Jenis lem apa yang harus saya gunakan untuk komponen yang dipasang PCB untuk menghindari getaran?

Saya ingin melindungi komponen yang dipasang PCB dari getaran. Jenis lem / zat apa yang harus saya gunakan? Apa komponen yang paling rentan terhadap kegagalan karena getaran?

Preferensi saya:

• Karet silikon menyembuhkan netral sebagai agen anti-getaran dan penyegelan jangka panjang. Harapkan 20+ tahun masa hidup.

• Jika lokasi mekanis awal diperlukan, lem panas (lem lebur panas) hanya untuk menahan barang di tempatnya sementara karet silikon terpasang. [Lem panas adalah solusi jangka panjang yang benar-benar tidak memuaskan !!!].

Detail:

Untuk ketahanan jangka panjang, apa pun yang membutuhkan kekuatan mekanik lebih dari yang disediakan sambungan solder harus menggunakan pengekangan mekanis yang 'tepat' seperti braket, klem pemasangan, dll.

Namun , pada umumnya produk konsumen banyak barang mekanis yang lebih besar "ditahan" atau didukung secara mekanik dengan perekat. Melakukan hal ini dengan benar adalah metode pembuatan yang sah, meskipun terkadang disukai oleh desainer yang "pantas".

Solusi Asia: Metode yang paling umum dalam produk-produk Asia adalah lem putih yang menghasilkan lapisan putih keramik yang keras. Ini memiliki kemampuan dan kekuatan ikatan awal yang baik, pengaturan cepat dan gagal total dalam periode dari bulan hingga satu tahun atau lebih.

Solusi Barat: Metode Barat yang paling umum adalah lem panas atau lem hotmelt. Ini memiliki kemampuan ikatan awal yang baik, kekuatan yang masuk akal, diatur dalam waktu yang diperlukan untuk mendinginkan (puluhan detik hingga menit tergantung pada jumlah dan konduksi termal) dan gagal total dalam periode dari bulan hingga satu tahun atau lebih. Orang-orang masih menggunakannya dan mengatakan betapa bagusnya itu.

Solusi yang luar biasa: Solusi yang sangat baik adalah karet silikon obat netral. Ini memiliki kemampuan ikatan yang baik sekali diatur - ini bervariasi dengan bahan tetapi primer atau varian khusus tersedia untuk bahan yang sulit. Ini memiliki kekuatan yang masuk akal tetapi modulus rendah (agak melar) sehingga tahan getaran dan gaya benturan luar biasa. Pengaturan waktu bisa beberapa menit hingga beberapa jam - biasanya lebih lama dari yang lebih pendek. Setelah diatur biasanya akan berlangsung selama 20 ++ tahun. Waktu pengaturan yang lama tidak menjadi masalah selama perekat tidakdigunakan untuk mempertahankan objek dalam posisi tetapi untuk menambah ketahanan getaran jangka panjang. Sebagian besar karet silikon tidak akan mengalir selama pengaturan sehingga pengaturan waktu tidak penting kecuali bahwa permukaan akan lengket pada awalnya. "Kulit lebih" terjadi biasanya dalam 10 hingga 20 menit. Pengaturan dicapai dengan tindakan kelembaban atmosfer sehingga kelembaban rendah menyebabkan waktu pengaturan lebih lama. Kecepatan pengaturan penuh tergantung pada ketebalan air dengan tingkat kedalaman sekitar 3mm per 24 jam.

Kombinasi yang sangat baik di mana retensi mekanis atau lokasi menggunakan perekat diperlukan untuk menggunakan "setetes" lem hotmelt untuk menahan benda-benda di tempat awalnya dan kemudian menggunakan karet silikon sebagai agen pengikatan dan antivibrasi jangka panjang.

Serta modulus rendah dan umur panjang yang sangat baik, SR membuat agen kedap air dan penyegelan yang sangat baik. Namun mereka tidak memasang sealant uap - ater uap akan melewati SR dengan waktu - air cair biasa. Jadi mereka "bernafas" - yang mungkin baik atau buruk tergantung pada aplikasi.

• Perhatikan bahwa karet silikon yang digunakan HARUS merupakan pengawet netral di mana komponen elektronik atau yang sensitif terhadap korosi digunakan. SR "normal" adalah penyembuh asam dan melepaskan asam asetat selama pengaturan (berbau seperti cuka). Ini "tidak terlalu buruk" dalam banyak kasus tetapi dapat menyebabkan korosi pada aplikasi sensitif.

  Karet silikon pengawet netral tersedia luas, dan biayanya kecil jika ada tambahan. Sebagian besar adalah "Oxeme" menyembuhkan dan melepaskan okseme dan metil alkohol. Yang pertama dapat menyebabkan korosi tembaga telanjang. Obat oxeme tidak cocok untuk penggunaan alkohol menyembuhkan polikarbonat.

  Obat SR netral yang agak mahal adalah alkohol murni dan melepaskan Methyl Alcohol pada pengaturan. Penanganan yang masuk akal sudah cukup baik. Beri ventilasi dengan baik jika menggunakan kg sekaligus :-).

  Dow Corning membuat berbagai SR yang tersedia di sebagian besar negara dan yang memiliki data teknis lengkap. [Tidak ada hubungan dengan Dow Corning selain dari menjadi pelanggan yang puas].

Ada banyak perekat lain yang cocok untuk saya. Perekat cyanoacrylate diatur dengan cepat (lem super, lem gajah), permukaan marring berisiko dalam beberapa aplikasi dan akan terurai seiring waktu pada beberapa permukaan. Lem lateks dan kontak adalah modulus rendah dan dapat bermanfaat. Pelarut cenderung digunakan yang mungkin memiliki efek samping. Ada yang lain, tetapi saya telah menemukan karet silikon menjadi yang terbaik secara keseluruhan.

- Karet Silikon versus Epoksi Resin:

Saya tidak menyebutkan resin epoksi (ER), dan Mike merekomendasikannya untuk karet silikon (SR). Resin epoksi tentu sangat bermanfaat. Mereka tersedia dengan "pot life (waktu yang dapat digunakan sebelum pengaturan) di bawah 1 menit hingga jam, dan waktu untuk curing penuh sekitar satu jam atau lebih hingga satu hari atau lebih. Suhu yang tinggi meningkatkan laju curing dan mengurangi masa pakai pot. ER biasanya ' 2 pot "- dua komponen berbeda dicampur sebelum digunakan. SR juga tersedia dalam 2 bagian formulasi, biasanya dengan waktu pengaturan yang cepat (menit hingga 10 menit - dapat lebih lama dengan desain).

Sebuah faktor yang saya kutip sebagai keuntungan, Mike telah dikutip sebagai kerugian. Kami berdua benar (dan keduanya salah? :-)) dan perlu dipahami mengapa.

Faktornya adalah "modulus". Modulus (lebih tepatnya "Modulus Elastis") adalah rasio tegangan terhadap regangan - jumlah deformasi yang dialami per gaya yang diberikan. Ada berbagai ukuran modulus, terutama yang berkaitan dengan aspek arah gaya dan deformasi. Beberapa lebih detail di sini di artikel Wikipedia ini tentang modulus elastis. .

Karet Silikon adalah "modulus rendah" - sementara nilai sebenarnya dapat sangat bervariasi menurut desain, yang biasanya dijumpai akan "jauh" lebih elastis "daripada resin epoksi biasa. Mike dan saya menyetujui ini :-). Seberapa bergunanya hal ini masalah untuk diskusi.

Resin epoksi umumnya akan bertindak dengan cara yang sama seperti penjepit atau braket atau sistem pemasangan mekanis. Ini dengan kaku menempelkan komponen ke fixture atau PCB dll. Karet silikon yang khas sama sekali tidak "seperti jeli" - mereka diatur ke karet kaku - biasanya sefleksibel penghapus blok yang kurang kaku - padat tapi tidak seperti beton. Kekerasan formulasi karet tidak secara intuitif terkait dengan modulus * tetapi keduanya cukup terkait untuk berguna. Skala kekerasan yang tepat untuk karet adalah skala kekerasan "Shore A". Ban mobil sekitar Shore A 70 - karet yang agak kaku. Sebuah karet gelang khas adalah Shore A 25-30 - agak melar. Karet silikon tersedia yang diatur ke salah satu dari ekstrem ini, tetapi sebagian besar akan menengah, dengan kecenderungan ke arah sisi kaku dalam banyak kasus.

Sekarang pertimbangkan, jika Anda pernah mengalami peredam getaran, pelindung gempa, pemasangan anti guncangan, pemasangan mesin otomatis, ... - karakteristik mekanis apa yang mereka miliki? Bahan seperti apa yang Anda harapkan terbuat dari bahan itu?

• Jika pemasangan membutuhkan kekakuan mutlak, tidak dapat mentolerir tingkat kelenturan apa pun, perlu dipasang dengan kokoh tanpa gerakan relatif terhadap pemasangan apa pun - maka karet silikon mungkin bukan bahan pemasangan pilihan.

• Sebaliknya, jika tingkat isolasi mekanis dari getaran, kemampuan untuk menahan dampak dan gerakan atau kekuatan eksternal yang besar dengan mendistribusikan kekuatan yang terlibat dalam ruang dan waktu, minimalisasi transmisi getaran dengan transfer energi getaran yang hilang, kebebasan dari fraktur stres dan degradasi mekanis minimal dengan usia sangat berharga, maka karet silikon akan menjadi pesaing serius.

M Alin bertanya tentang hal-hal apa yang paling perlu dilem.
Biasanya ini

• Benda berat yang mengerahkan kekuatan besar di bawah benturan (dapat kapasitor, kotak baterai longgar, ...

  • PCB ada di slot, konektor tepi, objek yang dapat mencapai "whiplash" di bawah dampak abadi.

  • Barang-barang dipertahankan semata-mata atau terutama oleh perekat.

Pada dasarnya, objek yang dapat bergerak di bawah benturan atau getaran dan untuk mempertahankan kerusakan jika terjadi.

Peredam kejut karet - gambar adalah tautan langsung

Wikipedia - Shore durometer
Bahan masinis - Shore hardness
Shore A to Shore D perbandingan (tersangka!)

(* Formula yang kira-kira menghubungkan Shore A dengan modulus Young diberikan di bawah ini. Tidak mungkin berguna dalam konteks ini.)

Ditambahkan 4 tahun pada:

T: Saya tidak mengerti pernyataan Anda yang saling bertentangan "harus menggunakan pengekangan mekanis yang 'tepat' [...] Ini dilakukan dengan benar [perekat] adalah metode pembuatan yang sah". Perekat itu fantastis, ketika, seperti yang Anda sebutkan, itu dirancang untuk. Jika Anda ingin memulai dengan "semuanya harus menggunakan mur dan baut", saya akan mengarahkan Anda ke 3M yang perekatnya menahan permukaan bangunan tertinggi di dunia.

A: Saya membaca ulang atau membaca sekilas apa yang saya tulis untuk melihat bagaimana itu cocok.
Saya setuju bahwa jika Anda mengambil beberapa pernyataan baik dalam semi-isolasi DAN (boolean) pada nilai nominal absolut, Anda dapat melihat beberapa kontradiksi. Jika Anda mengambil kedua pertanyaan asli dan apa yang saya tulis secara keseluruhan tampaknya masuk akal apa adanya. Saya bisa mengubah beberapa kata untuk menghapus beberapa kontradiksi parsial tetapi saya pikir siapa pun yang mencari saran tentang subjek yang membacanya semuanya akan mendapatkan ide yang sangat bagus tentang apa yang saya katakan [[Apakah apa yang saya katakan valid atau tidak, adalah pertanyaan lain :-)]].

Saya perhatikan bahwa saya perhatikan bahwa SR berkualitas baik (karet silikon) akan "bertahan lebih dari 20 tahun) dan berguna dalam peran ini. Dan saya merasa nyaman dengan gagasan bahwa lembar bahan yang 'dirancang dengan benar' dirancang dengan benar '() seperti kaca) dapat 'aman' dipegang dengan perekat untuk masa desain bangunan ketika semua asumsi ternyata valid.

Tapi, saya juga tahu panel kaca yang memiliki "baru saja jatuh" bangunan dan di sini (elang baru) satu orang jatuh ke kematiannya ketika ia bersandar pada perekat yang dipertahankan jendela-panel kaca lantai penuh yang kemudian jatuh :-(.
Yaitu "Desain yang tepat" dan "aplikasi yang tepat" dan "asumsi yang valid" adalah atau harus berada dalam kemampuan desainer profesional - dan bahkan mereka terkadang salah.

Orang-orang yang "merancang" sistem pengikat dengan sumber daya dan kemampuan yang lebih sedikit secara umum dapat lebih yakin tentang "melakukan yang benar" dengan pengencang mekanis daripada dengan perekat.

Saya telah terlibat dengan penggunaan pengikatan perekat pada mungkin 500.000 produk yang dibuat di sejumlah pabrik (Cina) selama beberapa tahun. Pelajaran dan pengalaman mencerahkan :-).
Ya, perekat ada di tempatnya.
Ya, saya menggunakannya.
Dan, ya, saya SELALU waspada dan sadar akan apa yang mungkin terjadi.

Kembali pada hari-hari saya di industri kedirgantaraan, komponen kecil yang dipasang 'secara substansial' datar terhadap PCB (yaitu resistor aksial melalui lubang, dioda, IC DIP dll) tidak memerlukan perlakuan khusus, demikian juga komponen SMD. Komponen yang lebih besar seperti kapasitor radial dan komponen yang dipasang dengan bangga pada PCB (transistor dll) dipasang dengan perekat resin epoksi. Karet silikon (RTV) hanya digunakan untuk mengamankan sekrup pot yang sudah disetel karena lentur dan tidak mampu melindungi dari tekanan getaran.

PCB dipasang pada sasis menggunakan dudukan anti-getaran (nitril karet dll). Pelapis konformal mungkin memberikan sedikit perlindungan tambahan juga.

SMD kecil mungkin tidak memerlukan perbaikan mekanis, karena mereka sulit mengerahkan tenaga pada penyolderan karena beratnya yang rendah, seringkali miligram. (Sebuah resistor film tipis 0402 memiliki berat tepat 1mg.)

Untuk komponen yang lebih besar, seperti elektrolitik besar, saya tidak akan menggunakan lem yang tetap elastis . Jenis lem ini masih memungkinkan bagian untuk bergetar, meskipun dengan amplitudo yang lebih rendah. Bahkan pada amplitudo rendah ini dalam waktu yang lama mereka dapat menyebabkan penyolderan putus karena creep .
Merayap juga dapat terjadi dengan pemasangan non-elastis, jika penyolderan akan berada di bawah tekanan ketika lem mengering, tetapi ini tidak seburuk tegangan dari getaran.

secara umum sebagian besar perangkat memiliki tegangan permukaan yang cukup pada solder untuk menjaga komponen tetap di tempatnya bahkan pada suhu tinggi dan getaran besar. Paling berisiko adalah komponen besar dan berat. jika Anda memiliki kapasitor elektrolit SMD besar saya akan membuatnya melalui lubang, bersama dengan konektor apa pun.

Satu-satunya penggunaan lem dalam pekerjaan SMD yang dapat saya pikirkan adalah menggunakannya untuk menjaga agar komponen tidak jatuh saat oven dialirkan kembali.