升级3C3涂层的可行性方案
丹佛斯增强涂层系列变频器
丹佛斯公司为环境比较恶劣的工业应用,特别提供3C3涂层的变频器,能够有效提高变频器耐潮湿、油污等恶劣环境的能力,减少故障,延长变频器的使用寿命。不过丹佛斯提供的3C3增强涂层只针对中国市场,许多原装进口的变频器反而是没有涂层的。
但是上海津信变频器有限公司可以提供升级涂层的服务,为不带涂层的变频器加涂层,使其达到3C3级别的抗环境污染要求。
防护环境和涂层相关的标准:
IEC60721-3-3 根据污染程度对应用环境进行了分类,规定具有化学物质的环境包括以下6个类别:
- 3C1R
-
- 3C1L
-
- 3C1
-
- 3C2
-
- 3C3
-
- 3C4
-
丹佛斯变频器的标准涂层能耐受上述中第5项“3C3”中所表述的中度污染的工业现场环境。
涂层材料行业常用的标准为美国军规:MIL-I-46058C。其中对涂层材料的基本要求如下:
- 材料不含有毒物质,材料成分、弹性、以及所含的塑化剂和触媒要符合要求;
- 材料要适用于印刷线路板,并不会影响电子元器件质量;
- 涂层材料固化温度不能超过125℃,固化时间不能超出相关规定;
- 涂层表面必须光滑、透明、同质、不含色素、无气泡、无孔、不起皱开裂、不掉皮,涂层材料不能造成退色和腐蚀;
- 材料要抗菌;
- 材料绝缘电阻必须≥1.5×1012Ω
- 材料必须符合介电电压的要求,无内部和表面放电;
- 材料谐振Q值必须满足相关要求;
- 高温下,涂层材料的表面特性和介电电压也要满足上面的要求;
- 材料要耐潮湿,抗水解;
- 材料的韧性要满足相关要求;
- 材料具有不燃或阻燃特性。
MIL-I-46058C标准列出了5种涂层材料,他们的主要特点如下:
|
丙烯酸
树脂
|
环氧
树脂
|
有机硅
|
聚氨酯
树脂
|
聚对二
甲苯
|
体积电阻率(Ω•cm)
|
约1014
|
约1016
|
约1015
|
约1015
|
|
工作温度 (℃)
|
-50~120
|
-60~230
|
-60~200
|
-40~130
|
|
介电强度 (kv/mm)
|
21
|
>21
|
≥18
|
50
|
|
介电常数
|
3.0
|
3.0
|
2.8
|
3.0
|
|
抗拉强度 (Mpa)
|
4.5
|
5.5
|
2.5
|
5.5
|
|
扯断伸长率 (%)
|
350
|
350
|
150
|
350
|
|
固化后硬度(肖氏)
|
60D
|
85D
|
20A
|
35A~85A
|
|
剪切强度 (Mpa)
|
3.5
|
6.5
|
1.5
|
6.5
|
|
剥离强度 (N/mm)
|
≥6
|
>20
|
>5
|
>20
|
|
25℃表干时间 (Min)
|
2~10
|
30~60
|
10~30
|
<15
|
|
喷涂工艺
|
喷涂
刷涂
浸涂
|
使用前需要调配
|
喷涂
刷涂
浸涂
|
喷涂
刷涂
浸涂
|
真空喷涂
|
成本
|
中等
|
中等
|
高
|
中等
|
|
|
|
|
|
|
|
其中聚对二甲苯因为需要特殊喷涂设备,一般生产过程不予采用;有机硅工作温度高,但是成本也较高;环氧树脂各项数据都很优异,但是喷涂时需与固化剂调配,工艺稍嫌复杂;聚氨酯树脂有微气味,表面硬度低;丙烯酸树脂各项特性均衡,是实际应用最广泛的涂层材料。
升级服务使用的涂层材料和工艺:
变频器印刷线路板涂层需要考虑的因素:变频器印刷线路板的工作温度一般不会超过85℃;变频器的安装环境可能遇到的污染主要为潮湿和油污;变频器由于采用强迫风冷,所以要求印刷线路板涂层耐磨损。综上所述,丙烯酸树脂是变频器涂层材料的首选。
上海津信变频器有限公司在为客户升级变频器涂层的服务中选择G50丙烯酸树脂,此材料固化速度快,对各种电路板有良好的附着力,具有很好的耐温性,在120℃条件下,热老化性能保持良好,其固化后形成一层透明的保护膜,具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕、耐磨损等特性。用此材料升级变频器涂层以后,可以使变频器达到或超过3C3环境标准所要求的防护等级。
我们公司升级变频器涂层时,会严格按照工艺流程操作:首先拆下印刷线路板,用规定的清洁剂将印刷线路板清洁干净,再烘干;然后刷涂涂层,单次涂膜厚度控制在0.15mm左右,功率模块驱动部分要等第一层涂层表干后再加涂一层;然后将印刷线路板放置烘箱,在60℃温度下烘干30分钟;最后安装及整机负载测试。
|