电子产品的防水设计经验总结(强烈推荐)

侧键的防水结构
前壳采用双色注塑工艺，侧键位置壳体采用橡胶材料，壳体本身做出侧 键键帽并保证按压手感，内部做硅胶通过结构定位加背胶粘合
USB接口的防水结构
Usb塞子采用双色注塑工艺，和前壳usb孔配合面长软胶 围骨，使用过盈配合的方式来防水，主板usb插座加硅 胶支架做保护，usb塞子最后打螺丝锁在壳体上
镜片厚度2.0mm，背胶+胶水贴在前壳上面
按键的防水结构
硅胶围骨
dome 体开孔
按键硅胶周圈长围骨，宽度1.2mm，dome片表面有覆盖胶膜防水（注意螺丝位覆膜处 理也做到防水），按键通过按键支架锁螺丝固定于前壳，硅胶围骨压缩量0.3mm左右
RECEIVER的防水结构
Rec围骨底部贴防水膜（特殊材料，防水且不影 响出音）+黄色硅胶支架，保证rec防水
防水结构设计实例
防水结构设计实例
防水结构设计实例
上、下盖设计
防水结构设计实例
线套防水设计
防水结构设计实例
螺丝防水设计
1.螺丝柱上套一个塑料套； 2.螺丝柱上套O型圈或软垫
其他
防水结构设计实例
防水结构设计O型圈的使用
密封所用衬垫的材料必须具备三防（防湿热、防霉菌、防 盐雾腐蚀）特性，并根据环境剖面提出相适应的耐候性要求； 如果要兼顾EMC对材料就又有新的要求。密封衬垫的形状选择 也直接影响密封的效果。 密封衬垫材料要求: •低的吸水率：所用衬垫和密封材料吸水率应低于0.5％。 •使用温度：由环境剖面给出的极端温度（最高和最低）下， 材料不龟裂，发脆或降解变性（如返原，变稀）。 •稳定性：在使用温度范围内，没有有害气体释放。 •相容性：在装配中和其它材料相容性好。 •耐燃性：耐燃性和抗电弧性好。 耐候性：室外（I型面）产品需耐紫外线。 •抗霉性：0～1级。
槽宽 b
1.30 1.90 2.10 2.30 2.40 2.60 3.10 3.20 3.36 3.40 3.84 4.45 4.45 4.54 5.00 5.52
密封圈线径C/S
5.00 5.33 5.50 5.70 6.00 6.50 6.99 7.00 7.50 8.00 8.40 8.50 9.00 9.50 10.00
电池盖的防水结构（1）
电池仓与电池盖配合面加硅胶，硅胶通过定 位柱+背胶的方式固定，硅胶厚度0.6mm， 电池盖配合面位置周圈长围骨，围骨高度 0.6mm宽度0.8mm，通过头部3插骨，底部 两个螺丝锁住的方式定位
电池盖的防水结构（2）
底壳头部3个插孔底部加密封胶防水处理 底壳两电池盖螺丝孔底部加密封胶防水处理
防水结构设计O型圈的使用
O形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见
常见疵病
产生原因
改进意见
1、 安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤； 泄漏
2、压缩量过小；
1、安装时将壳体的端部加工为பைடு நூலகம்角，以保证安装时O形橡胶密封圈不受剪切 而损坏； 2、适当的增加压缩量；
1、 O形橡胶密封圈失去弹性；
1、
2、 O形橡胶密封圈表面遭受严重磨擦损坏；
2、
3、 O形橡胶密封圈过度收缩；
3、
大 泄 漏 4、 O形橡胶密封圈受密封介质腐蚀、溶胀；
4、
5、 间隙值过大，O形橡胶密封圈被挤出；
5、
6、 O形橡胶密封圈断面直径单边粗细不一致，造成运动时扭 6、
曲破坏；
提高O形橡胶密封圈材料性能，延长使用使用寿命； 适当提高O形橡胶密封圈胶料硬度，减少磨擦系数； 动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大； 提高O形橡胶密封圈胶料的耐油性； 减小间隙值 加强O形橡胶密封圈模型的尺寸控制和产品检验；
防水结构设计O型圈的使用
常用 O型密封圈静态使用时之相对槽尺寸表（仅供参考）
密封圈线径C/S
1.00 1.50 1.60 1.78 1.90 2.00 2.40 2.50 2.62 2.70 3.00 3.50 3.53 3.60 4.00 4.50
槽深 t
0.80 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.80 1.90 2.00 2.10 2.30 2.70 2.70 2.80 3.15 3.60
槽深 t
4.00 4.30 4.50 4.65 4.80 5.20 5.60 5.60 6.00 6.40 6.72 6.80 7.20 7.60 8.20
槽宽 b
6.14 6.48 6.60 6.86 7.36 7.98 8.60 8.60 9.20 9.81 10.30 10.43 11.05 11.66 11.97
压缩率
压缩率W通常用下式表示：
W=（d0-h）/d0 ×100%
式中d0-----O型圈在自由状态下的截面直径(mm); h------O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型圈压缩后的截面高度(mm)
在选取O形圈的压缩率时,应从如下3方面考虑： 1．要有足够的密封接触面积； 2．摩擦力尽量小； 3．尽量避免永久变形。
封O形圈橡早坏胶期密损1234、 、 、 、
O形橡胶密封圈过度拉伸，过早发生断裂 安装时损坏 压缩量过大，严重磨擦或剪切 选用O形橡胶密封圈或沟槽尺寸不妥
低温泄漏 O形橡胶密封圈在低温下失去弹性
1、 动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大； 2、 安装时才用金属导套 3、 减小压缩量； 4、 正确选用O形橡胶密封圈和沟槽的配合
mic的防水结构
前壳mic孔底部覆膜（同rec处覆 膜）+泡棉贴住，保证防水
SPK、CAM、闪光灯，的防水结构
Spk出音孔底部加覆膜（同rec覆膜材 质）贴住防水，底壳长围骨包住spk， 再加图示白色防水胶做密封处理
闪光灯背胶在壳体上，周圈加报色密封 胶处理
Cam做装饰件热熔在壳体上，中间镜片 背胶在底壳上，热熔孔加密封胶处理
α=(d+d0)/(d1+d0)
式中d-----轴径（mm）；d1----O形圈内径（mm）。
拉伸量的取值范围为1%-5%。如表给出了O型圈拉伸量的推荐值，可根据轴径的大小，按 表选限取O型圈的拉伸量。O型圈压缩率与拉伸量的先取范围
密封形式
密封介质
拉伸量α（%）
压缩率w（%）
静密封
液压油 空气
1.03～1.04 <1.01
用途 适用于没有耐油要求的所有 密封件，尤其是耐候性要求高的密 封件。 电子设备防水密封件，如隔 膜、O型圈、衬垫、保护罩、防水 套等；高频器件的绝缘、密封。 室外型机柜的防水密封。
防水结构设计O型圈的使用
O型密封圈是典型的挤压型密封。O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内 容，对密封性能和使用寿命有重要意义。O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决 于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。
防水结构设计O型圈的使用
材料（优选）
主要特点
硅橡胶 1.耐候性好，抗大气老化50年；
(FG型高抗撕) 2.无有害物释放；
3.材料性能的可设计性好；
4.使用温度－60℃～200℃；
5.硬度30～70度；
6．价格较贵。
三元乙丙橡胶 1．密封性能与硅橡胶相仿；
2．耐老化性能优；
3．粘接性差；
4．价格便宜。
IP等级防水方法和条件
IP等级防水方法和条件
IP等级防水方法和条件
IP等级防水方法和条件
IP等级防水方法和条件
IP等级防水方法和条件
防水设计一般思路
防水设计一般思路
防水设计一般思路
防水设计一般思路
防水设计一般思路
2.5
5.5
防水结构设计实例
防水结构设计实例
防水结构设计实例
A、B壳配合的防水结构（1）
A壳长公止骨，宽度1.2，高度2.0，底壳做凹槽，底部装硅胶绳硅 胶绳直径1.0mm，硅胶绳压缩密封防水，压缩量0.8mm左右
A、B壳配合的防水结构（2）
底壳外观面6个螺丝+电池仓内2个螺丝锁A、B壳，螺丝要加软胶垫圈密封防 水，螺丝孔再做螺丝塞与螺丝孔过盈配合防水，这里螺丝塞头部与底壳配合 为底壳软胶配合螺丝塞软胶，能起到更好的防水效果
8 不适用。
可经受压力下长期浸泡。
IP等级
IP是Ingress Protection的缩写，IP等级是针对电气设备 外壳对异物侵入的防护等级，来源是国际电工委员会 的标准IEC 60529，这个标准在2004年也被采用为美国 国家标准。
在这个标准中，针对电气设备外壳对异物的防护， IP等级的格式为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一 标记数字表示接触保护和外来物保护等级，第二标记 数字表示防水保护等级，具体的防护等级可以参考下 面的表格。
提高O形橡胶密封圈胶料的耐寒性
过度磨擦
1、 2、
压缩量过大； O形橡胶密封圈溢出或耐油差，过度溶胀；
1、 减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度 2、 采用挡圈防止O形橡胶密封圈溢出或提高O形橡胶密封圈材料的耐油性；
手机防水处理实例
整机外观
整机拆解(1)
整机拆解(2)
LENS的防水结构
4
可抵御直径超过的固体物质。 如：细小金属丝
可经受任何方向射来的水花——允许有限 的进入。
5
防尘，有限进入（无有害堆积物）。
可经受来自任何方向的低压水柱喷射—— 允许有限的进入。
6 灰尘难以进入，完全防尘。
可经受来自任何方向的强力水柱喷射—— 允许有限的进入。
7 不适用。
允许短暂放入—深的水中，时间可长达30 分钟。
IP等级（防尘防水）定义
数 字
第一位数字——防尘
第二个数字——防水
0 没有防护
没有防护
1
可抵御超过的固体物质。 如：手部意外触摸
可经受垂直落下的水点。
可抵御直径超过直径、长度不超过的
2 固体物质。
可经受呈15°垂直角的水花的直接喷射。
如：手指
3
可抵御直径超过的固体物质。 如：工具或金属丝
可经受呈60°垂直角的水花的直接喷射。
静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10%～15%；平面静密封装置 取W=15%～30%。
防水结构设计O型圈的使用
拉伸量
O型圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样，拉伸量的大小对O型圈的密 封性能和和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O型圈安装困难，同时也会因截面直 径d0发生变化而使压缩率降低，以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示：
15～25 15～25
往复运动 旋转运动
液压油 空气 液压油
1.02 <1.01 0.95～１
12～17 12～17
3～8
防水结构设计O型圈的使用
槽的设计
一槽的设计原则：槽的尺寸、截面积必需和衬垫变形量相适应，设计原则是：槽的截面积 > 衬垫的截面积。此设计有利于衬垫压缩后能完全容纳在槽内（平垫除外），使槽的沿和盖 板紧密接触，其作用是：限位：防止衬垫过压，有利于衬垫使用寿命； 二槽深：槽深的尺寸是由衬垫的外形和压缩量决定的。影响衬垫压缩量的因素主要由： • 衬垫的外形（截面形状） • 接合面不平度公差愈大，压缩量应增大； • 螺孔的间距愈大，压缩量应增大。 常用的O形、D型圈衬垫压缩量控制在18～25％，最大不超过30％（低温环境使用时压缩量尽 量设计到30%，压缩量的设计要考虑槽及O型圈的公差问题。空心结构和泡沫衬垫压缩量通常在 50％）。以O形圈为例： 槽深 H＝衬垫直径（或高度）×（1-衬垫压缩率％） 简化成： H＝O形圈直径×0.75 3、槽宽：当槽深H确定后，槽宽W是H的函数，通常变化不会太大。由于槽宽将影响到模块 外形尺寸，设计师对W尺寸会精打细算。 槽宽W＝O形圈截面积/H（槽深）×（110％～120％） 系数110～120％是控制槽的裕量以保证衬垫能完全容纳在槽内。