电子设备三防设计说明Word格式.docx

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军品

二级

温湿度受控的室内或被密封的有限空间内.

一级

不受控的环境,偶尔会如

仓库,地下室,户外简单遮蔽等.

恶劣环境如:

海上舰船,岛屿或距离海岸,盐碱地;

冶炼,化工,皮革厂受有害物质(酸,碱,盐。

等)侵蚀。

环境类型和三防等级

2结构件分类按所处环境划分

分类

定义

Ⅰ型(暴露)表面

Ⅰ()

Ⅰ型表面是指当设备处于工作或行进状态时,直接暴露在自然环境中的表面或能受自然环境因素直接作用的表面。

自然环境因素包括:

温度,湿度,雨,雪,盐雾,日光及风沙等。

例如,直接暴露在上述环境中任何设备的外表面都是Ⅰ型表面。

Ⅱ型

(遮蔽)表面

()

Ⅱ型表面是指当设备处于工作或行进状态时,不直接暴露在自然环境中的表面,并且不会受到雨,雪,日光及风沙等直接作用的表面。

如电子设备方仓的内表面,户外机柜的内表面及内部的结构件。

.Ⅰ型结构件:

处于Ⅰ型面的结构件。

.Ⅱ型结构件:

处于Ⅱ型面的结构件

按设备工作时所处的自然环境,将结构件分为Ⅰ型结构件和Ⅱ型结构件两类.除安装或工作时能与自然环境直接接触的外露零件外,大多数零件属于Ⅱ型结构件.

结构件类型

只有Ⅱ型结构件

除户外只有简单遮蔽的外壳属于Ⅰ型结构件,其它属于Ⅱ型结构件.

外壳及附件、天馈系统是Ⅰ型结构件.

密封件

内部

无论何种类型的外部环境,其内部属类环境.

无论何种类型的外部环境,其内部都属于Ⅱ型结构件.

3结构设计与三防

为防止腐蚀,在产品设计阶段就应当进行合理的防腐蚀结构设计。

金属结构设计是否合理,对于接触腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、均匀腐蚀的敏感性影响很大。

合理的结构设计使产品的腐蚀减至最小。

设计时,不仅要考虑零件本身的结构,同时还应该考虑其与本系统中其它零件相互之间的关系,即考虑产品的整体结构。

3.1合理的结构形状

.结构形状应尽可能简单合理。

形状简单的结构件容易采取防腐蚀措施;

而形状复杂的结构件,其面积必然增大,与介质的接触机会增多,死角、缝隙、接头处容易使水分积存和使腐蚀介质浓缩,而引起腐蚀。

简单的构件还便于排除故障,有利于维修、保养和检查。

.防止残余水分和冷凝液的积聚。

一般来说,没有水分就不会发生腐蚀,残余水分和灰尘积存处,往往是腐蚀严重的部位,因此结构设计应考虑使水分不能积存,而且还应考虑易于涂装和维修。

3.2避免不均匀和多相性

不同的金属、气相空间、热和应力分布不均匀、以及体系中各部位间其它差别,都会引起腐蚀破坏。

因此,设计时应努力使整个体系的所有条件尽可能地均匀一致。

3.3避免尖角(特别是凸出的棱角)

要避免尖锐的凹角;

可能的话,拐角处尽量做成流线性、且内角半径尽可能大(一般折弯半径不能低于0.5mm,厚度低于1.0mm的薄板折弯半径不能低于0.3mm);

可能时,应规定加工精度、切口尖角度(或毛刺高度)、倒内圆角尺寸等。

3.4避免凹凸不平的平面

由于“拉丝”或“喷砂”都是使表面粗化而形成一定的装饰纹路,因此除非确实有装饰需要、否则不建议采用“拉丝”或“喷砂”处理;

而且只允许在铝材、不锈钢材料表面应用。

(目前装饰用的拉丝或喷砂表面粗糙度分别为:

拉丝为~μ;

喷砂为~μ。

应规定预防划痕的措施;

规定表面的不平度;

规定在制造过程中避免产生深的加工刻痕(或选择适当的装配方法),以防止形成应力集中源。

宁可采用简单的、致密的、光滑的表面,并具有理想的外形、布局和转角,而不采用复杂的不规则形状和粗糙表面。

要求电镀光亮镀层作装饰的表面,应规定其表面粗糙度不大于μ。

3.5避免积水结构

不应形成凹形,减少腐蚀机会。

如:

平面转接处应向下平滑;

设备的外罩恰当地倾斜,使水流走;

在可能积水和留存湿气的空间,应开设排水孔和排气孔。

如图一、图二所示。

图一:

转角均设计为圆角、避免尖角

图二:

凹槽设计开口、利于排水

需要表面处理的零件应尽量避免盲孔。

若不可避免,孔或槽的深度应尽可能在其宽度(或直径)的%以内,宽度或直径应尽量大。

3.6避免会进水的缝隙

在加工过程中或设备工作时会导致积水的缝隙应尽可能避免。

在易积水、凝露、和渗水的结构部位,应避免窄缝;

不能避免的部位,应通过改进几何形状、改进配合和表面形状等措施,或加以密封涂覆,以防止腐蚀剂进入。

如户外设备外壳的接合部位、处于户外的螺钉连接部位等。

需要进行表面处理的结构件,应尽可能避免夹缝,除非能确保该夹缝不会进入溶液、或者结构上难以实现。

如一些搭接点焊的结构应谨慎采用,尤其是需要电镀者。

对于折弯°

的结构(俗称“拍死边”,如图4-3-4),只允许在镀锌钢板制作的零件上使用。

 

图三“拍死边”的结构

3.7注意防尘

机柜、机箱空气入口处应考虑防尘措施,对防尘装置应规定定期除尘制度,防止虑尘器成为灰尘集散的污染源。

整机结构中应考虑粉尘能被尽量排出,尽可能避免粉尘在设备内循环。

3.8密封式设计及密封产品的应用

我们在产品中应用密封结构的目的大多是防水,而且只在户外产品上应用,因此不允许设计成气密式结构。

这是因为气密设计一旦失效,腔内会由于日晒而增加压力,腔内气体逸出,当夜晚气温下降湿气会进入,周而复始,内部产生积水,形成%蒸汽压使设备受潮失效。

应在无水接触的部位考虑设计足够的通风孔,使腔体内、外压力平衡;

或者增加除湿措施(例如利用空调的除湿功能);

或者规定产品较短的使用寿命。

当采用密封剂或密封垫的密封结构时,并不能达到“彻底”的密封,只能是一个受控制的泄漏、或是渗透率非常小和缓和的情况。

密封结构中湿气可以凝结、有机气氛腐蚀将会更严重。

这时所用的密封剂或密封垫应是防潮湿、无腐蚀性、抗霉菌、非吸湿性的柔和的材料,以补偿热膨胀和收缩。

密封圈可选用永久变形小的高抗撕硅胶无缝圈,不允许密封圈有接缝(允许接头进行熔焊式连接),不能采用橡胶板、垫密封。

3.9注意有机气氛的影响

当采用密封结构时必须注意有机气氛对金属及金属镀层的腐蚀。

木材、塑料、橡胶、油漆、胶粘剂等非金属都会发出程度不同的对金属有腐蚀性的气体。

3.10组合工序的安排

带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、点焊、单面焊接等组合件,因存在缝隙,原则上不允许进行电化学处理(电镀、阳极化);

不同金属材料组合在一起的组件不能一起进行溶液处理。

这些组合件应尽可能采用涂漆,或在电化学处理后进行组合。

例如:

需要点焊加强筋的门板可采用喷涂;

搭接点焊在一起电镀的结构可以先分开电镀再采用铆接的方式;

在要求压铆不同材质的螺柱(螺母)时,不能同时进行电镀或氧化处理,如铝板或冷轧钢上有不锈钢螺钉时。

3.11焊接

需进行溶液处理时,焊接应采用对头焊。

若是搭接焊,则应避免间断焊接,不采用不封闭的焊缝(即应将重叠区封闭起来,使其不夹带溶液);

焊接结构的设计应易于操作,以改善焊接质量。

如图四所示。

.搭接焊,不好.对头焊,好

.断续焊,不好.连续焊,好

.不好.较好

.单面焊,不好.双面焊,好

图四:

焊接方式

3.12控制应力,避免应力腐蚀

机械应力和残余应力是应力腐蚀破裂的必要条件之一,而产生应力腐蚀的有效应力是拉伸应力。

暴露在腐蚀介质中的零部件应避免承受过大的机械应力和应力集中,或采取适当的工艺措施消除内应力。

宁可让结构件直接受拉或压,而不使其受弯或扭。

应优先采用使各零件或部件能装配和配合得精确得设计方案,避免使某一零件因别的零件而过分受力,尤其在焊接、铆接、螺栓孔等部位,同时应注意防止缝隙产生裂纹;

应尽可能减少结构加强件和连接件的附加应力。

不锈钢和黄铜等属于容易产生应力腐蚀破裂的材料,需注意此问题。

镀锌层须考虑的潜在问题:

经铬酸盐钝化处理的镀锌层零件,其使用温度不得超过℃。

这对于有喷漆局部保护的零件不适用,会使裸露的锌层钝化膜失效。

“氢脆”更具有破坏性。

一般是高强度钢(抗拉强度超过者)在电镀过程中容易出现氢脆现象。

因此我们对弹簧钢零件一般不建议进行电镀;

当确实要求表面导电或耐磨而选择电镀镍时,必须要求在电镀前消除应力、电镀后进行除氢处理。

3.13控制紧固件数量

尽量减少零件数量、减少凸出的紧固件的数量,使结构表面形状简单、光滑。

可能时,整体件是最理想的。

3.14易损件

易于腐蚀损坏的零件,在结构上应容易维修和更换。

并在维护说明中注明。

如接地铜牌上的铜质螺钉。

4结构件材料的选择

4.1金属材料

4.1.1Ⅰ型结构件

尽可能采用最耐腐蚀的金属材料,如防锈铝、不锈钢、镀锌钢等(压铸件也可用于Ⅰ型结构件),且都必须在其表面增加户外型有机涂层。

对于奥氏体不锈钢制作的零件,可以不作表面涂覆处理,但仍需注意其耐腐蚀性远低于非金属(包括有机涂层)表面。

4.1.2Ⅱ型结构件

()普通承力结构件

一般钣金结构件多选用优质冷轧钢板(、钢),表面防护可以是电镀(主要为镀锌)或喷涂;

若是内部结构件(装配后不易看到的)可直接应用耐指纹型电镀锌钢板(注意:

这种情况下必须要求切口处的锈蚀对功能或产品外观等没有影响)。

当同时要求装饰或不适合进行表面处理时,对于受力较小的零件,外表部位可用奥氏体不锈钢、内部可用马氏体不锈钢板(但在沿海地区的无空调环境下,不推荐使用马氏体不锈钢),除钝化处理外、均可以不再作其它表面处理。

厚度要求超过3.5mm的钢钣金件,只能选用优质热轧钢板;

若其表面不作机械加工处理,则必须采用喷涂的表面处理方式。

若用铝钣金件,则可根据允许的材料厚度和受力状态选用防锈铝或纯铝板。

型材也可作为承力件。

铝型材要求其热处理状态应为或状态;

型钢可直接应用,但表面处理也必须选择喷涂。

铝压铸件同样可用作承力件,而锌压铸件则不宜用作承力件。

棒材制作的零件,与同材料牌号的板材零件特点类似。

()弹性结构件

一般钢零件可选择弹簧钢材料,如等,也可用等(碳素工具钢)代替。

其表面处理应选择磷化(或发蓝)后喷涂有机涂层。

特别要求时可选择电镀镍,以满足耐磨的要求。

当要求较高的防腐蚀性、弹性要求不高、又要导电时,可选择弹性不锈钢材料。

一般常用,在多数情况下需要进行适当的热处理;

除钝化以外,不需要特别的表面处理。

若要求高导电、高弹性时,推荐选用铍青铜材料,再辅助以适当的表面镀层,既耐饰、又美观,但价格昂贵。

()装饰性结构件

装饰性金属结构件主要是指利用金属外表(包括基材和金属镀层)作装饰要求的零件。

对于不承受较大载荷的面板类零件,可选择纯铝或防锈铝材料,表面拉丝或喷砂(注意因纯铝质软,表面极易被划伤)。

也可根据零件受力情况、或表面装饰要求而选择其它材料,如碳钢、锌合金压铸件(需表面处理)或者不锈钢。

需要强调的是:

当钢件采用电

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