Czy woda może przeciekać przez silikon?

 

Woda w stanie ciekłym kontra para wodna: dwa różne „wycieki”

1) Wyciek wody w stanie ciekłym

Prawidłowo zastosowany silikon zazwyczaj skutecznie blokuje przedostawanie się wody w stanie ciekłym. W większości przypadków awarie spowodowane są przez:

• Niepełne pokrycie koralików lub cienkie plamy
• Niewłaściwe przygotowanie powierzchni (olej, kurz, środki antyadhezyjne)
• Ruch, który przerywa linię wiązania
• Pęcherzyki powietrza, puste przestrzenie lub pęknięcia powstałe w wyniku nieprawidłowego utwardzania
• Niewłaściwa chemia silikonu dla podłoża (niska przyczepność)

Ciągła, dobrze połączona silikonowa warstwa jest odporna na zachlapanie, deszcz, a nawet krótkotrwałe zanurzenie, w zależności od konstrukcji, grubości i geometrii złącza.

2) Przenikanie pary wodnej

Nawet gdy silikon jest nienaruszony, wiele elastomerów silikonowych umożliwia powolną dyfuzję pary wodnej. Nie jest to widoczny „wyciek” jak dziura – raczej wilgoć stopniowo migrująca przez membranę.

W przypadku ochrony urządzeń elektronicznych to rozróżnienie ma znaczenie: płytka PCB może być nadal wystawiona na działanie wilgoci przez miesiące/lata, jeśli silikonowa obudowa przepuszcza parę wodną, ​​nawet jeśli blokuje ona wodę w stanie ciekłym.

Dlaczego silikon jest stosowany jako materiał do kapsułkowania

A silikonowa kapsułkajest wybierany nie tylko ze względu na wodoodporność, ale także ogólną niezawodność:

• Szeroki zakres temperatur pracy:wiele silikonów działa mniej więcej od-50°C do +200°C, ze stopniami specjalistycznymi wyższymi.
• Elastyczność i redukcja stresu:niski moduł pomaga chronić połączenia lutowane i komponenty podczas cykli termicznych.
• Odporność na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne:silikon sprawdza się lepiej na zewnątrz niż wiele polimerów organicznych.
• Izolacja elektryczna:dobre parametry dielektryczne są przydatne w projektach elektroniki wysokonapięciowej i wrażliwej.

Innymi słowy, silikon często poprawia długoterminową trwałość, nawet jeśli „idealna bariera wilgoci” nie jest głównym celem.

Co decyduje o tym, czy woda przedostanie się przez silikon?

1) Jakość i grubość utwardzania

Cienka powłoka ułatwia przenikanie pary wodnej, a cienkie kulki łatwiej ulegają uszkodzeniu. W przypadku uszczelniania istotna jest stała grubość. W przypadku zalewania/enkapsulacji, zwiększenie grubości może spowolnić przenikanie wilgoci i poprawić ochronę mechaniczną.

2) Przyczepność do podłoża

Silikon może mocno przylegać, ale nie automatycznie. Metale, tworzywa sztuczne i powierzchnie powlekane mogą wymagać:

• Przecieranie rozpuszczalnikiem / odtłuszczanie
• Ścieranie (w stosownych przypadkach)
• Podkład przeznaczony do łączenia silikonów

W produkcji najczęstszą przyczyną „przecieków” są wady przylegania, nawet jeśli sam silikon jest drobny.

3) Wybór materiału: RTV czy polimeryzacja addycyjna, wypełniony czy niewypełniony

Nie wszystkie silikony zachowują się tak samo. Formuła wpływa na:

• Skurcz podczas utwardzania (mniejszy skurcz zmniejsza mikroszczeliny)
• Moduł (gięcie kontra sztywność)
• Odporność chemiczna
• Szybkość dyfuzji wilgoci

Niektóre wypełnione silikony i specjalistyczne formuły o wzmocnionej barierze charakteryzują się mniejszą przepuszczalnością w porównaniu ze standardowymi, wysoce oddychającymi silikonami.

4) Wspólna konstrukcja i ruch

Jeśli zespół się rozszerza/kurczy, uszczelka musi akomodować ruch bez odklejania się. Elastyczność silikonu jest tutaj istotną zaletą, ale tylko wtedy, gdy konstrukcja złącza zapewnia odpowiednią powierzchnię klejenia i unika ostrych narożników, które koncentrują naprężenia.

Praktyczne wskazówki: Kiedy silikon wystarczy, a kiedy nie

Silikon jest zazwyczaj świetnym wyborem, gdy potrzebujesz:

• Uszczelnienie zewnętrzne chroniące przed warunkami atmosferycznymi (deszcz, zachlapanie)
• Odporność na wibracje/cykle termiczne
• Izolacja elektryczna z amortyzacją mechaniczną

Rozważ alternatywy i dodatkowe bariery, jeśli potrzebujesz:

• Długotrwałe zapobieganie przedostawaniu się wilgoci do delikatnej elektroniki
• Prawdziwe uszczelnienie „hermetyczne” (silikon nie jest hermetyczny)
• Ciągłe zanurzenie z różnicami ciśnień

W takich przypadkach inżynierowie często łączą strategie: silikonowa obudowa redukująca naprężenia + uszczelka obudowy + powłoka ochronna + środek pochłaniający wilgoć lub membrana odpowietrzająca, w zależności od środowiska.

Podsumowanie

Woda zazwyczaj nie przeciekaPoprzezUtwardzony silikon w postaci płynnej — większość problemów wynika ze słabej przyczepności, szczelin lub defektów. Para wodna może jednak przenikać przez silikon, dlatego „wodoodporny” i „odporny na wilgoć” nie zawsze oznaczają to samo w ochronie elektroniki. Jeśli podasz mi swój przypadek zastosowania (obudowa zewnętrzna, zalewanie PCB, głębokość zanurzenia, zakres temperatur), mogę zalecić odpowiedni rodzaj silikonu, docelową grubość oraz testy walidacyjne (stopień ochrony IP, test zanurzeniowy, cykle termiczne) w celu spełnienia Twoich celów dotyczących niezawodności.