密 封 与 防 水.doc

密 封 与 防 水
一．防水等级：

认识电子产品的防水等级JIS(IPX)

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　　 电子测量仪器的防水级别同时也反映了仪器防潮和防尘的能力，特别是对于户外活动中，

兔不了处于高湿或多尘沙的恶劣环境中，仪器的密封和防水能力对于保证仪器的安全运转 和寿

命就至关重要。为此，国际上制订IEC529标准。为了与此相适应，日本工业标准中将电子仪器

的防水保护分为10个等级，分别以IPX0、IPX1、IPX2……表示。保护等级种类含义：
0 无保护

　　 1 　防滴I型 　 垂直落下的水滴无有害的影响

　　 2 　防滴II型 　与垂直方向成15“范围内落下的水滴无有窑的影响

　　 3 　防雨型 　　与垂直方向成60度范围内降雨无有宾的影响

　　 4 　防溅型 　　受任意方向的水飞溅无有害的影响

　　 5 　防喷射型 　任意方向直接受到水的喷射无有害的影响

　　 6 　耐水型 　　任意方向直接受到水的喷射也不合讲人内部

　　 7 　防浸型 　　在规定的条件下即使浸在水中也不全许人内部

　　 8 　水中型 　　长时间浸没在一定压力的水中照样能使用

　　 9 　防湿型 　　在相对湿度大90％以下的湿气 样能体用

国际工业标准防水登记IP和日本工业标准的JIS防水等级是接近的,分0-8的9级,IP等级同样对防尘做了规定。
防水等级
IPxx防尘防水等级
防尘等级(第一个X表示)
防水等级(第二个X表示)
0：没有保护
1：防止大的固体侵入
2：防止中等大小的固体侵入
3：防止小固体进入侵入
4：防止物体大于1mm的固体进入
5：防止有害的粉尘堆积
6：完全防止粉尘进入

0：没有保护
1：水滴滴入到外壳无影响
2：当外壳倾斜到15度时，水滴滴入到外壳无影响
3：水或雨水从60度角落到外壳上无影响
4：液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响
5：用水冲洗无任何伤害
6：可用于船舱内的环境
7：可于短时间内耐浸水（1m）
8：于一定压力下长时间浸水

例：有秤或显示仪表标示为IP65，表示产品可以 完全防止粉尘进入及可用水冲洗无任何伤害。

二．防水方式：
A．塑胶焊接
1.超声波
（1）原理
超声波焊接就是使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料。被连接部分在压力作用下固定在一起，然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动。超声波焊接过程很快，焊接时间不到一秒，并且很容易实现自动化，在汽车、医疗器械、电子产品和包装行业的部件制造中很受欢迎。

（2）超声波结构
一般来说，在设计超声波结构之前，需考虑

· 选择什么塑料
· 是否只需要结构性的熔接,如果需要的话，要求它能承受多少压力
· 是否需要水气密
· 是否有外观上的要求
· 是否允许有任何溢胶微粒的产生
· 是否还有其它特殊要求
等问题。

（3）熔接面的设计准则
那超声波结构设计中，最重要的就是熔接面的设计。
为了获得可接受的、稳定性高的熔接效果,必需遵循下述三项基本设计准则：
a. 两熔接面的最初接触面积必须减小，以降低初期与最后的完全熔化所需要的总能量，使焊头与工件的接触时间降低至最少因而减低造成伤痕的机会，也因此减少溢胶；
b. 提供一种能使二熔接面相互对位的方式，在搭配塑件的设计中可采用插针与插孔，阶梯或沟槽的方式，而不应采用固定在焊头或底模内的方式，这样可确保准确与稳定的对位并避免造成伤痕；
c. 整个熔接面必须均匀一致与紧密接触，尽可能保持在同一平面，这样的形状能使能量均匀传导，有利于取得一致的与可控制的熔接效果，并且能减低溢胶产生的可能性；

(4) 导熔线的结构设计：
a. 阶梯熔接面
一阶梯熔接面设计主要用于需要精确对位与完全不可接受过熔或溢胶出现在外露表面的高质量要求上；
设计注意(图1.)围绕整个工件接口之额外0.25至0.64㎜的空隙,这新增的“影线(美工线)”设计特性使熔接完毕后接口四周将出现0.25至0.64㎜之空隙.如此会产生美观的效应,因为工件与工件之间的变形不易被发觉.如果完全密合,很可能会在某些位置出现溢胶,在别的位置却出现微隙;美工线的设置使微小的变形不易被察觉.这款导熔线设计采用与平头加导熔线设计一样的基本概念(就是:材料、熔接要求、工件大小).注意这款设计的壁厚要求最小尺寸为2㎜

图片附件: 1.gif (2007-4-30 14:41, 10.02 K)

b. 沟槽式之熔接面设计
—这种设计的主要优点是能从裹外二面防止溢胶,并且可提供对位功能.由于熔胶被封,因此提高达到水气密的机会.也由于沟槽的设计需要一定的公差配合,因此也增加成型的困难度.同时,由于熔接面积的减少,往往造成它的熔接强度比不上平头接面设计，这款导熔线设计采用与平头加导熔线设计一样的基本概念(就是:材料、熔接加工要求、工件大小).注意这款设计的壁厚要求最小尺吋为2㎜

图片附件: 2.gif (2007-4-30 14:49, 13.02 K)

2.电热板
电热板焊接可能是最简单的塑料连接技术，从小的汽车蓄液器到直径超过1000㎜的管道都可应用。 这种技术就是将待连接的两部分的端部紧贴在电热台面上加热，直到端面塑料充分地熔化。然后移出电热板，将待连接的两部分压在一起。焊后需保持足够的冷却时间以增强焊缝的强度。

3.不同塑胶之焊接可匹配性能表：

B．O形橡胶圈密封
1）材料物性

2）设计原则

a 径向密封 b 端面密封
1.压缩率W

W=（d0-h）/d0%
a 静密封
圆柱静密封(即径向密封)一般取W＝10%-15%，平面静密封（即端面密封）取W＝15%-30%;
b 动密封
往复运动密封和圆柱静密封一样，取W＝10%-15%；
旋转运动用O形圈的内径要式轴径大3%-5%，外径的压缩率W＝3%-8%
低摩擦运动用O形圈一般选取较小的压缩率，即W＝5%-8%，另外还要考虑到介质和速度引起的橡胶材料膨胀。
2.沟槽设计
（1）沟槽设计按体积计算，通常要求矩形沟槽的尺寸比O形圈的体积大15%左右；
（2O形圈的截面面积至少应占矩形横截面面积的85%，槽宽必须大于O形圈压缩变形后的最大直径，在许多场合下保证取槽宽为O形圈截面直径的1.1-1.5倍。
（3）槽深设计

a＜ｂ a=b a＞b
A B C
①一般情况下采用B的使用方式；
②当O形圈用作活塞密封时，为使接触面摩擦小，多采用A的密封方式 ；
③作轴密封时，为便内周接触面摩擦小而多采用C的使用方式。
（4）槽口及槽底圆角

①槽口圆角：一般到较小的圆角半径 r=0.2-1.0mm
②槽底圆角：动密封沟槽可取R＝0.3-1.0mm；静密封可取其O形圈截面直径的一半，即R＝d/2
（5）粗糙度
为保证密封郊果，要求与O形橡胶圈的接触面具有良好的粗糙度，其接触面要抛光处理。