Vai ūdens var tecēt caur silikonu?

 

Šķidrs ūdens pret ūdens tvaikiem: divas dažādas "noplūdes"

1) Šķidra ūdens noplūde

Pareizi uzklāts silikons parasti efektīvi bloķē šķidru ūdeni. Vairumā reālu bojājumu ūdens iekļūst iekšā šādu iemeslu dēļ:

• Nepilnīgs lodīšu pārklājums vai plāni plankumi
• Slikta virsmas sagatavošana (eļļa, putekļi, atbrīvošanas līdzekļi)
• Kustība, kas pārrauj saites līniju
• Gaisa burbuļi, tukšumi vai plaisas nepareizas sacietēšanas rezultātā
• Nepareiza silikona ķīmiskā sastāva izvēle substrātam (zema saķere)

Nepārtraukta, labi savienota silikona lodīte var izturēt šļakatas, lietu un pat īslaicīgu iegremdēšanu atkarībā no konstrukcijas, biezuma un savienojuma ģeometrijas.

2) Ūdens tvaiku caurlaidība

Pat ja silikons ir neskarts, daudzi silikona elastomēri ļauj lēni difundēt ūdens tvaikiem. Tā nav redzama "noplūde" kā caurums — drīzāk mitrums, kas pakāpeniski migrē caur membrānu.

Elektronikas aizsardzībai šī atšķirība ir svarīga: jūsu PCB joprojām var tikt pakļauta mitrumam mēnešu/gadu laikā, ja silikona iekapsulētājs ir tvaiku caurlaidīgs, pat ja tas bloķē šķidru ūdeni.

Kāpēc silikons tiek izmantots kā iekapsulētājs

A silikona iekapsulētājstiek izvēlēts ne tikai hidroizolācijas, bet arī kopējās uzticamības dēļ:

• Plaša darba temperatūra:daudzi silikoni darbojas aptuveni no-50°C līdz +200°C, ar augstākām specializētajām atzīmēm.
• Elastība un stresa mazināšana:Zems modulis palīdz aizsargāt lodējuma savienojumus un komponentus termiskās ciklēšanas laikā.
• UV un laikapstākļu izturība:Silikons labi iztur āra apstākļus, salīdzinot ar daudziem organiskajiem polimēriem.
• Elektriskā izolācija:Laba dielektriskā veiktspēja atbalsta augstsprieguma un jutīgas elektronikas konstrukcijas.

Citiem vārdiem sakot, silikons bieži uzlabo ilgtermiņa izturību pat tad, ja galvenais mērķis nav “ideāla mitruma barjera”.

Kas nosaka, vai ūdens izkļūst cauri silikonam?

1) Sacietēšanas kvalitāte un biezums

Plāns pārklājums ūdens tvaikiem vieglāk iesūcas, un plānas lodītes ir vieglāk bojāt. Blīvēšanai ir svarīgs vienmērīgs biezums. Iepakošanai/kapsulēšanai biezuma palielināšana var palēnināt mitruma pārnesi un uzlabot mehānisko aizsardzību.

2) Adhēzija ar pamatni

Silikons var stingri pielipt, bet ne automātiski. Metāliem, plastmasai un pārklātām virsmām var būt nepieciešams:

• Šķīdinātāja salvete / attaukošana
• Nobrāzums (attiecīgā gadījumā)
• Grunts, kas paredzēts silikona līmēšanai

Ražošanā saķeres kļūmes ir galvenais "noplūžu" iemesls, pat ja pats silikons ir labs.

3) Materiāla izvēle: RTV vs. pievienošanas-cietēšanas, pildīts vs. nepildīts

Ne visi silikoni uzvedas vienādi. Formula ietekmē:

• Saraušanās sacietēšanas laikā (mazāka saraušanās samazina mikrospraugas)
• Modulis (elastība pret stingrību)
• Ķīmiskā izturība
• Mitruma difūzijas ātrums

Daži pildīti silikoni un speciāli barjeru uzlabojoši sastāvi samazina caurlaidību salīdzinājumā ar standarta, ļoti elpojošiem silikoniem.

4) Locītavu konstrukcija un kustība

Ja mezgls izplešas/saraujas, blīvējumam ir jāpielāgojas kustībai, neloboties. Silikona elastība šeit ir liela priekšrocība, taču tikai tad, ja savienojuma konstrukcija nodrošina pietiekamu līmēšanas laukumu un novērš asus stūrus, kas koncentrē spriegumu.

Praktiski padomi: kad pietiek ar silikonu un kad ne

Silikons parasti ir lieliska izvēle, ja nepieciešams:

• Aizsardzība pret laikapstākļiem ārā (lietus, šļakatas)
• Izturība pret vibrācijām/termiskajiem cikliem
• Elektriskā izolācija ar mehānisku amortizāciju

Apsveriet alternatīvas vai papildu šķēršļus, kad nepieciešams:

• Ilgstoša mitruma iekļūšanas novēršana jutīgā elektronikā
• Patiesi “hermētisks” blīvējums (silikons nav hermētisks)
• Nepārtraukta iegremdēšana ar spiediena starpībām

Šādos gadījumos inženieri bieži apvieno stratēģijas: silikona iekapsulētājs sprieguma mazināšanai + korpusa blīve + konformāls pārklājums + desikants vai ventilācijas membrāna atkarībā no vides.

Kopsavilkums

Ūdens parasti netekcaurisacietējušu silikonu kā šķidru — lielāko daļu problēmu rada slikta saķere, spraugas vai defekti. Taču ūdens tvaiki var iekļūt cauri silikonam, tāpēc elektronikas aizsardzībā “ūdensizturīgs” un “mitrumizturīgs” ne vienmēr ir viens un tas pats. Ja jūs man pastāstīsiet savu lietošanas gadījumu (āra korpuss, PCB ievietošana, iegremdēšanas dziļums, temperatūras diapazons), es varu ieteikt pareizo silikona iekapsulētāja veidu, mērķa biezumu un validācijas testus (IP aizsardzības līmenis, mērcēšanas tests, termiskā ciklēšana), lai tie atbilstu jūsu uzticamības mērķiem.