曾清華+陳娟
摘 要:本文針對通信設備導電密封條裝配及使用維護過程中容易從密封槽中脫落的問題,提出了增加多處槽內小凸臺、選用新的較大尺寸空心密封條等方法,取代目前涂硅膠類黏結劑方法,經實驗驗證測試,方法行之有效,提升了產品質量與導電密封條裝配效率。
關鍵詞:通信設備;導電密封條;裝配結構;電磁屏蔽
中圖分類號:TH45 文獻標識碼:A
為滿足通信設備的防水防潮以及電磁屏蔽方面的要求,公司產品在殼體接合面處都設計安裝了導電密封條,近幾年來,產品在生產流轉及拆裝過程中,經常出現導電密封條從密封槽中脫落的現象,影響產品的裝配,在浸漬試驗中也常常出現由于密封條的問題造成進水現象。可能會導致在使用過程中防水防潮性能不滿足要求。
一、問題由來
以往為防止密封條脫落,工藝上采用涂硅膠類黏結劑的方式將密封條與密封槽黏結在一起,要求在密封條安裝時,只允許在密封槽的間距較長的邊、圓弧轉角處以及密封條的接縫處點涂黏結劑,具體操作方式為:先用注射器將硅膠黏結劑均勻地涂在密封槽內需要的位置上,然后將密封條順密封槽的走向填滿密封槽,最后,在密封條的接縫處剪45°斜角,用硅膠黏結成為一體。由于硅膠黏結劑是不導電的,使用后會使導電密封條失去電磁密封的作用,影響設備性能。但如果不用黏接劑,密封條更容易脫落,影響生產。所以,導電密封條的裝配結構和工藝急需進行改進。
二、調查與研究
導電密封條的主要特點是既能防水,又能屏蔽。一般來說,為了達到密封和屏蔽要求,最小的壓縮量要大于10%。最合適的壓縮量要根據密封條的不同結構來確定,范圍可從實心結構10%~25%,空心結構20%~50%變化,空心結構可適當增大密封條的壓縮量。
目前,公司生產線上在線的產品中,選用的導電密封條均為國外進口產品,其截面尺寸為2.3mm×2.3 mm,中間為實心,我們產品設計的密封槽尺寸為:槽寬2.52±0.05 mm,深1.6±0.05 mm,密封條與密封槽為間隙配合,且間隙略為偏大,經測算密封條的實際壓縮量為23.8%。
通過對國外進口設備上的導電密封條及密封槽測量得知:其密封條截面尺寸為3.3mm×3.3mm,中間開孔尺寸Φ0.8mm;開槽尺寸為:槽寬3.26mm,深2.4mm,密封條與密封槽為過渡配合,稍稍有點過盈,這樣可有效地防止密封條在無膠裝配時發生脫落,經測算其密封條的實際壓縮量為24.7%。另外,進口設備在密封槽的一側(與硅橡膠接觸的一側)設計了幾個小凸臺,用于壓緊密封條,可進一步防止密封條脫落,凸臺寬、高尺寸為:2.3mm×0.4mm。其對比情況見表1。
三、方案設計與實施
通過上述調查與研究,我們決定對在線的產品,在對密封槽不作大的改動的前提下,增加多處槽內的小凸臺;同時選用新的較大尺寸的空心密封條。其次,通過熱融合技術將導電密封條做成粘接好整圈,使之有一定的張力,能填滿密封槽。修改現有在線產品的密封槽,在槽內壁增加凸點,使密封條安裝緊湊。
首先,通過調查我們對某產品后蓋的鑄造毛胚作了更改,修改了壓鑄模具,在安裝密封條的槽內均勻對稱的增加了6處寬2.3、高0.35的小凸臺(如圖1所示),經過修改的鑄件在完成全部的機加工流程后,選取20個后蓋進行密封條安裝試驗,在裝配過程中并無點膠,并一直跟蹤至裝配,在整個生產流程中,密封條脫落的現象并未發生,可以證實加凸臺的改進效果是顯著的。
根據試驗結果,立即對生產線上的所有后蓋做了更改,應用于批次生產中,大大緩解了密封條易脫落的現象。
其次,嘗試對現有的鑄造加工零件的密封槽作改進。經過權衡,結合生產的情況,選取某產品遙控盒蓋作為試驗樣品進行更改。在增加小凸臺的同時,減小密封槽的寬度尺寸至2.3mm(如圖2),但是模具的實際修改情況并不理想,密封槽的尺寸一致性不太好,其寬度尺寸在2.3mm到2.4mm之間,特別是在密封槽轉彎處,槽寬尺寸仍有2.5mm,因為壓鑄模在經過多個批次的生產后,總會有一些變形,這些變形會影響到模具二次加工的精度,所以,要保證修改模具后整圈密封槽尺寸的均勻一致比較困難,在密封槽的局部位置總會出現超差現象。因此,在模具上修改(減小)密封槽尺寸的方式不可靠。
三是,重新設計選用新的空心密封條尺寸以適應現有的寬2.52mm的密封槽。根據在線產品上密封槽的實際尺寸,并參照進口產品的密封條的實際壓縮量計算,調整新的導電密封條的截面尺寸為2.6 mm×2.2 mm,中間空心為Φ0.8mm,經測算這種密封條的壓縮量為22.7%。
通過與密封條供應商聯系,按新的尺寸將密封條做成整圈粘接好的樣品,共有4家供應商提供了樣品,這4種密封條在安裝試驗中都沒有點膠,新的密封條與密封槽的裝配間隙較小,兩者之間連接緊密,不易脫落。項目組對樣品做了各種測試,測試結果見表2,各型號密封條實物如圖3~圖6所示。
從表中的試驗結果來看,1#和2#的密封條綜合性能更好一些,可以進行下一步的驗證,3#和4#密封條排除不再驗證。
對1#和2#樣品未粘接成整圈的密封條又分別作了對比安裝試驗,試驗結果表明,粘接成為一體整圈密封條在安裝過程中不能一次安裝到位,需順著密封槽的走向將密封條捋均勻后,來回裝幾次才能安裝貼合好,但與原來涂膠、抹平、擦凈的時間相比,還是更為節省。
四、測試結論及推廣應用
將導電密封條安裝到一部流水號產品中,經過廠電磁兼容室的檢測,其相關指標并無明顯變化,與原安裝的進口導電密封條的測試結果基本一致,證明新的密封條在電磁性能上與原來并無較大的差異。然后對產品進行浸漬、淋雨等試驗,結果滿足要求。在拆裝過程中也沒出現密封條脫落的現象。
根據試驗過程及結果,可以在以下幾個方面推廣應用:一是將所有在線產品壓鑄零件的密封槽增加小凸臺;二是將1#和2#導電密封條密封條在產品上作小批量做驗證,上線隨產品走流程后再跟蹤結果;三是新產品設計在外形尺寸允許的情況下,盡量選用與進口設備一致的密封槽及密封條。
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