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盲孔灌封在稱重衡器中的應用

時間:2012/2/28閱讀:1978
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 盲孔灌封方法、特點及材料選擇


     
顧名思義,盲孔灌封就是無需設計密封外殼,利用彈性元件應變區內的盲孔、通孔等結構,選擇合適的高分子防護與密封材料,根據其分子結構和聚集狀態進行配方設計,后將其分層澆灌在盲孔內,固化后即可起到防護與密封作用。盲孔灌封方法實際上是在彈性元件盲孔內的電阻應變計、焊線端子、補償元器件已涂覆的防護面膠上,澆灌一層或多層防護與密封材料,以及金屬防護蓋,經固化形成一個整體的防潮、防水密封緣彈性體。由于盲孔外層的灌封材料長期與空氣中的水份和氧氣接觸,所以對其技術性能要求較高,主要是:優良的防潮性能;良好的粘結性能;優良的電緣性能;固化發熱少,收縮率低,為較硬結構且彈性好;分子結構穩定,耐老化,長期穩定性好;使用溫度范圍大于稱重傳感器工作溫度范圍;工藝簡單,室溫固化,如必須加溫時,其固化溫度應小于80;無毒或低毒,對操作者影響小,成本低。
    
此外,對電性能、耐老化性能、物理機械性能等也應有具體要求。電性能:一般要求是具有較高的擊穿電壓和緣電阻,較小的介電常數和介電損耗。耐老化性能:先是具有較高的耐濕熱老化能力,在濕熱環境中體積電阻率應大于1010Ω.cm;其次是較好的耐高低溫能力,應保證在-2070范圍內仍有優良的綜合性能,特別是彈性性能。物理機械性能:抗拉強度和抗沖擊強度要大,韌性要好,線膨脹系數和收縮率要小。

 

盲孔灌封工藝


     
任何應變膠粘劑和防護與密封材料,嚴格說來都有吸收潮氣的特性,僅靠較薄的一層防護面膠不足以抵抗空氣中的水份和氧氣浸害,因此必須在盲孔、應變通孔、彈性元件與外殼之間的空腔內,全部灌滿防護與密封材料,使電阻應變計、各種補償電阻等與外界環境條件*隔離,阻礙潮氣、水份和鹽霧浸入,提高防護與密封能力。盲孔灌封分為盲孔內電阻應變計、短接線、補償元器件加固和外層灌封及粘貼金屬防護蓋兩個階段進行。
      (1)
補償元器件加固
補償元器件加固就是用加固材料將盲孔內和引線盒內的補償元器件、電阻絲和連接線等加固密封,保護引線和焊點提高抗振動、沖擊載荷的能力。國內外加固材料多采用環氧類或聚胺酯灌封膠,對配方的要求是固化后必須成柔軟的彈性結構。這樣將其澆灌在盲孔的底層或引線盒內,即可加固元器件又能起到密封作用。
     
環氧類加固密封材料視樹脂和固化劑的種類不同,有多種組合配方和加固密封工藝。雙酚A型環氧樹脂和低分子聚酰胺(650)組成的配方,盡管加固后有一定的韌性,抗振動、沖擊能力較強,但柔軟性較差,不是理想的加固密封材料。目前應用較多的是DG-4透明環氧膠和聚胺酯灌封膠,后者是采用端羥基聚丁二烯和多異氰酸脂為主要材料制成的,雙組份結構,可配制成柔軟的彈性結構。從分子式看碳氧結合是單鍵,分子結構穩定,不易老化,長期穩定性好。當采用硅橡膠加固密封時,之前的防潮涂層不能選用聚胺脂類膠,因為硅橡膠和聚胺脂涂層的粘結力較差,容易剝落。所以應選擇有機硅類防潮涂層,它能改善硅橡膠與被加固密封印刷電路板等的粘結效果,提高加固密封的可靠性。
      (2)
盲孔灌封
     
一般灌封材料可分為剛性和彈性兩種結構。剛性灌封材料為環氧樹脂類、不飽和聚脂、酚醛聚脂等,其特點是密封性能好,但剛性大,難以更換元器件。彈性灌封材料主要有硅橡膠、聚硫橡膠、聚胺脂橡膠等,其中以室溫硫化硅橡膠和聚胺脂橡膠應用為廣泛。
室溫硫化硅橡膠形成的彈性體能在-65200下長期使用,它具有優良的化學穩定性,良好的防潮、防水和抗振性能;無毒、無味,容易灌封;能在深部硫化,且收縮率低。但在固化時將有低分子物放出,因此灌封后應晾置一定時間,使低分子物盡量揮發,其后方可使用。

聚胺脂橡膠具有良好的機械強度和粘結性能,硬度可在較大范圍內調節,特別適合不同結構、不同量程的稱重傳感器密封。聚胺脂橡膠的電性能、力學性能、耐透濕性能均優于環氧膠,同時還具有耐水解穩定性,防潮能力強,緣性能好,耐高壓,無腐蝕,冷熱循環體積收縮率小等特點,但在配制時的反應過程中會產生氣泡,所以必須在排除氣泡后才能灌封。
     
灌封工藝比較簡單,灌封前將盲孔周圍清洗干凈,測量并記錄緣電阻值。按技術要求配制灌封膠,經真空脫泡后進行灌封,按要求固化成形。
      

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