Причина в том, что есть много водонепроницаемых корпусов, которые вы можете использовать. Эти корпуса легко использовать, популярны и дешевы. Например, вы можете использовать стандартные О-кольца и надежные радиальные типы прокладок для получения единообразной прокладочной силы.

Когда возможно, избегайте сложной прокладки

Если это не необходимо, вы должны избегать сложных прокладок. Лучше обеспечить, чтобы компоненты, требующие прокладки, не более трех. Причина в том, что чем больше количество частей, которым вам нужно прокласть, тем труднее достичь единообразной прокладки.

Прокладки нуждаются в поддержках

Если вы используете автономную прокладку, вы должны поддерживать её со всех сторон. Если вы не делаете это, вы можете иметь провал прокладки из-за выстрела прокладки, когда она выходит из зоны зажима.

Заключение

Дизайны водонепроницаемых прокладок корпуса необходимы для людей, которым нужны продукты с водонепроницаемым свойством. Прочитав эту статью, вы получите базовое понимание системы рейтинга, водяной прокладки дизайна и как сделать герметичную прокладку. С этими знаниями вы можете сделать свой водонепроницаемый продукт. Однако для получения лучшего результата по низкой цене вы должны использовать наши услуги. Загрузите файлы для получения мгновенной котировки для вашего дизайна и консультируйтесь с нашей командой поддержки для производственных советов. Email контакт: support@rapiddirect.com

FAQ

Как сделать водонепроницаемый корпус?

Есть много способов сделать водонепроницаемый корпус. Вы можете использовать корпуса, такие как О-кольца и прокладки. Вы также можете использовать овермолдинг или литье под давлением. Однако есть времена, когда вам может понадобиться использовать оба.

Какой IP рейтинг является погодостойким?

IP рейтинги, считающиеся водонепроницаемыми и используемые عمومно — IP65, IP66 и IP67. Погодостойкий означает защиту от высокой влажности и содержания физических элементов. Следовательно, вам нужен IP рейтинг с наивысшим числовым значением.