“三防”設(shè)計(jì)與工藝

正確、合理地選用材料是“三防”設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。材料的“三防”能力主要取決于材料本身的性質(zhì)，在不能滿足防護(hù)要求時(shí)則必須對(duì)材料表面實(shí)施鍍涂保護(hù)。對(duì)于直接暴露在大氣中的零件，應(yīng)該選用耐蝕鋼、不銹鋼、鋁合金等材料。選用材料時(shí)，必須清楚材料的腐蝕機(jī)理和相容性，避免出現(xiàn)危險(xiǎn)性大的腐蝕形式，防止材料間相互作用引起腐蝕和老化。金、鉻、鎳、鈦及鈦合金、鋁合金、銅合金和不銹鋼等都有好的耐腐蝕性。從經(jīng)濟(jì)性考慮，一般選用鋁合金、不銹鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼等。有更高要求可采用鍍覆金屬層和涂覆非金屬層聯(lián)合保護(hù)。“三防”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

1設(shè)備結(jié)構(gòu)外形應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單。

2避免溝槽等易積水和冷凝液結(jié)構(gòu)。

3結(jié)構(gòu)縫隙是無(wú)法全部避免情況下，采用人為密封方式進(jìn)行處理。例如，采用刮膩?zhàn)?、噴涂底漆、涂抹密封膠等手段。

4避免結(jié)構(gòu)棱角過(guò)于尖銳，如果零件形狀發(fā)生改變時(shí)，保證足夠圓角過(guò)渡。

5產(chǎn)品應(yīng)做好密封，如果考慮通風(fēng)或者無(wú)法做到全密封，對(duì)設(shè)備要應(yīng)采取排水措施，排水孔應(yīng)不小于直徑6mm。

6電路板在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能考慮垂直放置，如果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)空間原因必須水平放置時(shí)，應(yīng)提高母板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免形成積水面。

7不同金屬接觸時(shí)，控制電位差不大于0.5V[4]。

8對(duì)于密封和通風(fēng)都有很高要求的設(shè)備，應(yīng)該將散熱通風(fēng)孔布置在設(shè)備底部，禁止布置在頂部，如果布置于側(cè)面可通過(guò)外加擋雨檐等方式處理。通過(guò)材料改性和表面鍍涂使得設(shè)備的“三防”性能進(jìn)一步提升。

對(duì)金屬材料進(jìn)行冷、熱加工和熱處理工藝等改性處理，可改善材料內(nèi)部組織、消除應(yīng)力從而提高材料的耐蝕性能。另外，對(duì)于焊接件，可通過(guò)合理選擇焊接工裝、參數(shù)、次序等工藝措施來(lái)減小焊接應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)形變，減少殘余應(yīng)力造成的晶間腐蝕。通過(guò)材料表面鍍涂可以在設(shè)備及其零件表面生成一層金屬鍍層或非金屬涂層，達(dá)到與周?chē)橘|(zhì)隔離的目的，從而起到了防護(hù)作用。

“三防”鍍涂工藝應(yīng)遵循以下原則：

1鍍涂層適用條件必須與設(shè)備使用環(huán)境條件相適應(yīng)，因?yàn)楦黝?lèi)鍍涂層都有允許的使用條件和范圍。

2不同鍍涂層之間要相容。

3零件和設(shè)備的表面光潔度要滿足鍍涂工藝要求。

4盡可能選用成熟的鍍涂工藝，如采用新工藝，必須進(jìn)行充分的試驗(yàn)驗(yàn)證。

應(yīng)用舉例

所示為一款某型號(hào)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)機(jī)箱。機(jī)箱的表面整體采用酸洗、磷化、靜電噴涂戶外塑粉達(dá)到防潮、防鹽霧的效果，內(nèi)部的PCB電路板均噴有“三防”漆。各個(gè)箱門(mén)與箱體體之間全部裝有密封墊，通過(guò)彈簧鎖關(guān)閉箱門(mén)是壓緊密封墊，從而避免積水，消除縫隙。萬(wàn)一有雨水浸入，通過(guò)排水槽也可以將雨水導(dǎo)出。上翻小門(mén)開(kāi)啟，方便操作面板操作;小門(mén)關(guān)閉時(shí)，同樣通過(guò)壓緊密封墊實(shí)現(xiàn)密封。另外，防雨檐可以起到雙重保護(hù)的作用。將電連接器布置在機(jī)箱底部，利于防水、防潮，連接器選用自身防水等級(jí)較高的，進(jìn)一步提高防水、防潮效果。

4結(jié)束語(yǔ)

目前，對(duì)野外設(shè)備的可靠性要求越來(lái)越高，而設(shè)備的“三防”性能直接決定著設(shè)備可靠性的高低。因此，不斷提高野外電子設(shè)備的“三防”性能，是今后野外電子設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)單位及相關(guān)人員關(guān)注的重要課題。與“三防”有關(guān)的新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)工程化也是一個(gè)函待解決的問(wèn)題。

本文作者：陸玉姣         工作單位：機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院