В жесткой бутылке емкостью 500 мл, наполненной при температуре 32 °C и помещенной в холодильник с температурой 4 °C, в свободном пространстве создается вакуум около 0,10 бар. Если затвор не может уменьшить этот перепад, панели контейнера втягиваются, вкладыш теряет контакт с холодным потоком или жидкость мигрирует через резьбу. Та же самая физика применима к герметичной фаре, корпусу датчика, установленному на стойке, или бочке со средством защиты растений, и именно поэтому инженерные команды в конечном итоге используют специальные водонепроницаемые и воздухопроницаемые заглушки, подходящие по размеру к конкретному порту, а не каталожную резьбу.
Большинство команд достигают этого компонента после сбоя, а не до него. Это меняет работу: задачей становится определение допустимого окна давления, выбор мембраны, которая выдерживает химический состав, с которым она будет работать, и выбор корпуса, который выдерживает момент установки.
Специальная водонепроницаемая и дышащая заглушка представляет собой вентилируемую крышку, построенную вокруг мембраны из расширенного политетрафторэтилена (ePTFE) и рассчитанную на один конкретный порт, крышку или корпус, а не на обычное отверстие.
Определение: вентиляционная мембрана из эПТФЭ представляет собой микропористый полимерный лист с размером пор обычно от 0,1 до 1,0 микрометра. Молекула водяного пара имеет диаметр примерно 0,0004 микрометра, а мельчайшие капли воды, переносимые ветром, имеют размер около 20 микрометров. Газ и пар движутся через сеть пор; жидкая вода не может пройти через нее непрерывным путем.
Мембрана является функциональным ядром, но она никогда не устанавливается отдельно. Он расположен внутри корпуса, который определяет, как вилка будет установлена, какой крутящий момент она выдержит и как долго она прослужит. Водонепроницаемые и дышащие затычки из Чанчжоу Baonong New Material Technology Co., Ltd. поставляются как интегрированный блок с корпусами, изготовленными из алюминиевого сплава, нержавеющей стали или конструкционного пластика в зависимости от применения.
Встроенная водонепроницаемая дышащая вентиляционная заглушка с мембраной из эПТФЭ Готовая к установке заглушка, сочетающая микропористую мембрану из эПТФЭ с корпусом из алюминия, нержавеющей стали или пластика, предназначенная для выравнивания давления и блокирования проникновения воды и пыли. Посмотреть продукт → В процессе эксплуатации заглушка выполняет три функции одновременно: выравнивает давление на перегородке, блокирует попадание жидкой воды и твердых частиц, а также позволяет внутреннему конденсату выходить в виде пара, а не скапливаться на электронике. Механика на уровне пор рассматривается в этом объяснении как водонепроницаемая дышащая пробка блокирует воду, но не воздух .
Разница в размерах между порой мембраны и мельчайшей каплей, перемещаемой ветром, — это весь механизм. Здесь нет ни клапана, ни движущейся части, и ничего, что могло бы не вернуться на место.
Кастомизация гораздо чаще обусловлена требованиями к воздушному потоку и химическому составу, чем размерами резьбы. Нить обычно является самой простой частью.
Когда проект переходит от стандартной вентиляционной пробки к специальной, триггером почти всегда является одно из пяти:
Команда закупщиков, которая запрашивает только размер резьбы, получает деталь, которая устанавливается, но не может выпускать воздух с требуемой скоростью. Вместо этого запросите показатель расхода воздуха при указанном дифференциале, и у поставщика будет что-то, что можно измерить.
Материал корпуса определяет коррозионную стойкость, допуск на крутящий момент и стоимость единицы продукции. Марка мембраны обычно одинакова для всех трех вариантов, поэтому большая часть разницы в стоимости зависит от материала.
| Материал корпуса | Типовой монтаж | Коррозионное поведение | Относительная стоимость единицы | Где он побеждает |
| Алюминиевый сплав | Резьбовой или запрессованный | Оголенная поверхность окисляется; анодирование повышает долговечность | Средний | Наружная электроника, освещение, чувствительные к весу корпуса. |
| Нержавеющая сталь 304/316 | Резьбовые, запрессованные, сварные | Высокая стойкость к хлоридам и химическим промывкам. | Высокий | Пищевая промышленность, морская промышленность, зоны брызг химикатов |
| Инженерный пластик | Защелкивающаяся посадка, ультразвуковая сварка, запрессовка | Отсутствие гальванической коррозии, но ограничение УФ-излучения и температуры. | Низкий | Крышки для напитков, одноразовая упаковка, крупногабаритные детали |
Алюминиевый сплав используется по умолчанию для корпусов электронных устройств для наружного применения, поскольку он имеет чистую резьбу, небольшой вес и анодируется до предсказуемого результата. Нержавеющая сталь берет верх там, где присутствуют хлориды или агрессивные промывочные химикаты, за счет значительной надбавки к себестоимости единицы продукции.
Изготовленная на заказ заглушка сапуна из алюминиевого сплава для наружных корпусов Вариант алюминиевой вилки с резьбой, сочетающий в себе легкий вес и анодированную отделку для уличной электроники, а также вариант из нержавеющей стали, где возможны хлориды или сильные промывания. Посмотреть продукт → Для полной спецификации требуется шесть цифр, и отсутствие любого из них перекладывает риск на предположения поставщика.
Воздушный поток — это число, которое чаще всего занижают, и оно определяет, является ли мембрана стандартным гидрофобным классом или олеофобным вариантом. На диаграмме ниже показано, как меняется структура мембраны, подаваемый воздушный поток при фиксированном перепаде.
Индекс воздушного потока по мембранной конструкции при давлении 70 мбар
Более высокий поток воздуха не означает автоматически лучше. Мембрана, которая быстро перемещает воздух, также быстро пропускает пар, что важно, когда в корпусе находится что-то, что не должно высыхать или поглощать влагу из окружающей среды во время хранения.
Четыре режима отказа отвечают за большую часть возвратов в эксплуатации вентилируемых корпусов, и каждый из них связан с конкретным проектным решением, а не с общей жалобой на качество.
Вентиляционная крышка для автомобильных ламп и корпусов фар Защитный колпачок, защищающий воздухопроницаемую мембрану от пыли, грязи и водяных брызг, размер которого соответствует требованиям автомобильных портов и предназначен для длительного воздействия температурных циклов и дорожного воздействия. Посмотреть продукт → Корпуса автомобильных фар и осветительных приборов сочетают в себе сразу три этих риска: широкий температурный цикл, дорожные брызги, несущие растворенные соли, и срок службы, измеряемый годами. Вентиляционные колпачки, размер которых соответствует отверстию корпуса, подходят для всех трех, поэтому семейство автомобильных вентиляционных отверстий существует как отдельная линейка продуктов, а не как универсальная заглушка.
Квалификация поставщика вентилируемых компонентов сокращается до четырех проверяемых позиций.
Основной вопрос заключается в том, контролирует ли поставщик мембрану и корпус как один процесс или собирает их у разных поставщиков. Производитель, занимающийся переработкой мембран, производством корпусов и проверкой внутри одного предприятия, может соблюдать допуски, недоступные для торговой операции, и может отследить неисправность на месте до конкретной производственной партии.
Самый быстрый способ аттестовать поставщика вентиляционной заглушки — запросить кривую воздушного потока для конкретного заявленного класса мембраны, а не для класса выше него.
Отведите от четырех до восьми недель на новый корпус в сочетании с существующей мембраной, включая инструменты, образцы и одобрение. Новая марка мембраны или новый инструмент увеличивают время. Узким местом почти всегда является валидация, а не производство.
Да. Эти два теста измеряют разные вещи. IP68 обеспечивает непрерывное погружение, а IP69K — распыление под высоким давлением и при высокой температуре на близком расстоянии. Вентиляционные пробки в металлическом корпусе обычно содержат и то, и другое; решающим фактором является уплотнение вокруг мембраны, а не сама мембрана.
При наличии масляного тумана, поверхностно-активных веществ, чистящих средств или агрохимических добавок. Стандартная гидрофобная мембрана из ePTFE может смачиваться жидкостями с низким поверхностным натяжением. Как только жидкая пленка закрывает поры, поток воздуха прекращается, и закупорка становится постоянной.
Только тогда, когда геометрия корпуса действительно новая. Если спецификация соответствует существующему размеру резьбы, например M5 или M12, обычно применяется существующий инструмент, а настройка зависит от марки мембраны, целевого воздушного потока, цвета и маркировки.
Спусковым крючком для изготовления специальной водонепроницаемой и воздухопроницаемой вилки почти никогда не является резьба. Это перепад давления, который статическое уплотнение не может выдержать, химическая среда, которую стандартная мембрана не выдерживает, или срок службы, которого не может достичь незащищенный корпус. Определите эти три вещи до того, как будет выпущен чертеж, а затем следует остальная часть спецификации.