室外產(chǎn)品密封設(shè)計(jì)

密封設(shè)計(jì)淺談室外產(chǎn)品

目錄密封設(shè)計(jì)的重要性123測(cè)試方法4CONTENTS管控標(biāo)準(zhǔn)密封設(shè)計(jì)分析一、密封設(shè)計(jì)的重要性潮濕對(duì)產(chǎn)品的危害鹽霧對(duì)產(chǎn)品的危害霉菌對(duì)產(chǎn)品的危害水是電解質(zhì)，能溶解大量的腐蝕性離子對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕。潮濕會(huì)降低絕緣材料和電路板的絕緣性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)漏電甚至短路。潮濕會(huì)為霉菌的生長(zhǎng)提供了有利條件。潮濕對(duì)產(chǎn)品的危害腐蝕許多金屬和無(wú)機(jī)材料。提供一種活性電解質(zhì)，使不同金屬接觸時(shí)產(chǎn)生電偶腐蝕，并促進(jìn)具有不同電極電位的電解作用鹽霧對(duì)產(chǎn)品的危害絕緣材料的絕緣電阻和抗電強(qiáng)度大幅度下降，霉菌可使線路間短路。天然橡膠制成的密封件被破壞，導(dǎo)致密封破壞。霉菌產(chǎn)生的分泌物對(duì)金屬材料有電解作用，會(huì)對(duì)金屬材料造成腐蝕破壞。霉菌對(duì)產(chǎn)品的危害漆膜會(huì)被穿透．損失了保護(hù)作用，造成點(diǎn)腐蝕。二、管控標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際防護(hù)防塵設(shè)計(jì)防水測(cè)試IP是InternationalProtection（國(guó)際防護(hù)）的縮寫(xiě)；主要針對(duì)額定電壓不超過(guò)72.5KV，借助外殼防護(hù)的電氣設(shè)備。國(guó)際防護(hù)IP0X

無(wú)保護(hù)IP1X

直徑50mm的物體不得完全進(jìn)入殼內(nèi)IP2X

直徑12.5mm的物體不得完全進(jìn)入殼內(nèi)IP4X

直徑1.0mm的物體不得完全進(jìn)入殼內(nèi)IP5X不能完全防止塵埃進(jìn)入，但進(jìn)入的灰塵量不得影響設(shè)備的正常運(yùn)行，不得影響安全I(xiàn)P6X

無(wú)灰塵進(jìn)入防塵測(cè)試IP3X

直徑2.5mm的物體不得完全進(jìn)入殼內(nèi)垂直滴水試驗(yàn)

滴水試驗(yàn)裝置

按試樣正常工作位置擺放在以1r/min的旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)上，樣品頂部至滴水口的距離不大于200mm

滴水量為10.5mm/min

10min方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX1）傾斜15°滴水試驗(yàn)

滴水試驗(yàn)裝置

使試樣的一個(gè)面與垂線成15°角，樣品頂部至滴水口的距離不大于200mm。每試驗(yàn)完一個(gè)面后，換另一個(gè)面，共四次。滴水量為30.5mm/min

4×2.5min（共10min）

方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX2）擺管式淋水試驗(yàn)

擺管式淋水濺水試驗(yàn)裝置

選擇適當(dāng)半徑的擺管，使樣品臺(tái)面高度處于擺管直徑位置上，將試樣放在樣臺(tái)上，使其頂部到樣品噴水口的距離不大于200mm，樣品臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。水流量按擺管的噴水孔數(shù)計(jì)算，每孔為0.07L/min，淋水時(shí)，擺管中點(diǎn)兩邊各60°弧段內(nèi)的噴水孔的噴水噴向樣品。被試樣品放在擺管半圓中心。擺管沿垂線兩邊各擺動(dòng)60°，共120°。每次擺動(dòng)(2×120°)約4s

連續(xù)淋水10min

方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX3）擺管式濺水試驗(yàn)擺管式淋水濺水試驗(yàn)裝置

選擇適當(dāng)半徑的擺管，使樣品臺(tái)面高度處于擺管直徑位置上，將試樣放在樣臺(tái)上，使其頂部到樣品噴水口的距離不大于200mm，樣品臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。

噴水面積為擺管中點(diǎn)兩邊各90°弧段內(nèi)噴水孔的噴水噴向樣品。樣品放在擺管半圓中心。擺管沿垂線兩邊各擺動(dòng)180°,共約360°。每次擺動(dòng)(2×360°)約12s

10min

方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX4）噴水試驗(yàn)

嘴的噴水口內(nèi)徑為6.3mm使試驗(yàn)頂部到手持噴頭噴水口的平行距離在300mm至500mm之間

使試驗(yàn)樣品至噴水口相距為2.5m~3m，水流量為12.5L/min±5％(750L/h)按被檢樣品外殼表面積計(jì)算，每平方米為1min(不包括安裝面積)，最少3min方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX5）強(qiáng)烈噴水試驗(yàn)

噴嘴的噴水口內(nèi)徑為12.5mm使試驗(yàn)樣品至噴水口相距為2.5m~3m

使試驗(yàn)樣品至噴水口相距為2.5m~3m，水流量為12.5L/min±5％(750L/h)按被檢樣品外殼表面積計(jì)算，每平方米為1min（不包括安裝面積），最少3min

方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX6）短時(shí)浸水試驗(yàn)浸水箱放進(jìn)浸水箱樣品底部到水面的距離至少為1m。試樣頂部到水面距離至少為0.15m30min方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX7）持續(xù)潛水試驗(yàn)

浸水箱試驗(yàn)條件和試驗(yàn)時(shí)間:由供需（買(mǎi)賣(mài)）雙方商定，其嚴(yán)酷程度應(yīng)比IPX7高

試驗(yàn)條件和試驗(yàn)時(shí)間:由供需（買(mǎi)賣(mài)）雙方商定，其嚴(yán)酷程度應(yīng)比IPX7高

試驗(yàn)條件和試驗(yàn)時(shí)間:由供需（買(mǎi)賣(mài)）雙方商定，其嚴(yán)酷程度應(yīng)比IPX7高方法名稱(chēng)

試驗(yàn)設(shè)備

試樣放置

試驗(yàn)條件

持續(xù)時(shí)間

防水測(cè)試方法（IPX8）三、密封設(shè)計(jì)實(shí)例分析設(shè)計(jì)詳析-----O型圈透氣膜的應(yīng)用實(shí)例產(chǎn)品上的密封結(jié)構(gòu)分類(lèi)主要密封件靜密封非金屬靜密封O形橡膠密封圈橡膠墊片聚四氟乙烯生料帶橡膠-金屬?gòu)?fù)合靜密封組合密封墊圈金屬靜密封金屬墊圈O形密封圈液態(tài)密封密封膠

密封的分類(lèi)O型密封圈

O型密封圈是一種截面為圓形的橡膠圈，因其截面為O型，故稱(chēng)其為O型密封圈。O型密封圈是具有圓形截面的環(huán)行橡膠密封圈.主要用于機(jī)械部件在靜態(tài)條件下防止液體和氣體介質(zhì)的泄露.常見(jiàn)的失效原因主要有4種：設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、選材錯(cuò)誤、密封件質(zhì)量問(wèn)題和使用不當(dāng)。

密封圈選材常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠（EPDM）、丁腈橡膠（NBR）、硅橡膠（VMQ）、氟橡膠（FKM或者FPM）和氯丁橡膠（CR）等。橡膠的特性各不相同，應(yīng)用也不同。選材應(yīng)從使用溫度、材料是否耐受介質(zhì)、材料的硬度、壓縮永久變形和耐磨性等各種因素綜合考慮。

1、耐化學(xué)性能比較2、耐溫性能比較3、物性比較O形密封圈設(shè)計(jì)1、確認(rèn)是否需與擋圈配合擋圈的材料一般為聚四氟乙烯樹(shù)脂，或尼龍1010和尼龍6等。材料硬度壓力MPa

O形圈截面直徑W

1.78

2.62

3.53

5.33

7.00邵氏硬度A70≤3.50

0.08

0.09

0.10

0.13

0.15≤7.00

0.05

0.07

0.08

0.09

0.10≤10.50

0.03

0.04

0.05

0.07

0.08邵氏硬度A80≤3.50

0.10

0.13

0.15

0.18

0.20≤7.00

0.08

0.09

0.10

0.13

0.15≤10.50

0.05

0.07

0.08

0.09

0.10≤14.00

0.03

0.04

0.05

0.07

0.08≤17.50

0.02

0.02

0.03

0.03

0.04邵氏硬度A90≤3.50

0.13

0.15

0.20

0.23

0.25≤7.00

0.10

0.13

0.15

0.18

0.20≤10.50

0.07

0.09

0.10

0.13

0.15≤14.00

0.05

0.07

0.08

0.09

0.10≤17.50

0.04

0.05

0.07

0.08

0.09≤21.00

0.03

0.04

0.05

0.07

0.08≤35.00

0.02

0.03

0.03

0.04

0.042、最大允許擠出間隙工作壓力越高，最大允許擠出間隙取值越小。硬度越高越高，最大允許擠出間隙取值越大。壓力超過(guò)5MPa時(shí)，建議使用擋圈。如果間隙g超過(guò)允許范圍，就會(huì)導(dǎo)致O形圈擠出甚至損壞3、壓力方向確認(rèn)O形圈在軸向上發(fā)生變形，在壓力作用下，會(huì)產(chǎn)生徑向蠕動(dòng)。a、當(dāng)壓力來(lái)自內(nèi)側(cè)，O形圈外徑應(yīng)與凹槽外徑接觸b、當(dāng)壓力來(lái)自外側(cè)，O形圈內(nèi)徑應(yīng)與凹槽內(nèi)徑接觸

α=(d+d0)/(d1+d0)

式中d-----軸徑（mm）；d1----O形圈內(nèi)徑（mm）。拉伸過(guò)大會(huì)造成

a、導(dǎo)致O型圈安裝困難。

b、會(huì)因截面直徑d0發(fā)生變化而使壓縮率降低，以致引起泄漏。最大允許拉伸3%；最大允許壓縮1%。4、拉伸率計(jì)算5、壓縮率計(jì)算壓縮率W通常用下式表示：

W=（d0-h）/d0×100%

式中d0-----O型圈在自由狀態(tài)下的截面直徑(mm);

h-----O型圈槽底與被密封表面的距離（溝槽深度），即O型圈壓縮后的截面高度(mm)在選取O形圈的壓縮率時(shí),應(yīng)考慮：

1．要有足夠的密封接觸面積；

2．盡量避免永久變形。

圓柱靜密封：10%-15%，平面靜密封：15%-30%。bBo

O形圈變形后的寬度Bo（mm）與O形圈的壓縮率W

和截面直徑do有關(guān)，可用下式計(jì)算Bo=（1/(1-W)-0.6W）doO形圈與密封面的接觸面寬度b（mm）也取決于W和do：

b=(4W^2+0.34W+0.31)doBo應(yīng)≤槽寬6、接觸寬度計(jì)算a、溝槽的作用限位；防止密封圈過(guò)壓。

b、槽深

槽深H＝襯墊直徑（或高度）×（1-襯墊壓縮率％）c、槽寬

槽寬約為Bo±0.27、溝槽的設(shè)計(jì)d、槽口圓角

槽口圓角：防止O型圈裝配時(shí)出現(xiàn)割傷和刮傷。R=0.1～0.2mm8、粗糙度壓力作用下，O形密封圈會(huì)緊貼密封件表面。密封件表面不得有劃痕、凹坑、明顯的加工痕跡。密封圈的質(zhì)量1、影響膠圈使用壽命的主要因素氧化、熱老化、臭氧老化、光效應(yīng)老化、化學(xué)腐蝕、以及霉菌的侵蝕等幾大類(lèi)。

2、膠圈簡(jiǎn)易檢測(cè)方法定量測(cè)算膠圈使用壽命是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程且周期長(zhǎng)、專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備多，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)的組織很難做到，經(jīng)長(zhǎng)期的實(shí)踐，以下三種方法能對(duì)比膠圈的品質(zhì)。a、曲繞：將膠圈對(duì)折彎曲成180℃置于陽(yáng)光下照射一段時(shí)間，看其表面有無(wú)龜裂現(xiàn)象，龜裂同時(shí)間成正比；龜裂少的，品質(zhì)越好。b、水煮：將膠圈切成片壯放在水中煮幾個(gè)小時(shí)，看其水的色度、渾蝕度，色度越低、渾蝕度越小，說(shuō)明膠圈滿足衛(wèi)生要求的可靠性越大。此方法能直觀的反應(yīng)膠圈符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的程度。c、壓縮：用兩塊板夾住膠圈使其壓縮25~30%，在23℃壓縮狀態(tài)下停放3天后松開(kāi)看其變形量，變形越小，說(shuō)明品質(zhì)越好。防水透氣閥

（呼吸器）

室外電子產(chǎn)品的機(jī)殼經(jīng)常遭受溫度變化、風(fēng)雨侵蝕和太陽(yáng)輻射。長(zhǎng)期運(yùn)行或溫度驟變時(shí)，殼內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生壓差。透氣膜具有極高的透氣量，能平衡機(jī)殼內(nèi)外壓力，大大降低罩殼密封條所承受的應(yīng)力，從而最大程度地減少故障發(fā)生幾率

1、應(yīng)用透氣膜的意義2、透氣膜原理對(duì)應(yīng)IPX6的防水要求，注意其X6是強(qiáng)烈噴水，噴水時(shí)具有比較強(qiáng)的作用力，可能會(huì)導(dǎo)致粘貼式防水透氣膜產(chǎn)