Može li voda procuriti kroz silikon?

 

Tekuća voda u odnosu na vodenu paru: dva različita "curenja"

1) Curenje tekuće vode

Pravilno nanesen silikon obično učinkovito blokira tekuću vodu. U većini stvarnih kvarova, voda ulazi zbog:

• Nepotpuno pokrivanje perlicama ili tanke mrlje
• Loša priprema površine (ulje, prašina, sredstva za odvajanje)
• Pokret koji prekida liniju veze
• Mjehurići zraka, šupljine ili pukotine zbog nepravilnog stvrdnjavanja
• Pogrešan kemijski sastav silikona za podlogu (slaba adhezija)

Kontinuirana, dobro vezana silikonska kuglica može izdržati prskanje, kišu, pa čak i kratkotrajno uranjanje, ovisno o dizajnu, debljini i geometriji spoja.

2) Propusnost vodene pare

Čak i kada je silikon neoštećen, mnogi silikonski elastomeri omogućuju sporu difuziju vodene pare. To nije vidljivo "propuštanje" poput rupe - više je poput vlage koja postupno migrira kroz membranu.

Za zaštitu elektronike, ta razlika je važna: vaša PCB ploča može i dalje biti izložena vlazi mjesecima/godinama ako je silikonski enkapsulant paropropusni, čak i ako blokira tekuću vodu.

Zašto se silikon koristi kao enkapsulant

A silikonski enkapsulantodabran je ne samo zbog hidroizolacije, već i zbog ukupne pouzdanosti:

• Širok raspon radnih temperatura:mnogi silikoni djeluju otprilike od-50°C do +200°C, sa specijaliziranim ocjenama višim.
• Fleksibilnost i ublažavanje stresa:Niski modul pomaže u zaštiti lemnih spojeva i komponenti tijekom termičkog cikliranja.
• Otpornost na UV zračenje i vremenske uvjete:Silikon se dobro drži na otvorenom u usporedbi s mnogim organskim polimerima.
• Električna izolacija:Dobre dielektrične performanse podržavaju visokonaponske i osjetljive elektroničke dizajne.

Drugim riječima, silikon često poboljšava dugoročnu izdržljivost čak i kada „savršena barijera protiv vlage“ nije primarni cilj.

Što određuje hoće li voda proći kroz silikon?

1) Kvaliteta i debljina stvrdnjavanja

Tanki premaz lakše propušta vodenu paru, a tanke kuglice lakše deformiraju. Za brtvljenje je važna dosljedna debljina. Za zalijevanje/kapsulaciju, povećanje debljine može usporiti prijenos vlage i poboljšati mehaničku zaštitu.

2) Prianjanje na podlogu

Silikon se može čvrsto prilijepiti, ali ne automatski. Metali, plastika i premazane površine mogu zahtijevati:

• Brisanje / odmašćivanje otapalom
• Abrazija (gdje je to primjenjivo)
• Primer namijenjen za silikonsko lijepljenje

U proizvodnji, problemi s prianjanjem glavni su razlog "curenja", čak i ako je sam silikon u redu.

3) Odabir materijala: RTV vs. dodatno stvrdnjavanje, punjen vs. nepunjen

Nisu svi silikoni isti. Formulacija utječe na:

• Skupljanje pri stvrdnjavanju (manje skupljanje smanjuje mikro pukotine)
• Modul (fleksibilnost u odnosu na krutost)
• Kemijska otpornost
• Brzina difuzije vlage

Neki punjeni silikoni i posebne formulacije s poboljšanom barijerom smanjuju propusnost u usporedbi sa standardnim, visoko prozračnim silikonima.

4) Dizajn i kretanje zglobova

Ako se sklop širi/skuplja, brtva se mora prilagoditi kretanju bez ljuštenja. Elastičnost silikona ovdje je glavna prednost, ali samo ako dizajn spoja osigurava odgovarajuću površinu lijepljenja i izbjegava oštre kutove koji koncentriraju naprezanje.

Praktični vodič: Kada je silikon dovoljan, a kada nije

Silikon je obično odličan izbor kada vam je potrebno:

• Brtvljenje od vanjskih vremenskih uvjeta (kiša, prskanje)
• Otpornost na vibracije/termički ciklus
• Električna izolacija s mehaničkim prigušivanjem

Razmotrite alternative ili dodatne prepreke kada vam je potrebno:

• Dugoročno sprječavanje prodiranja vlage u osjetljivu elektroniku
• Pravo "hermetičko" brtvljenje (silikon nije hermetički)
• Kontinuirano uranjanje s razlikama tlaka

U tim slučajevima, inženjeri često kombiniraju strategije: silikonsko enkapsuliranje za ublažavanje naprezanja + brtvu kućišta + konformni premaz + sredstvo za sušenje ili membranu za odzračivanje, ovisno o okruženju.

Zaključak

Voda obično ne curikrozočvrsnuti silikon kao tekućina - većina problema proizlazi iz lošeg prianjanja, praznina ili nedostataka. Ali vodena para može prodrijeti kroz silikon, zbog čega "vodootporan" i "otporan na vlagu" nisu uvijek isti u zaštiti elektronike. Ako mi kažete svoj slučaj upotrebe (vanjsko kućište, zalijevanje PCB-a, dubina uranjanja, temperaturni raspon), mogu vam preporučiti pravu vrstu silikonskog enkapsulanta, ciljanu debljinu i validacijske testove (IP zaštita, test namakanja, termički ciklusi) kako bi odgovarali vašim ciljevima pouzdanosti.