Může voda protékat silikonem?

 

Kapalinná voda vs. vodní pára: Dva různé „úniky“

1) Únik kapalné vody

Správně aplikovaný silikon obvykle účinně blokuje kapalnou vodu. Ve většině reálných poruch se voda dostává dovnitř v důsledku:

• Neúplné pokrytí korálků nebo tenká místa
• Špatná příprava povrchu (olej, prach, separační prostředky)
• Pohyb, který přerušuje pouto
• Vzduchové bubliny, dutiny nebo praskliny v důsledku nesprávného vytvrzení
• Nesprávné složení silikonu pro daný podklad (nízká přilnavost)

Souvislá, dobře spojená silikonová housenka odolá stříkající vodě, dešti a dokonce i krátkodobému ponoření v závislosti na provedení, tloušťce a geometrii spoje.

2) Propustnost vodní páry

I když je silikon neporušený, mnoho silikonových elastomerů umožňuje pomalou difuzi vodní páry. Nejedná se o viditelný „únik“ jako díra – spíše o vlhkost postupně migrující skrz membránu.

Pro ochranu elektroniky je tento rozdíl důležitý: vaše deska plošných spojů může být vystavena vlhkosti po dobu měsíců/let, pokud je silikonový zapouzdřovací materiál propustný pro páry, a to i v případě, že blokuje kapalnou vodu.

Proč se silikon používá jako zapouzdřovací hmota

A silikonový zapouzdřovací materiálje vybrán nejen pro hydroizolaci, ale i pro celkovou spolehlivost:

• Široký rozsah provozních teplot:mnoho silikonů funguje zhruba od-50 °C až +200 °C, se specializovanými stupni vyššími.
• Flexibilita a úleva od stresu:nízký modul pomáhá chránit pájené spoje a součástky během tepelných cyklů.
• Odolnost proti UV záření a povětrnostním vlivům:Silikon se ve srovnání s mnoha organickými polymery dobře drží venku.
• Elektrická izolace:dobrý dielektrický výkon podporuje návrhy elektroniky pro vysoké napětí a citlivou elektroniku.

Jinými slovy, silikon často zlepšuje dlouhodobou trvanlivost, i když „dokonalá bariéra proti vlhkosti“ není primárním cílem.

Co určuje, zda voda pronikne silikonem?

1) Kvalita a tloušťka vytvrzení

Tenká vrstva snáze propouští vodní páru a tenké kuličky se snáze deformují. Pro utěsnění je důležitá konzistentní tloušťka. Pro zalévání/zapouzdření může zvětšení tloušťky zpomalit přenos vlhkosti a zlepšit mechanickou ochranu.

2) Přilnavost k podkladu

Silikon může silně přilnout, ale ne automaticky. Kovy, plasty a potažené povrchy mohou vyžadovat:

• Otírání / odmašťování rozpouštědlem
• Oděr (pokud je to vhodné)
• Základní nátěr určený pro silikonové lepení

Ve výrobě jsou poruchy adheze hlavní příčinou „úniků“, a to i v případě, že samotný silikon je v pořádku.

3) Výběr materiálu: RTV vs. adiční vytvrzování, plněný vs. neplněný

Ne všechny silikony se chovají stejně. Složení ovlivňuje:

• Smrštění po vytvrzení (nižší smrštění snižuje mikromezery)
• Modul pružnosti (flexibilita vs. tuhost)
• Chemická odolnost
• Rychlost difúze vlhkosti

Některé plněné silikony a speciální složení se zvýšenou bariérou snižují propustnost ve srovnání se standardními, vysoce prodyšnými silikony.

4) Tvar a pohyb kloubů

Pokud se sestava roztahuje/smršťuje, musí těsnění přizpůsobit pohyb bez odlupování. Elasticita silikonu je zde hlavní výhodou, ale pouze pokud konstrukce spoje poskytuje dostatečnou lepenou plochu a vyhýbá se ostrým rohům, které koncentrují napětí.

Praktické rady: Kdy stačí silikon – a kdy ne

Silikon je obvykle skvělou volbou, když potřebujete:

• Venkovní těsnění proti povětrnostním vlivům (déšť, stříkající voda)
• Odolnost proti vibracím/tepelným cyklům
• Elektrická izolace s mechanickým tlumením

Zvažte alternativy nebo další překážky, když potřebujete:

• Dlouhodobá prevence vniknutí vlhkosti do citlivé elektroniky
• Skutečně „hermetické“ těsnění (silikon není hermetický)
• Nepřetržité ponoření s tlakovými rozdíly

V těchto případech inženýři často kombinují strategie: silikonový zapouzdřovací materiál pro odlehčení pnutí + těsnění pouzdra + konformní povlak + vysoušecí prostředek nebo odvzdušňovací membránu, v závislosti na prostředí.

Sečteno a podtrženo

Voda obvykle neprotékápřesvytvrzený silikon v kapalině – většina problémů pramení ze špatné přilnavosti, mezer nebo vad. Vodní pára však může pronikat silikonem, a proto „voděodolnost“ a „odolnost proti vlhkosti“ nejsou v ochraně elektroniky vždy totéž. Pokud mi sdělíte svůj případ použití (venkovní kryt, zalévání desek plošných spojů, hloubka ponoření, teplotní rozsah), mohu vám doporučit správný typ silikonového zalévacího materiálu, cílovou tloušťku a validační testy (stupeň krytí IP, test namáčení, teplotní cyklování), které odpovídají vašim cílům spolehlivosti.