Перейти к содержимому 
Влага, пыль, соляной туман и конденсат — главные враги электроники. Достаточно одной капли на плате, чтобы появились утечки тока, коррозия дорожек и отказы. Поэтому корпус радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) должен не только держать форму, но и обеспечивать нужную степень защиты. Рассмотрим, чем герметизируют корпуса, как выбрать материал и какие ошибки встречаются чаще всего.
Содержание
- От чего зависит выбор способа герметизации
- Герметизация разъёмных корпусов
- Неразборные способы
- Сравнение способов
- Частые ошибки
- Заключение
- Корпуса для РЭА в «Arretir»
От чего зависит выбор способа герметизации
Требования к защите описывает код IP по ГОСТ 14254 (IEC 60529). Первая цифра показывает защиту от твёрдых частиц, вторая — от воды. Для уличной аппаратуры обычно нужны IP65–IP67: пыленепроницаемость и защита от струй воды или временного погружения. Для приборов, работающих в агрессивных средах или под давлением, применяют полную герметизацию.
Способ выбирают по нескольким параметрам: диапазон температур, вибрации, необходимость вскрывать корпус при обслуживании, габариты, серийность и бюджет. Разъёмные корпуса герметизируют прокладками, а неразборные — заливкой или сваркой.
Герметизация разъёмных корпусов
Прокладки и уплотнительные кольца
Самый распространённый способ — резиновая прокладка или кольцо круглого сечения, уложенное в канавку между корпусом и крышкой. Материал подбирают под условия: силикон работает в широком диапазоне температур, EPDM устойчив к воде и озону, NBR стоек к маслам и топливу, фторкаучук (FKM) выдерживает высокую температуру и агрессивные среды.
Точность изготовления корпуса здесь критична. Канавку проектируют так, чтобы уплотнение сжималось примерно на 15–30 % своей высоты. При меньшем сжатии появляются протечки, при большем резина быстрее стареет, а крышка может деформироваться. Поэтому плоскость прилегания и размеры канавки на станках с ЧПУ выдерживают с допуском в десятые и сотые доли миллиметра.
Формируемые на месте уплотнения
Жидкий силиконовый или полиуретановый материал наносят дозатором прямо на поверхность корпуса. После полимеризации образуется бесшовная прокладка сложного контура. Метод хорошо подходит для серийных изделий, где нужна автоматизация.
Герметики
Для РЭА применяют нейтральные силиконовые герметики. Кислые составы, выделяющие уксусную кислоту при отверждении, корродируют контакты и дорожки, поэтому в электронике их не используют. Герметиком обрабатывают стыки, места ввода кабелей и крепёж, но он не заменяет прокладку там, где корпус вскрывается часто.
Мембраны и клапаны выравнивания давления
При нагреве воздух внутри корпуса расширяется, при остывании создаётся разрежение, и влага «втягивается» через уплотнения. Гидрофобная мембрана пропускает воздух, но не пропускает воду, выравнивая давление и снижая конденсацию внутри.
Неразборные способы
Заливка компаундами
Плату или весь блок заливают эпоксидным, полиуретановым или силиконовым компаундом. Эпоксидные дают жёсткую, прочную защиту, но создают напряжения при перепадах температур. Полиуретановые мягче и хорошо переносят влагу. Силиконовые сохраняют эластичность от −60 до +200 °C и подходят для силовой электроники. Заливка защищает от влаги, вибрации и вскрытия, но делает ремонт практически невозможным.
Сварка и пайка корпусов
Для особо ответственной аппаратуры, например авиационной и космической, применяют металлические корпуса, герметизированные лазерной или шовной сваркой, с выводами через стеклометаллические спаи. Корпуса из пластика соединяют ультразвуковой или термической сваркой. Такие швы выдерживают перепады давления и не стареют, как резина.
Кабельные вводы
Слабое место многих корпусов — не крышка, а места выхода кабелей. Используют герметичные кабельные вводы с уплотнительным кольцом, подобранные под диаметр кабеля, и разъёмы со степенью защиты не ниже, чем у корпуса.
Сравнение способов
| Способ | Степень защиты | Ремонтопригодность | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| Прокладка / кольцо | до IP67 | Высокая | Приборы с обслуживанием |
| Формируемое уплотнение | до IP67 | Высокая | Серийные изделия |
| Нейтральный герметик | IP54–IP65 | Средняя | Стыки, вводы |
| Заливка компаундом | IP67–IP68 | Низкая | Блоки питания, датчики |
| Сварка | Полная герметичность | Отсутствует | Аэрокосмос, морская техника |
Частые ошибки
- Неточные размеры канавки и плоскости прилегания — главная причина протечек даже при хорошей прокладке.
- Кислый герметик, вызывающий коррозию контактов.
- Отсутствие компенсации давления в плотно закрытом корпусе.
- Несовместимость материала уплотнения со средой: масло, топливо, озон, моющие составы.
- Неучтённое тепловое расширение корпуса и крышки из разных материалов.
Заключение
Корпуса РЭА герметизируют прокладками и кольцами, формируемыми уплотнениями, нейтральными герметиками, заливочными компаундами и сваркой. Разборным приборам подходят прокладки и мембраны, неразборным — заливка или сварка. Но любое уплотнение работает только при точной геометрии корпуса: ровной плоскости, правильной канавке и жёстких допусках.
Корпуса для РЭА в «Arretir»
Компания «Arretir» занимается производством корпусов РЭА механической обработкой: выполняем плоскости прилегания, канавки под уплотнения и посадочные места под разъёмы с нужными допусками. Пришлите чертёж или 3D-модель — подготовим расчёт.