浅谈电子产品结构中的三防设计
电子设备的三防设计
电子设备的三防设计防尘设计是指通过采用合适的密封材料和结构设计,防止物质进入设备内部,导致设备性能降低或故障。
在防尘设计中,需要考虑设备的散热和通风需求,确保设备在防尘的同时能够正常工作。
例如,可以采用防尘滤网或密封胶条等措施,阻止尘埃和颗粒物进入设备内部。
防水设计是指通过采用防水材料和结构设计,防止水分进入设备内部,以防止设备受潮、损坏或短路。
在防水设计中,需要考虑设备的各个接口和开口的防水性能,确保设备在受潮或水浸条件下能够正常工作。
例如,可以采用防水密封胶或防水塞等措施,阻止水分进入设备内部。
防震设计是指通过采用抗震材料和结构设计,防止设备在受到外界震动或冲击时受损或发生故障。
在防震设计中,需要考虑设备的各个部件和连接点的抗震能力,确保设备能够在震动环境下保持正常工作。
例如,可以采用减震橡胶垫或固定螺丝等措施,增加设备的抗震能力。
除了以上三个方面的设计,还可以考虑其他的三防要素,如防湿、防静电等。
防湿设计是指通过采用防潮材料和结构设计,防止设备在潮湿环境下受潮或发生腐蚀。
防静电设计是指通过采用防静电材料和结构设计,防止设备在静电环境下积电或发生放电。
这些设计都是为了增加设备的稳定性和可靠性,提高设备的使用寿命。
在实际的产品设计中,需要根据具体的应用场景和需求来确定三防设计的要求。
不同的电子设备具有不同的三防要求,需要根据环境和使用条件来进行设计和制造。
同时,与三防设计密切相关的还有测试和认证。
设备的三防性能需要通过相应的测试和认证来验证和确认,以确保设备具备防尘、防水和防震的能力。
总之,电子设备的三防设计是很重要的,它可以保证设备在恶劣的环境下正常工作,提高设备的可靠性和稳定性。
在实际的产品设计中,需要充分考虑设备的工作环境和使用条件,合理选择材料和采用适当的结构设计,以满足三防设计的要求。
通过三防设计,可以有效地保护设备,延长设备的寿命,提升用户的使用体验。
电子设备三防设计的理论及应用
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塑 料 喷 涂 也 是 常 用 的 I 艺 防 护 ; 电 子 工 业 常 用 的 绝 缘 密
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属。
组 件 ,在 结 构 上 可 以 采 取 密 封 措 施 、效 果 更 好 。
1 % ~2 % , 当 相 对 湿 度 RH小 于 7 % 时 腐 蚀 很 慢 。 当 0 0 0
种 。 塑 料 封 装 是 把 零 件 直 接 装 入 注 塑 模 具 中 与 塑 料 制 成
一
RH大 于 7 % 时 ,盐 类 发 生 潮 解 作 用 , 形 成 电解 液 膜 , 0 发 生化 学腐 蚀 ,因此 ,适当 控 制环境 温 度和 相对 湿度 , 可减 慢盐 雾的腐蚀 作用 。
1 “ 防 ” 设 计 的 基 本 概 念 三
所 谓 “ 防 ” 设 计 ,即 防 潮 湿 、 防 盐 雾 、防 霉 菌 。 三
预 期 的 环 境 条 件 和 “ 防 ” 等 级 , 提 出 需 解 决 的 关 键 性 三
技 术 和 新 材 料 、新 工 艺 项 目 ,使 “ 防 ” 设 计 落 实 到 可 三
电子产品三防等级划分
电子产品三防等级划分
1、在电子行业,“三防”一般是指对电子产品“防霉菌、防潮湿、防盐雾”。
2、电子仪器的防水级别反映了仪器防潮和防尘的能力。
电子产品的防水(Waterproof)是指防止水和潮湿的气体入侵的措施。
由于产品制造精度的不够,结构件的接触面之间总是存在缝隙。
此时,水在压差的作用下,就可能通过这些缝隙流至机体内部,造成锈蚀和短路等现象。
防水主要是利用密封(Airproof)材料封堵这些缝隙,使产品达到一定的防水效果。
5、IPXX等级中关于防水实验的规定(1)IPX1
(2)IPX2
(3)IPX3
(4)IPX4
(5)IPX5
(6)IPX6
(7)IPX7
(8)IPX 8
注意:另外,许多户外用电子产品也在强调漂浮能力。
电子设备三防结构与设计
电子设备三防结构与设计电子设备的三防结构和设计是指在电子设备制造中,为了提高设备的防水、防尘和防震能力而采取的一系列措施。
随着电子设备的广泛应用,对设备可靠性和稳定性的要求也越来越高,特别是在恶劣环境条件下的使用,如户外,工业等场合,电子设备必须具备良好的防护能力。
本文将详细介绍电子设备三防结构与设计的相关内容。
首先,防水是电子设备的重要需求之一、电子设备的内部电子元件、线路板和相关连接器等都非常敏感,容易受到水的侵蚀而损坏。
因此,在设计防水结构时,首先需要确保设备的外壳具有良好的密封性能,阻止水分从外部渗入设备内部。
常用的防水结构设计包括采用封闭式外壳和密封胶垫等。
其中,封闭式外壳一般采用金属材料,具有较高的强度和硬度,能够有效地抵抗外界环境的侵蚀。
而密封胶垫则可以在外壳的连接部位和开口处进行填充,形成一层保护膜,防止水分渗入。
其次,防尘是电子设备三防结构的另一个重要方面。
尘埃和微小颗粒的存在会导致设备的正常运行受到干扰,进而影响设备的使用寿命。
因此,在设计防尘结构时,需要考虑设备的内部结构以及外壳的密封性能。
常见的防尘设计包括设置过滤器和空气流道。
过滤器可以阻止尘埃和颗粒物进入设备内部,并且可以定期更换或清洁以保持其防尘效果。
而空气流道的设计则可以通过气流的流动来阻止尘埃的积聚,减少设备内部的尘埃含量。
最后,防震是电子设备三防结构中的另一个重要方面。
在移动设备或运动设备中,由于震动和冲击的存在,设备的电子元件和线路板容易受到损坏。
因此,在设计防震结构时,需要考虑设备的内部固定和缓冲装置的设计。
内部固定可以通过使用阻尼材料或合理安装元件来实现,减少元件在震动或冲击中的位移。
缓冲装置可以通过使用橡胶垫、弹簧等材料来实现,减少外界冲击对设备内部的传递,保护设备的电子元件和线路板。
综上所述,电子设备的三防结构与设计是在电子设备制造中必不可少的一环。
通过合理的防水、防尘和防震设计,可以提高设备的可靠性和稳定性,延长设备的使用寿命。
电子产品三防设计培训资料 (1)
防湿热、防霉菌、防盐雾腐蚀。 (简称:防潮、防霉、防盐雾或三防)
2。对三防定义的理解
1)国外通称为 防腐蚀 技术 2)“三防”的真实含义:
凡是由大气(候)环境或设备的平台环境而引起 的设备所有故障都属于“三防”防护的范畴。而不仅 限于防潮、防霉、防盐雾。
铝合金盖板与镀银件接触导致铝合金腐蚀。 镀银模块于铝合金底座接触,导致铝底座腐蚀。 镀银器件安装在铝合金面板上,湿热试验后导致铝面
板腐蚀,器件外壳改为镀镍后,通过试验。 SMA高频连接器,用镀锌螺钉,在湿热环境6个月后,
彩锌螺钉生锈,应选用不锈钢紧固件。
腐蚀案例
三防失效案例三:应力腐蚀
海军某舰,天线采用钢管焊接涂漆,二年后焊 接处锈蚀而断裂。
不受控的环境,偶尔会R.H 100%如 仓库,地下室,户外简单遮蔽等.
恶劣环境如:海上舰船,岛屿或距离海岸,盐碱
地3.7Km;冶炼,化工,皮革 厂1~3Km 受有害物质(酸,碱,盐。 SO2 H2S 等)侵蚀。
暴露在高真空和高辐射下.(高冲击、振动)
4.6.3 结构件分类-----按所处环境划分
1) “Ⅰ” 型表面和 “Ⅱ” 型表面
镉及其化合物
75
六价铬及其化合物
900
多溴联苯(PBB)及其衍生物如多溴联苯醚(PBDE)
多溴联苯氧化物(PBDO)
多氯联苯及其衍生物(PCTS)
900 5
6. 三防的主要案例
6.1 三防设计的重要性及典型案例分析.
根据多年的统计分析:
事故中属设计不当或设计错误占 80 % 由加工或工艺问题占20 %
4)环境适应性(Environmental adaptability)
三防技术分析与应用
三防技术分析与应用三防技术是指防尘、防水和防震技术。
随着电子产品的普及和高度依赖,人们对电子设备的功能和可靠性要求越来越高。
为了满足这些需求,三防技术被广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑、相机等。
本文将详细介绍三防技术的原理和应用。
首先,防尘技术是指通过设计和制造方法来防止灰尘和颗粒物进入电子设备内部。
灰尘和颗粒物的侵入可能会导致电子设备的故障和损坏。
为了防止这种情况发生,制造商通常采用密封设计、过滤器和密封材料等方法。
密封设计可以有效阻隔灰尘进入设备内部,过滤器可以过滤空气中的颗粒物,密封材料可以填充设备外壳的空隙,从而防止灰尘侵入。
防尘技术的应用范围非常广泛,包括手机防尘网、相机防尘套等。
其次,防水技术是指通过设计和制造方法来防止水分进入电子设备内部。
水分的侵入会导致电子设备的短路和氧化,从而导致设备无法正常工作。
为了防止这种情况发生,制造商通常采用密封设计、密封胶和防水材料等方法。
密封设计可以有效阻隔水分进入设备内部,密封胶可以填充设备外壳的空隙,防水材料可以在电子元件表面形成防水层。
防水技术的应用范围也非常广泛,包括手机防水配件、相机防水盒等。
最后,防震技术是指通过设计和制造方法来增强电子设备的抗震能力。
震动可以导致电子设备内部的元件脱落和破损,从而导致设备的功能和性能下降。
为了防止这种情况发生,制造商通常采用缓冲材料、防震胶和抗震设计等方法。
缓冲材料可以吸收震动的能量,防震胶可以固定电子元件,抗震设计可以减少设备受到的外界震动。
防震技术的应用范围主要是在需要抗震性能的电子设备中,如军事设备、航空设备等。
综上所述,三防技术在电子设备中的应用非常重要。
它们可以有效防止灰尘、水分和震动对设备的影响,提高设备的可靠性和耐用性。
随着科技的不断进步和消费者对电子产品要求的提高,三防技术将在未来继续发展和应用。
电子设备三防设计方案说明
电子设备三防设计方案说明电子设备的三防设计方案是指为了增强电子设备的防尘、防水和防震能力而采取的一系列措施和设计。
在现代生活中,电子设备已经成为人们不可或缺的重要工具,无论是生产力工具还是消费娱乐工具,电子设备的可靠性和耐久性都至关重要。
因此,采取三防设计方案可以保护设备免受外部环境的损害,从而延长其使用寿命。
首先,防尘设计是保护电子设备免受灰尘和颗粒进入的重要措施。
灰尘和颗粒会积累在电子设备的内部,导致设备散热不良、电路短路甚至设备损坏。
为了解决这个问题,可以在设备的外壳上添加防尘网或滤尘网,防止灰尘进入设备内部;在电子元器件的内部加入防尘膜,封堵电子元器件中的孔隙,防止灰尘进入。
此外,可以采用风扇等散热装置,保持电子设备温度的稳定,减少灰尘的积累。
其次,防水设计是保护电子设备免受水分侵害的重要措施。
水分对电子设备的损害主要包括短路、腐蚀、机械损坏等。
为了克服这个问题,可以使用防水材料包裹整个设备,如防水胶、防水膜等。
此外,可以在设备的连接端口处增加防水塞,防止水分进入设备内部。
还可以采用橡胶密封圈等防水装置,增加设备的密封性能。
另外,对于需要与水直接接触的电子设备,如手表、手机等,可以采用特殊的防水技术,如防水开孔设计、防水开关等。
再次,防震设计是保护电子设备免受外部震动和冲击的重要措施。
外部震动和冲击会导致电子设备内部元器件的松动、位移,甚至设备的损坏。
为了解决这个问题,可以采用悬浮支撑和减震材料来吸收和减少外部震动的传递。
此外,可以采用防震支架和防震坐垫等结构件,保护设备免受外部冲击。
同时,可以对电子设备的外壳进行加固设计,提高设备的结构强度和抗冲击能力。
总之,电子设备的三防设计方案是保护电子设备免受灰尘、水分和震动的损害的重要措施。
通过采取防尘、防水和防震的设计方案,可以保护电子设备的内部元器件不受外界环境的侵害,提高设备的可靠性和耐用性。
在实际设计中,还需要根据具体的设备类型和使用环境进行合理的调整和优化。
电子产品三防
⑶霉菌
霉菌在一定温度、湿度(一般温度在25℃~35℃,相对湿度在80£¥以上)的环境条件,繁殖生长迅速,其分泌物形成的斑点影响产品外观。这些分泌物所含的弱酸会使电工仪表的金属细线腐蚀断裂,损坏电路功能。尤其在光学检测相关的仪器上长霉,会使玻璃的反射和透光性能明显下降,破坏光学性能。
霉菌在新陈代谢中能分泌出大量的酵素和有机酸,对材料进行分解反应或老化.影响材料的机械性能和外观。特别是不抗霉菌的材料最容易被霉菌分解,并作为它的食物而直接被破坏,导致材料物理性能的明显恶化。在绝缘材料上生长的霉菌丝含有水分,水具有导电性,因而影响电子产品及材料的电气性能。有时菌丝层会越过绝缘材料形成电气回路,使绝缘材料的绝缘电阻明显降低.通电时容易造成短路,烧坏仪器。菌丝还可能改变有效电容.而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气设备造成严重故障。菌丝还可能改变有效电容,而使设备的谐振电路不协调。这可能给某些电气产品造成严重故障。
什么是电子电器产漆——任何电气产品都是在一定的环境下工作的,而潮湿、盐雾和霉菌会降低材料的绝缘强度,引起漏电、短路,从而导致电气故障和事故。因此,必须采取防止或减少环境条件对电气产品可靠性的不利影响,以保证电气产品工作中的各项性能,增加产品在恶劣环境中运行的可靠性。
2 “三防”问题产生的机理
⑴潮湿
当空气相对湿度大于80£¥时,电气产品中的有机和无机材料构件由于受潮将增加重量、膨胀、变形,金属结构件腐蚀也会加速。如果绝缘材料选用及工艺处理不当,则绝缘电阻会迅速下降,以致绝缘被击穿。为保证电气产品的可靠性,防潮湿设计显得特别重要。
⑵盐雾
盐雾指悬浮在大气中的气溶液状的Na2O粒子。它的形成主要是因为风引起海面扰动和涨、落潮时,海水相互间的冲击和海浪拍击海岸,致使很多海浪粒子拖入空中,水分发蒸后,留下一些极小的盐粒,在大气团的平流和紊流交换作用下,这些盐粒在空气中散开来,并随风流动形成沿海地区盐雾。盐雾与潮湿空气结合时,其中所含的直径很小的氯离子对金属保护膜有穿透作用。盐和水结合能使材料导电,故可使绝缘电阻降低,引起金属电蚀、化学腐蚀加速,使金属件与电镀件受到破坏。在盐雾环境中,各类端子搭接处腐蚀较为明显:铜-铜接头腐蚀比较轻;铝-铝接头的腐蚀就很严重;铜-铝接头处则明显可看出,铝接头侧通常会白色斑斑,并有烧伤的痕迹。如果不加以预防,会造成空气开关,隔离开关、接触器,变压器等设备的正常工作。
电子结构的三防设计
1 电子 结 构 三 防 的技 术 措 施
三 防技 术 是 一 个综 合 性 概 念 ,涉及 到诸 多方 面 的 应 用 。要 提 高 电子 产 品三 防 能 力 ,必须 从 产
品 的 设 计 开 始就 注入 三 防设 计 理 念 。三 防设 计 理
K e w o ds l cr n c sr t e; nt c ro in t c n q y r :e e to i tucur a i o r so e h i ue
环 境 因素 是 军 用 电子 产 品 在 使 用 、运 输 和 存 储 中考 虑 的重 要 因 素 ,而且 环 境 因素 也 影 响 着 电 子 设 备 的稳 定 性 和 可靠 性 。军 用 电子 产 品 因环 境 防护 不 当造 成 的损 失也 是 相 当惊 人 。美 军 曾经 对 机 载 电子 设备 的故 障进 行统计 ,发现 5 %以上 的故 0
标 , 内容 包 括 防水 、防潮 、 防结 露 、防 盐 雾 、防
霉 、防 腐 蚀 、防 老 化 、防振 、 防静 电 、防 高 压 击
穿 、防 污 染 、防风 沙 、 防积 雪 、 防裹 冰 、防 鼠 害 等等 。
障 与 环 境 因 素有 关 ,所 以提 高 效益 和军 事效 益 。
电子元件及应用 》
d i O 9 9 .s .5 3 4 9 . 1 .70 4 o: . 6  ̄ i n1 6 - 7 52 2 。0 l3 s 0 0
电子结 构的三 防设计
路 龙 龙 . 石 伟
( 西安 北方 电子研 究所 , 陕 西 西 安
71 1 0 00
摘 要 :电子 结构在 各 种 自然 环境 因素 的综 合影 响 下 , 面临 着诸 多失效形 式 ,因此 只有 在设
电子设备的三防设计
TEL:400-000-8915/(0512)8788-8827 FAX:(0512)5766-1753地址:江苏省昆山市玉山镇晨丰东路108号ZIP CODE:215300电子设备的三防设计在电子工业中,三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏材料,导致产品的电气性能下降,机械强度降低,严重时会导致设备功能失效。
在我国南方和沿海地区使用的,尤其是在户外使用的电子设备必须具备三防设计才能保证其正常工作。
一、潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏1、潮湿对设备的影响潮湿是电子设备损坏变质的主要因素之一,它会对机械性能和电气性能产生破坏。
湿气往往溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等,能引起或加剧金属的腐蚀。
潮湿会降低绝缘材料和电路板的绝缘电阻,增大介质损耗角的正切值,降低绝缘性能,严重时会出现漏电甚至短路。
同时,潮湿还为霉菌的生长提供了有利条件。
2、盐雾对电子设备的破坏盐雾的成分主要是NaCl和MgCl2,NaC1和MgCI2的显著特点是能从相对干燥的大气中吸附水分,当物体表面附着这些含盐水分时,就会长期保持潮湿状态,除自身的腐蚀作用外,还加剧了潮湿的破坏作用。
盐雾是电子设备损坏变质的一个重要原因,水分中溶解的盐具有两个独立TEL:400-000-8915/(0512)8788-8827 FAX:(0512)5766-1753地址:江苏省昆山市玉山镇晨丰东路108号ZIP CODE:215300的侵蚀作用;①腐蚀许多金属和无机材料;②提供一种活性电解质,使不同金属接触时产生电偶腐蚀,并促进具有不同电极电位的电解作用。
盐雾主要对在海上和近海处使用的设备有影响,特别是在离海400m和高度约150m范围内,盐雾的腐蚀作用较大。
3、霉菌对电子设备的影响霉菌是单细胞真菌,生长于植物和与各种普通材料上,靠孢子传播繁殖。
霉菌成熟时会散落出大量的孢子,孢子随空气的流动而传播,因此,产品中只要空气中能进入的部分便有可能被霉菌污染。
三防方案范文
三防方案引言在现代社会中,随着科技的不断发展,电子设备在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,电子设备的使用也面临着一些风险,如水、尘和撞击。
为了保护电子设备免受这些威胁,制定一套有效的三防方案至关重要。
本文将介绍三防方案的基本原则和几种常见的应用。
一、三防方案的基本原则三防方案旨在提供有效的防护,确保电子设备的可靠性和稳定性。
以下是三防方案的基本原则:1.防水:确保电子设备在水的接触下仍能正常运行。
2.防尘:阻止尘埃和其他微小颗粒进入电子设备内部。
3.抗撞击:保护电子设备免受撞击、挤压或跌落等外力的影响。
二、防水方案防水是三防方案中的一个重要方面,因为水分可以严重影响电子设备的性能甚至导致设备失效。
下面是几种常见的防水方案:1.密封性设计:使用橡胶、硅胶等材料进行密封,确保设备内部不受水分侵入。
同时,在设计中避免水分聚集的地方,如接口和按钮等。
2.涂层技术:将特殊的涂层施加在电子设备的表面,形成一层防水屏障。
这种涂层可以有效防止水分渗透,并具有耐磨损的特性。
3.浸没液体检测:通过在设备内部安装液体感应器,及时检测到液体进入设备,并及时采取措施,防止设备进一步受损。
三、防尘方案尘埃和微小颗粒进入电子设备内部会导致设备的短路、过热和性能下降。
为了防止这种情况发生,以下是一些常见的防尘方案:1.过滤器:在设备的通气口和接口等容易进入灰尘的地方安装过滤器。
过滤器能够阻止灰尘和微粒进入设备,保持设备内部的清洁。
2.封闭式设计:采用封闭式设计的电子设备不易被灰尘侵入。
通过合理的结构设计和密封方式,将设备与周围环境隔离。
3.压力均衡:在设备中设置压力均衡系统,通过控制内外气压差,避免尘埃从气密性较差的位置进入设备。
四、抗撞击方案为了保护电子设备免受撞击、挤压或跌落等外力的影响,以下是几种常见的抗撞击方案:1.结构加固:在电子设备的关键部位,如角部、边缘和接口等处加固设备结构,提高设备的抗撞击能力。
2.缓冲材料:在设备的内部或外部使用缓冲材料,如泡沫、橡胶等,以吸收外力对设备的冲击。
电子设备三防设计说明
目录1三防设计总则全过程控制原则:在产品设计的全过程中应始终注意腐蚀控制问题,即在方案论证、技术设计、材料与工艺选择、研制和生产过程中都要考虑腐蚀及其控制。
综合控制原则:产品设计时,主要从以下方面综合考虑腐蚀控制问题:环境条件、结构设计、材料选择、金属腐蚀与预防、表面防护、有效的防护包装。
防止腐蚀的基本方法:采用高耐蚀性材料;消除或减弱环境中的腐蚀性因素;对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理;防腐蚀结构设计;电化学保护。
防腐蚀设计的基本步骤:在开始结构设计时,首先需要了解或定位产品的工作环境、产品的使用期限,确定产品中各部位结构件的类型,再根据零件的功能目的进行详细的选择、设计。
在详细设计过程中,每一个零件都需从结构形状、受力状态、材料、表面防护层、生产加工、装配、储存运输、工作寿命等以及与其相关的环境条件方面加以考虑,以使零件既能满足功能需求、又能达到最佳的防腐蚀状态。
环境类型和三防等级2结构件分类按所处环境划分.Ⅰ型结构件:处于Ⅰ型面的结构件。
. Ⅱ型结构件:处于Ⅱ型面的结构件按设备工作时所处的自然环境, 将结构件分为Ⅰ型结构件和Ⅱ型结构件两类.除安装或工作时能与自然环境直接接触的外露零件外, 大多数零件属于Ⅱ型结构件.3结构设计与三防为防止腐蚀,在产品设计阶段就应当进行合理的防腐蚀结构设计。
金属结构设计是否合理,对于接触腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、均匀腐蚀的敏感性影响很大。
合理的结构设计使产品的腐蚀减至最小。
设计时,不仅要考虑零件本身的结构,同时还应该考虑其与本系统中其它零件相互之间的关系,即考虑产品的整体结构。
3.1合理的结构形状. 结构形状应尽可能简单合理。
形状简单的结构件容易采取防腐蚀措施;而形状复杂的结构件,其面积必然增大,与介质的接触机会增多,死角、缝隙、接头处容易使水分积存和使腐蚀介质浓缩,而引起腐蚀。
简单的构件还便于排除故障,有利于维修、保养和检查。
. 防止残余水分和冷凝液的积聚。
一般来说,没有水分就不会发生腐蚀,残余水分和灰尘积存处,往往是腐蚀严重的部位,因此结构设计应考虑使水分不能积存,而且还应考虑易于涂装和维修。
电子电器产品的三防要求原理
电子电器产品的三防要求原理三防漆,又叫电子防潮漆,敏通三防漆,电路板保护漆——任何电气产品都是在一定的环境下工作的,而潮湿、盐雾和霉菌会降低材料的绝缘强度,引起漏电、短路,从而导致电气故障和事故。
因此,必须采取防止或减少环境条件对电气产品可靠性的不利影响,以保证电气产品工作中的各项性能,增加产品在恶劣环境中运行的可靠性。
在电气工业中,“三防”设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
我国幅员辽阔,电气产品使用环境极其复杂,尤其是在沿海地带的户外使用的电气产品,必须具备完善的“三防”设计才能保证其正常工作。
“三防”设计是电气产品在各种不同的环境中正常运行的重要保证,产品开发研制时即应从电路设计、材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性的“三防”设计。
在电气化应用日益广泛的现代社会里,电气工业的蓬勃发展是一个必然的趋势。
“三防”设计的完善在电气产品的整个系统中显得特别重要。
因此敏通三防漆,在电子、电器中得到了广泛的应用。
在绝大部分电气产品的整机设计中,“三防”设计都是非常关键的。
本文综合的分析了“三防”问题的产生的机理和实际“三防”设计中的注意事项。
“三防”问题产生的原理⑵盐雾盐雾指悬浮在大气中的气溶液状的Na2O粒子。
它的形成主要是因为风引起海面扰动和涨、落潮时,海水相互间的冲击和海浪拍击海岸,致使很多海浪粒子拖入空中,水分发蒸后,留下一些极小的盐粒,在大气团的平流和紊流交换作用下,这些盐粒在空气中散开来,并随风流动形成沿海地区盐雾。
盐雾与潮湿空气结合时,其中所含的直径很小的氯离子对金属保护膜有穿透作用。
盐和水结合能使材料导电,故可使绝缘电阻降低,引起金属电蚀、化学腐蚀加速,使金属件与电镀件受到破坏。
在盐雾环境中,各类端子搭接处腐蚀较为明显:铜-铜接头腐蚀比较轻;铝-铝接头的腐蚀就很严重;铜-铝接头处则明显可看出,铝接头侧通常会白色斑斑,并有烧伤的痕迹。
如果不加以预防,会造成空气开关,隔离开关、接触器,变压器等设备的正常工作。
电子设备三防设计说明
目录1三防设计总则 (2)2结构件分类-----按所处环境划分 (3)3结构设计与三防 (3)3.1合理的结构形状 (4)3.2避免不均匀和多相性 (4)3.3避免尖角(特别是凸出的棱角) (4)3.4避免凹凸不平的平面 (4)3.5避免积水结构 (5)3.6避免会进水的缝隙 (5)3.7注意防尘 (6)3.8密封式设计及密封产品的应用 (6)3.9注意有机气氛的影响 (6)3.10组合工序的安排 (6)3.11焊接 (7)3.12控制应力,避免应力腐蚀 (8)3.13控制紧固件数量 (8)3.14易损件 (8)4结构件材料的选择 (8)4.1金属材料 (8)4.1.1Ⅰ型结构件 (8)4.1.2Ⅱ型结构件 (9)4.2非金属材料 (15)4.3表面防护工艺选择 (16)4.3.1金属材料防护的一般要求 (16)4.3.2表面处理工艺特点及其与结构的关系 (17)4.3.3存储运输中的包装三防要求 (18)1三防设计总则全过程控制原则:在产品设计的全过程中应始终注意腐蚀控制问题,即在方案论证、技术设计、材料与工艺选择、研制和生产过程中都要考虑腐蚀及其控制。
综合控制原则:产品设计时,主要从以下方面综合考虑腐蚀控制问题:环境条件、结构设计、材料选择、金属腐蚀与预防、表面防护、有效的防护包装。
防止腐蚀的基本方法:a 采用高耐蚀性材料;b 消除或减弱环境中的腐蚀性因素;c 对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理;d 防腐蚀结构设计;e 电化学保护。
防腐蚀设计的基本步骤:在开始结构设计时,首先需要了解或定位产品的工作环境、产品的使用期限,确定产品中各部位结构件的类型,再根据零件的功能目的进行详细的选择、设计。
在详细设计过程中,每一个零件都需从结构形状、受力状态、材料、表面防护层、生产加工、装配、储存运输、工作寿命等以及与其相关的环境条件方面加以考虑,以使零件既能满足功能需求、又能达到最佳的防腐蚀状态。
环境类型和三防等级2结构件分类-----按所处环境划分a. Ⅰ型结构件:处于Ⅰ型面的结构件。
电子产品三防知识
电子产品三防知识三防质量是指电子产品防潮、防盐雾、防霉菌的性能。
其核心是考核电子产品在湿热、工业大气和盐雾环境条件下抵抗腐蚀的能力。
电子产品三防质量控制环节主要有:避免腐蚀的三防结构设计和三防工艺设计,合格的生产加工工艺及其严格的三防验收试验,以上环节、缺一不可。
通常,检测电子产品三防性能的试验方法主要有:人工加速试验和天然大气暴露试验两大类。
人工加速试验试验周期短、试验结果与实际情况相差较大,大气暴露试验周期长,试验结果更接近真实情况。
在电子产品设计、研制和生产阶段大都采用人工加速试验检查设计或工艺存在的问题和缺陷,控制批生产产品的三防质量。
而在进行电子产品使用状态和寿命研究时,则倾向于采用长时间的天然大气暴露试验(如2年以上)。
人工加速试验又称人工模拟环境试验,电子产品最常用的人工加速试验有:湿热试验、盐雾试验和霉菌试验。
湿热试验——用于考核电子产品及材料在温度循环变化、产品表面产生凝露的湿热条件下使用和存储的可靠性,它可确定电子产品电气性能、机械性能变化情况,也可用于检查材料耐受腐蚀的能力。
因为有许多种腐蚀只有在湿度相当大时才能发生,而且温度和湿度愈高、腐蚀速度越快。
通常湿热试验不用于确定腐蚀效果,但金属表面上附存的杂质如焊剂、加工过程残留物、灰尘、指纹、手汗等,在湿热环境可能会诱发腐蚀或加速腐蚀。
不同金属之间或金属与非金属材料的连接处,即使无污染物,在相对湿度很高或存在凝露时均是一种腐蚀源。
盐雾试验——用于考核电子产品及材料抵抗盐雾腐蚀的能力,确定对电子产品电气性能和材料物理特性影响程度,通过试验确定存在潜在腐蚀隐患的部位,寻找设计或工艺缺陷,以便改正。
批生产过程,通过盐雾试验检查供应商加工的结构件涂、镀层质量是否满足设计文件对三防性能的要求。
霉菌试验——用于检查电子产品中非金属材料及元件、有机涂层等的抗霉特性,通过试验找出抗霉特性差的材料与元件,对其进行更换。
以上论述说明,在批生产过程,检测结构件金属镀层三防质量主要可通过盐雾试验和湿热试验来进行,而检查结构件的有机涂层三防质量除了盐雾试验和湿热试验,还应进行霉菌试验。
电子产品结构的三防设计
电子产品结构的三防设计环境因素是军用电子产品在使用、运输和存储中号虑的重要因素,而且环境因素也影响着电子设备的稳定性和可靠性。
军用电子产品因环境防护不当造成的损失也是相当惊人,美军曾经对机载电子设备的故障进行统计,发现50%以上的故障与环境因素有关,所以提高军用电子产品的环境适应能力才有极大的经济效益和军事效益。
三防技术从理论研究到工程应用近年来的发展,应用领域不断扩大,从早期单一的工艺防护发展到现在的总体设计、电路设计、结构设计、标准化系统工程,三防技术的内涵发生了很大变化,现在的三防是以提高产品的环境适应性为目标,内容包括防水、防潮、防结露、防盐雾、防霉、防腐蚀、防老化、防振、防静电、防高压击穿、防污染、防风沙、防积雪、防裹冰、防鼠害等等。
1 电子结构三防的技术措施三防技术是一个综合性概念,涉及到诸多方面的应用。
要提高电子产品三防能力,必须从产品的设计开始就注入三防设计理念。
三防设计理念的注入,可以保证产品从整机到分机,再到零部件都具有适应环境变化的能力。
三防处理工艺可以保障和补充设计中三防的不足,提升产品抵抗环境变化的能力,从而极大的提高电子产品的可靠性。
以下就从材料、结构、工艺三方面进行阐述,并将三防理念注入其中。
1.1材料防护材料防护主要是指正确、合理地选取材料,并通过对材料(包括金属材料和非金属材料)辅以一定的工艺处理措施,以进一步提高材料的耐环境变化能力。
根据电子产品的实际使用环境分类及三防等级要求,选择适当的材料来制造零部件。
选取材料是三防设计的第一步,也是关键的一步。
恶劣环境中工作的电子产品,面临着盐雾、锈蚀、霉菌、老化等各种环境问题,为了使电子产品能够适应各种恶劣环境,应尽量选用耐腐蚀性好的金属材料和不长霉菌、耐老化的非金属材料。
耐腐蚀性好的金属材料主要有,铝合金、奥氏体型不锈钢、钛合金、金、镍等,考虑到经济因素,通常选用铝合金、不锈钢、钛合金等再涂覆金属层或非金属层。
选用材料时,应了解材料的相容性问题,掌握材料的腐蚀机理、破坏肜式等。
电子设备“三防”设计和热设计
3.防潮设计
防潮设计的基本方法是对材料表面进行防潮处理,对元器件乃至 整件进行密封、灌封、气体填充或液体填充;暴露的接触面应避免不 同金属的接触,尤其要避免活泼金属和稳定金属的接触。可以采用单 项或几项综合措施来防止湿气的影响。 设计方法包括: 采用具有防水、防霉、防锈蚀的材料;
提供排水疏流系统或空气循环系统,消除湿气聚集物;
三、冷却方法的分类
1.按冷却剂与被冷却元器件(或设备)之间的配置关系, 可分为下列两类:直接冷却和间接冷却。 2.按传热机理,可分为下列几类: 自然冷却(包括导热、自然对流和辐射换热的单独
作用或两种以上换热形式的组合);
强迫冷却(包括强迫风冷和强迫液体冷却等); 蒸发冷却;
热电冷却;
热管冷却; 其它冷却方法。
四、冷却方法的选择 1.温升为40℃时,各种冷却方法的热流密度和体积
功率密度值如图4-1所示。
2.冷却方法可以根据热流密度与温升要求,按图4-2 所示关系进行选择,这种方法适用于温升要求不同 的各类设备的冷却。
3.设备内部的散热方法应使发热元器件与被冷却表
面或散热器之间有一条低热阻的传热路径。冷却方
法应简单、冷却设备重量要轻、可靠性与维修性好、 成本低。 4.利用金属导热是最基本的传热方法,其热路容易 控制。而辐射换热则需要比较高的温差,切传热路 径不易控制。对流换热需要较大的面积。在安装密 度较高的设备内部难以满足需求。
5.大多数小型电子元器件最好采用自然冷却方法。自然对流
冷却表面的最大热流密度为0.039W/cm2。有些高温元器件的热 流密度可高达0.078W/cm2 (见图4-3)。
采用干燥装置吸收湿气; 采用保护涂层以防锈蚀; 憎水处理以降低产品的吸水性或改变其亲水性能; 浸渍、灌注和灌封,塑料封装和密封等。
三防平板电脑设计
三防产品设计,必须要综合考虑外观设计、结构设计、硬件设计的各个方面的设计要求,在设计初期ID 阶段,硬件设计、堆叠设计、结构设计就应该参与进去,确定三防的各个技术细节,在设计研发、器件选型、材料选择、工艺选择、生产组装、测试和质量控制各个环节综合把关,才能真正达到三防产品设计的要求,生产出符合质量要求和市场需求的产品。
三防产品设计的出发点是通过设计和材料工艺的综合选用来达到防水、防尘和防摔的目的。
其中防水和防尘主要是通过密封处理和特殊材料采用“隔离”的方式,将水和灰尘阻挡在产品之外,使之不能对产品的性能造成影响。
而防摔主要是通过设计和材料的选用增加产品的强度抗摔能力。
三防产品外观设计。
整机尺寸上必须为三防设计留有足够的余量,特别是宽度和和高度方向必须先充分考虑三防解决方案后再确定具体的尺寸要求,后期来解决这个问题相当麻烦。
尽量采用规整造型的方式,机身的四个侧面和外部轮廓边角采用高耐磨的橡胶材料,以避免产品在跌落中受到冲击,同时有良好的的手感和防止滑出。
如果必须采用其他造型方式,则一定要考虑更多的三防细节,特别是运动和连接部位的可靠性问题。
外观上尽量不要采用直角和棱角,建议多用圆角来过渡,尤其是个垂直的边,因为在跌落测试中四个侧边容易受到冲击,其他零配件上也要避免有锋利的边角,尽量倒圆角,以增加手感和避免划伤。
外壳的工艺选择上尽量采用高硬度、耐磨损,和材料结合性强的工艺。
如IML、IMF、UV等,最好不要采用电镀,普通喷涂等易磨损、划伤、脱落的的工艺。
白狐推荐采用本色亚光表面咬花处理的工艺来达到外观设计的效果。
整机为了增加强度,可以采用铝合金或者镁铝合金材料的塑壳作为支架主体部分,该支架可以采用贯穿方式从前壳延续到后壳直到电池壳,产品框架结构设计使得产品看起来更加结实牢固。
产品装配方式可以采用前、后壳方式或者上、下盖方式,在其配合的部位在外观上增加橡胶材质部分,以保证壳体之间的密封性。
外壳尽可能采用几个大的零件来组成,并尽量减少零件的数量,不要有太多的装饰件、装饰条,Logo 等小的零件以及容易剥落的零件。
电子设备三防设计
电子设备三防设计摘要:本文阐述了电子设备三防设计的基本概念和目的,从材料应用、结构设计以及工艺方面介绍产品设计中应当遵循的原则和注意事项,得出了一些有利于提高产品可靠性和环境适应性的结论。
三防设计应该在产品研制阶段即应从结构设计、材料和工艺技术等诸方面进行系统性考虑。
关键词:电子设备三防技术结构设计1 引言“三防”是指电子设备具有防湿热、防霉菌和防盐雾腐蚀的能力。
通常来讲,三防技术就是环境防护技术,它已经成为衡量一个国家工业发达水平的重要标志之一。
特别是随着科学技术的发展,电子设备使用范围也越来越广泛。
这就对于设备持续正常工作提出更高的要求,有统计指出美军电子设备一半的故障率都和使用中的各种环境因素有关。
其中占比例最高的三项分别是湿度、温度和振动。
因此,提高产品环境适应性不但可以提高可靠性,更是提高社会和经济效益。
我国在20世纪50年代由电子工业部门建立专门从事电子产品的环境适应性实验研究和三防工艺研究的机构。
有效、合理的电子结构设计、工艺、选材在“三防”中显得尤为重要。
2 三防材料选择三防设计时,合理的选择材料是十分重要而又复杂的问题,它直接影响产品的性能。
不同零件的工作环境和受力不同,对材料的强度、刚度、抗疲劳、耐温和耐腐蚀要求不一样。
从经济性考虑,一般选用不锈钢材质。
金属材料中铬、镍、钛合金、铜合金和铝合金等都有比较好的耐腐蚀性。
掌握材料的腐蚀机理、破坏形式及其相容性问题,对于关键件和特殊件应该选择更加耐腐蚀的材料。
比如聚四氟乙烯(PTFE)以及聚醚醚酮(PEEK),它们都具备耐高温,耐腐蚀,优良的电绝缘性能,耐老化,吸水性小、自润滑等性能。
注意产品使用关键地方不要使用易燃材料。
考虑到金属或金属层相互接触时候的电位差,避免不同金属接触或者装配,若无法避免时,尽可能在两者之间添加绝缘衬垫并涂覆保护层,扩大阳极性金属表面积。
同时在满足结构使用需求时,尽可能降低加工、防护和更换成本。
近些年来,从电子设备向轻型化、小型化趋势发展,对于不是特殊部位的零部件,都是开采用对于环境适应性较好的工程材料,比如ABS、尼龙(聚酰胺)、聚丙烯等。
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浅谈电子产品结构中的三防设计
发表时间:2017-11-21T09:34:39.120Z 来源:《电力设备》2017年第20期作者:李财忠[导读] 摘要:在电子工业中,三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
(南京国睿微波器件有限公司 210063)
摘要:在电子工业中,三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏材料,导致产品的电气性能下降,机械强度降低,严重时会导致设备功能失效。
尤其是在户外使用的电子设备必须具备三防设计才能保证其正常工作,三防设计在工业实际应用中意义重大。
关键词:三防设计;密封;防水透气
一、潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏
1.潮湿对设备的影响
潮湿是电子设备损坏变质的主要因素之一,它会对机械性能和电气性能产生破坏。
湿气往往溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等,能引起或加剧金属的腐蚀。
降低绝缘材料和电路板的绝缘电阻,增大介质损耗角的正切值,潮湿还为霉菌的生长提供了有利条件。
2.盐雾对电子设备的破坏
盐雾的成分主要是NaCl和MgCl2, NaC1和MgCI2的显著特点是能从相对干燥的大气中吸附水分,当物体表面附着这些含盐水分时,就会长期保持潮湿状态,除自身对金属的腐蚀作用外,还加剧了潮湿的破坏作用。
盐雾也是电子设备损坏变质的一个重要原因, 3.霉菌对电子设备的影响
霉菌是单细胞真菌,大多数霉菌能在温度26~32℃,相对湿度85°以上的环境中大量繁殖和生长。
霉菌能够在暴露于空气中的大多数有机材料表面上生长,而且霉菌是潮湿的,当其跨过绝缘表面而繁殖时.可能引起短路。
霉菌的侵蚀是电子产品失效的又一个不可忽视的因素。
一个电子产品的三防性能,主要从两方面判断,一是所用零部件本身是否具备良好的三防性能,二是各零部件组装结合部分是否有可靠的三防结构设计,两者均做的到的产品才具有良好的三防性能。
二、零部件本身的三防性能
1.选择耐蚀材料及表面处理,有些材料本身具有良好的三防性能,比如不锈钢SUS316,有些材料本身三防性能一般,但进行特定的表面处理后具有良好的三防性能,像铝合金、镁合金、一般钢板本身三防性能一般,但可在表面进行有机涂覆处理,处理后的零件三防性能良好,选择合适的材料及表面处理方式是保证三防性能的基本所在。
2.避免采用易积存腐蚀介质、雨水或冷凝水的结构,采用各种行之有效的结构设计措施进行排水、排液,减少腐蚀机会。
3.结构表面的形状应简单,过渡光滑合理,应避免结构过分复杂,随意组合的表面形式会使腐蚀风险增大。
4.当不同金属连接时,要考虑电偶腐蚀[1]的影响。
裸露表面的两种金属的电极电位差值应控制在0.25V以内。
5.进行预防应力腐蚀、腐蚀疲劳的设计,采取适当的工艺措施消除内应力。
宁可让结构件直接受拉或压,而不使其受弯或扭。
6.选择易于镀覆的几何形状,零件边缘处应设计足够的工艺圆角,以利于获得厚度适当、附着牢固的防腐蚀涂层。
三、零部件结合部分的三防结构设计
零部件结合部分的三防一般设计成密封结构,可采用三防性能比较好的密封胶或者密封圈的方式进行防护,灌胶比较简单,下面着重谈下,使用密封圈进行防护时的结构设计方法。
1.密封圈的选择
●密封圈一般采用高撕裂性能的硅橡胶,永久变形[2]不大于10%(永久变形量与胶条高度的比值)。
●密封圈一般常用截面形状为O型和D型,其他变种型号像含有导电屏蔽功能的双D型等均可参照设计这两种原型进行设计。
●非O型密封圈的设计,需要考虑放入沟槽是否会翻转,一般将宽度设计为高度的1.2-2倍。
●根据使用环境选择合适硬度的密封圈,以下是一些常用硬度的应用特点。
电子产品结构中的三防设计牵涉到材料、结构、工艺和技术管理等多个方面,必须在产品设计阶段就进行有效的三防结构设计。
既关注单个零部件本身的防护性能,同时还应该考虑其与本系统中其它零件相互之间的关系,即产品组装部分的防护设计是否可靠。
设计合理的结构形状并综合考虑产品的工作、运输及储存环境,应用先进技术、采用先进材料,精心设计,精心制造,只有这样才能提高其可靠性和环境适应能力。
参考文献:
[1]《电偶腐蚀影响因素研究进展》陈兴伟、吴佳
[2]《压缩永久变形与压缩应力松驰之比较》宫文峰
[3]《防水透气阀在通信设备行业的应用》刘应辉、张思东。