Elektronikos pasaulyje plastikiniai korpusai atlieka itin svarbų vaidmenį saugant jautrius komponentus nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė, dulkės ir fizinis poveikis. Tačiau viena problema, kuri vis labiau rūpi gamintojams ir inžinieriams, yra degradacijaplastikiniai korpusaidėl ultravioletinės (UV) spinduliuotės poveikio. Laikui bėgant daugelis plastikinių korpusų, įskaitant plastikinius elektros gaubtus, pakeičia spalvą, tampa trapūs arba susilpnėja, todėl pablogėja jų apsauginės funkcijos. Tai ypač būdinga elektronikos korpusams, kurie naudojami lauke arba didelėje{2}}UV UV aplinkoje.
Kodėl plastikiniai korpusai tampa geltoni arba trapūs?
Plastikiniai korpusai gaminami iš įvairių medžiagų, dažniausiai akrilnitrilo butadieno stireno (ABS), polikarbonato (PC) ir polietileno (PE). Nors šios medžiagos yra patvarios ir ekonomiškos{1}}, jos nėra apsaugotos nuo aplinkos nusidėvėjimo, ypač kai yra veikiamos saulės UV spinduliuotės.
UV spinduliuotė ir plastiko degradacija
Kai plastikiniai korpusai yra veikiami UV spindulių, polimerų grandinės, sudarančios plastikinę medžiagą, gali suirti. Dėl šio proceso, vadinamo fotodegradacija, medžiaga susilpnėja, praranda struktūrinį vientisumą ir keičia spalvą. Geltonumo efektas pirmiausia atsiranda dėl plastiko cheminės struktūros irimo, dėl kurio susidaro oksidacijos produktai, kurie skirtingai sugeria šviesą. Štai kodėl plastikiniai gaubtai, kurie kažkada buvo skaidrūs arba balti, gali gauti gelsvą atspalvį, kai ilgą laiką buvo veikiami saulėje.
Be to, UV spinduliuotė sumažina plastiko molekulinę masę, todėl prarandamas stiprumas ir lankstumas. Dėl to korpusas labiau linkęs įtrūkti arba tapti trapus, ypač esant ekstremalioms temperatūroms. Dėl to ne tik pablogėja korpuso išvaizda, bet ir sumažėja jo apsauginės savybės, o tai kelia pavojų viduje esantiems elektroniniams komponentams.
Dažnos problemos, su kuriomis susiduria elektronikos gamintojai
Elektroninių prietaisų gamintojams didelį susirūpinimą kelia UV{0}}sukeltas plastiko skilimas. Dėl to gali padidėti priežiūros, remonto ar sugedusių gaubtų keitimo išlaidos. Be to, pageltę arba trapūs korpusai klientai gali laikyti prastos produkto kokybės požymį, o tai gali pakenkti prekės ženklo reputacijai.
Pavyzdžiui, plastikiniams elektros gaubtams, naudojamiems lauke, pvz., telekomunikacijų įrangoje, saulės energija{0}}varomuose įrenginiuose ar gatvių apšvietime, kyla didesnė UV spindulių poveikio rizika. Netgi automobilių ar jūrų aplinkoje naudojami elektronikos korpusai yra veikiami UV spinduliuotės, kuri pagreitina skilimo procesą.
Norint išvengti tokių problemų, labai svarbu parinkti tinkamas medžiagas programai.
UV{0}}atsparių medžiagų pasirinkimas plastikiniams korpusams
Siekdami kovoti su UV degradacija, gamintojai turi pasirinkti UV-atsparias medžiagas, kurios gali atlaikyti ilgalaikį saulės spindulių poveikį neprarandant struktūrinio vientisumo ar estetinės kokybės. Štai keletas medžiagų, dažniausiai naudojamų UV-atspariems plastikiniams korpusams:
1. ABS plastikas
ABS plastikas yra viena iš plačiausiai naudojamų medžiagų plastikiniams korpusams gaminti, įskaitantABS plastikinės jungiamosios dėžutės. Tačiau tradicinis ABS neveikia gerai ilgai veikiant UV spinduliams. Laikui bėgant, veikiant saulės spinduliams, jis keičia spalvą ir tampa trapus. Siekdami išspręsti šią problemą, gamintojai sukūrė UV-atsparių ABS rūšių, įtraukdami priedus ir stabilizatorius, kurie padidina atsparumą UV skilimui.
UV-atsparūs ABS korpusai išlaiko savo spalvą ir mechanines savybes daug ilgiau nei standartiniai ABS. Šios medžiagos dažniausiai naudojamos tokiose pramonės šakose kaip elektros, automobilių ir telekomunikacijų pramonė, kur patikimas veikimas ir estetinis vientisumas yra labai svarbūs.
2. Polikarbonatas (PC)
Polikarbonatas yra dar viena medžiaga, žinoma dėl puikaus atsparumo UV spinduliams. Jis dažnai naudojamas korpusams, kuriems reikalingas didelis atsparumas smūgiams ir skaidrumas. Nors polikarbonatas laikui bėgant gali pageltonuoti, gamintojai gali padidinti jo UV stabilumą įtraukdami UV inhibitorius arba dangas. Polikarbonato gaubtai dažniausiai naudojami lauko sąlygomis, pavyzdžiui, gatvių šviestuvuose, apsaugos kamerose ir kituose saulės spindulių veikiamuose įrenginiuose.
Pridėjus polikarbonato UV stabilizatorių arba dangų, galima žymiai pailginti jo tarnavimo laiką, užkirsti kelią pageltimui ir išlaikyti optinį skaidrumą. Tačiau polikarbonatas paprastai yra brangesnis nei ABS, todėl gamintojai turi atsižvelgti į specifinius jų taikymo poreikius.
3. Polipropilenas (PP)
Polipropilenas yra žinomas dėl savo puikaus cheminio atsparumo ir mažo drėgmės sugėrimo, tačiau jo veikimas veikiant UV spinduliams gali būti prastas be priedų. Yra UV-atsparių polipropileno rūšių, kurios padeda išlaikyti jo savybes ir neleidžia medžiagai tapti trapi arba nepakeisti spalvos.
Polipropileno gaubtai dažniausiai naudojami chemijos ir maisto perdirbimo pramonėje, kur stiprių cheminių medžiagų poveikis kelia didesnį susirūpinimą nei UV spinduliuotė. Tačiau lauko elektroniniams korpusams gali būti teikiama pirmenybė kitoms medžiagoms, tokioms kaip ABS arba polikarbonatas, nes jie yra atsparesni UV spinduliams.
4. UV{0}}atsparios dangos
Be UV{0}}atsparių medžiagų pasirinkimo, kita veiksminga strategija yra padengti UV-atspariomis dangomis ant plastikinių gaubtų. Šios dangos suteikia papildomą apsaugos nuo UV degradacijos sluoksnį. Tokios dangos kaip akrilo arba poliuretano -pagrindo UV apsaugančios medžiagos gali būti padengtos įvairiomis plastikinėmis medžiagomis, pagerinant jų atsparumą pageltimui ir trapumui, kurį sukelia UV spinduliai.
Padengti gaubtai ypač naudingi tais atvejais, kai pagrindinė medžiaga nėra iš prigimties atspari UV- UV spinduliams, tačiau vis tiek svarbu kaina ir medžiagos lankstumas. Šis sprendimas leidžia gamintojams naudoti platesnį plastikų asortimentą ir kartu pasiekti ilgalaikį veikimą{2}}lauke.
Pagrindiniai aspektai renkantis UV{0}}atsparias medžiagas
Rinkdamiesi tinkamas medžiagas UV{0}}atspariems plastikiniams korpusams, gamintojai turėtų atsižvelgti į kelis veiksnius:
- Aplinkos poveikis: Supraskite UV poveikio lygį, su kuriuo susidurs gaubtas. Jei naudojate lauke, rinkitės medžiagas, pasižyminčias dideliu atsparumu UV spinduliams, pvz., UV-stabilizuotą ABS arba polikarbonatą. Naudojant patalpose, medžiagos pasirinkimas gali būti ne toks svarbus.
- Mechaninis stiprumas: Užtikrinkite, kad medžiaga laikui bėgant išlaikytų tvirtumą ir lankstumą. Dėl UV degradacijos plastikiniai gaubtai gali įtrūkti arba tapti trapūs, todėl labai svarbu pasirinkti medžiagas, kurios gali atlaikyti ant jų patiriamą mechaninį įtempimą.
- Estetinės nuostatos: naudojant, kai išvaizda svarbi (pvz., buitinė elektronika), UV{0}}atsparios medžiagos gali užkirsti kelią pageltimui ir išlaikyti švarią, profesionalią išvaizdą.
- Kaina ir ilgaamžiškumas: nors UV-atsparios medžiagos, pvz., polikarbonatas, gali pasiūlyti puikų našumą, jos taip pat yra brangesnės. Apsvarstykite galimybę subalansuoti išlaidas su numatoma gaubto naudojimo trukme.
- Priedai ir dangos: kai kuriais atvejais UV stabilizatorių arba apsauginių dangų taikymas gali būti ekonomiškas{0}}būdas pagerinti gaubto veikimą neperjungiant prie brangesnės medžiagos.
Išvada
Plastikiniai gaubtai yra pagrindinė jo daliselektronikos pramonė, siūlanti jautrių komponentų apsaugą nuo aplinkos veiksnių. Tačiau UV spinduliuotės poveikis gali smarkiai pablogėti, dėl to pageltimas, trapumas ir pablogėja veikimas. Norėdami išvengti šių problemų, gamintojai turėtų pasirinkti UV-atsparias medžiagas, pvz., UV-stabilizuotą ABS, polikarbonatą su UV inhibitoriais arba polipropileną su pridėtais stabilizatoriais.
Daugeliu atvejų UV{0}}atsparių dangų taikymas taip pat gali pailginti plastikinių gaubtų tarnavimo laiką, o tai yra ekonomiškas sprendimas. Kruopščiai parinkdami tinkamą medžiagą ar apdorojimą, gamintojai gali užtikrinti, kad jų gaubtai suteiks ilgalaikę apsaugą ir ilgainiui išlaikys savo kokybę.
Nuoroda:
- Kutz, M. (2020). "Plastikų inžinerijos vadovas". Springeris.Šiame šaltinyje paaiškinama, kaip ABS ir kitus plastikus veikia UV spinduliuotė ir koks priedų vaidmuo gerinant atsparumą UV spinduliams.
- MBB Tiwari, "Plastikas elektronikai: medžiagos, gamyba ir pritaikymas". Elsevier, 2021 m.Šioje knygoje pateikiama įžvalga apie lauko elektroninių korpusų polikarbonato privalumus ir apribojimus.
