产品制造中的防水外壳设计

虽然水是生命，但在某些产品，尤其是电子产品周围存在水，是制造商所厌恶的。许多产品的直接环境要求产品具有坚固性和防水能力。因此，您会看到制造商在其制造过程中使用防水外壳设计。

防水外壳设计伴随着对许多事情的理解。作为该领域的外行或初学者，您应该了解评级系统、如何制作防水外壳以及必要的材料。因此，本文将介绍前面提到的因素。您应该继续阅读以熟悉评级系统的工作原理、防水封闭密封设计以及如何制作防水密封。

防水等级是怎么划分的？

评级系统是根据耐用性对许多电子产品进行鉴定的术语。与这种材料有关，理想的是将它们根据防水能力进行划分。如果没有评级系统，使用坚固性和防水性能是一个简单的营销术语。例如，不可能知道产品在浸没时能承受多大程度的水。但是，通过评级系统，您可以了解此类属性的范围。我们将讨论的两种流行的评级系统是 IP 和 NEMA 评级系统。

IP 评级系统

使用电子产品的人会熟悉 IP 评级系统。很有可能在他们的设备上看到带有 IPxx 的铭文。此铭文是制造商用来判断电子产品水封设计是否有效以及其有效程度的依据。

IP等级代表入口保护（IP）等级，从上面的示例中，它有两个字母“IP”和两个数字，例如IP67。第一个数字表示对灰尘和污垢等物理对象的防护。第二个数字表示对液体环境的防护。

IP等级越高，密封设计越好。例如，与具有 IP67 等级的相同产品相比，具有 IP32 等级的产品具有较少的保护。

NEMA 评级系统

NEMA 是 National Electrical Manufacturer Association 的首字母缩写词，其评级系统还显示了产品的受保护程度。与 IP 评级系统不同，NEMA 评级系统主要针对工业产品。 IP 评级系统评估产品对水和物理参数（如水和灰尘）的保护。但是，NEMA 评级系统更进一步，因为它处理暴露于冰、腐蚀物、油等参数的情况。

在使用 NEMA 评级系统之前，您应该了解以下内容：

• 产品是室内还是室外
• 元素曝光
• 如果它会被冲洗掉
• 是否有机会接触腐蚀剂、油和冷却剂

NEMA 评级系统可以在室内和室外使用。对于室内使用，我们的评级为 1-13，这表明防尘和防电击的保护程度有所提高，即越高，保护越好。对于户外使用，我们有 NEMA 3、3R 和 3S。 NEMA 4 用于高压水等条件下使用的产品。

防水外壳 密封设计

使用水封设计需要了解完成工作的各种方式。以下是一些制作防水密封的方法。

O 型圈

O 形圈在水封设计和维修中很重要。它们非常受欢迎，这表明它们被广泛使用。它们有一种形状，但有不同的尺寸。 O 形圈有两个数字，分别表示其内径和外径。 O 型圈易于安装，有两种类型：静态 O 型圈和动态 O 型圈。

· 静态 O 型圈

如果您的水封设计适用于圆形产品，则使用静态 O 形圈是理想的选择。静态 O 形圈是一种密封件，配合的压盖部件不会相对于彼此移动。因此，密封面没有运动。

· 动态

与静态类型不同，动态 O 形圈会移动与其配合的压盖部件有关。因此，材料需要更多的润滑。这些材料还必须比用于制造静态 O 型圈的材料更坚固。

• 静态和动态 O 形圈的主要区别

了解静态或动态密封环的使用需要了解它们的区别。以下是帮助您在使用这两个密封件时进行防水密封的主要区别。

• 由于动态 O 形圈不断移动，因此制造中使用的材料必须更坚固。
• 动态 O 形密封圈必须具有不具有研磨特性的表面光洁度。如果它们具有研磨表面，则可能导致磨损的发展。然而，这与静态 O 形圈无关，因为它不会移动。
• 动态 O 型圈比静态 O 型圈需要更多维护。
• 即使两个密封件需要润滑，动态 O 形圈也应更加润滑。

垫片

作为密封剂的垫圈是用于将机械接头固定在一起的胶水、糊剂或喷雾剂。它可以与其他类型的密封剂一起使用，也可以不与其他类型的密封剂一起使用，并且可以减少零件摩擦时机械击穿的趋势。

垫圈是涉及多个腔体的复杂面对面密封的理想选择。这是他们比 O 形圈更擅长的一个领域。但是，您必须考虑要配合使用的接头的压缩、厚度和公差等因素。通常，垫圈是定制的。因此，您不必担心不断的计算。

按钮

按钮用于方向键、触发器、面板开关，对于那些担心接口的人来说，它们是理想的密封剂。它们也便宜又容易。

根据它们的用途，按钮可以由不同的材料制成。例如，对于低压防水按钮设计，模压橡胶按钮用作密封剂。但是，对于重型防水按钮设计，按钮可以由较硬的材料制成。

有许多防水按钮设计，它们通常与动态 O 形环配合使用。但是，最好谨慎使用它们，因为许多密封件会导致密封件失效。

材料选择

了解和选择正确的材料需要了解在选择正确的材料之前应该考虑的必要因素。这将分为两个部分。一个是关于帮助选择的因素，另一个是关于你可以使用的常见材料。

材料选择的考虑因素

• 发展阶段

开发阶段决定了您使用的材料。例如，在原型开发阶段，使用廉价的低级材料来获得合适的合身性、功能和美观性。因此，您不必担心水封的有效性，并且您会很容易地了解错误。完成后就可以使用原始材料了。

• 使用和设计指南

您在制造产品时使用的设计指南决定了您选择的材料类型。例如，高压产品外壳设计需要CNC加工来控制表面质量。

• 耐用性和环境

耐久性与材料的使用环境有关。对于需要高耐用性的环境，应使用金属防水外壳材料。材料的选择还取决于材料是在室外还是室内使用。

防水外壳常用材料

基于上述因素，产品外壳设计中使用的两种主要材料是塑料和金属。

塑料

塑料作为外壳材料是一种更通用的选择，因为它们几乎没有要求。它们还耐腐蚀，可用于金属材料可能存在问题的地方。但是，与金属外壳相比，它们并不是很坚固。

金属

常用的金属防水外壳材料有钢、铝和不锈钢。

• 钢

钢材在腐蚀倾向较小时使用。在腐蚀可能性很高的情况下，钢材并不理想，因为当表面受损时，它更容易受到这种情况的影响。钢也很坚固。因此，它非常适合制作耐刮擦或不污染表面性能的外壳。

• 铝

对于那些在盐水中寻求稳定性的人来说，铝是一个更好的外壳。它耐腐蚀，具有更好的物理性能。例如，它具有轻量级。但是，它不适合含有强碱的环境，因为它容易与强碱发生反应。

• 不锈钢

不锈钢是钢中相同情况的理想选择。但是，它更适合腐蚀可能性很高的环境，例如盐水。它们是最耐用的防水外壳，这一点很明显，因为它们比其他材料更耐用。

提示

水封设计，虽然是一个高性能的工艺，但以简洁为黄金法则。这非常重要，特别是如果您不熟悉密封。以下是一些可以帮助您简化设计的提示：

把东西完全密封是不好的

虽然您可能想要完全密封产品，但您应该知道这是一个坏主意。产品的完全密封消除了空气蒸汽进出的途径。因此，由于气压变化，产品很容易发生爆炸。

利用圆形

圆圈是您可以使用的最简单的开口。原因是您可以使用许多防水外壳。这些外壳易于使用、流行且便宜。例如，您可以使用标准 O 型圈和坚固的径向型密封件来获得均匀的密封力。

尽可能避免复杂的密封

除非有必要，否则应避免使用复杂的密封件。最好确保需要密封的部件不超过三个。原因是需要密封的零件数量越多，实现均匀密封的难度就越大。

垫片需要支撑

如果您使用的是独立垫圈，则需要从所有侧面支撑它。如果你不这样做，你可能会因为垫圈从挤压区中喷出而导致密封失效。

结论

对于需要具有防水性能的产品的人来说，防水外壳密封设计是必要的。通过阅读本文，您将对评级系统、水密封设计以及如何制作防水密封有一个基本的了解。有了这些知识，您就可以制作防水产品。但是，为了以低廉的价格获得最佳效果，您应该使用我们的服务。上传文件以获得设计的即时报价，并咨询我们的支持团队以获得制造建议。邮箱联系：[email protected]

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