“三防”設計與工藝

正確、合理地選用材料是“三防”設計的基礎。材料的“三防”能力主要取決于材料本身的性質，在不能滿足防護要求時則必須對材料表面實施鍍涂保護。對于直接暴露在大氣中的零件，應該選用耐蝕鋼、不銹鋼、鋁合金等材料。選用材料時，必須清楚材料的腐蝕機理和相容性，避免出現危險性大的腐蝕形式，防止材料間相互作用引起腐蝕和老化。金、鉻、鎳、鈦及鈦合金、鋁合金、銅合金和不銹鋼等都有好的耐腐蝕性。從經濟性考慮，一般選用鋁合金、不銹鋼和優質碳素鋼等。有更高要求可采用鍍覆金屬層和涂覆非金屬層聯合保護。“三防”結構設計應遵循以下原則：

1設備結構外形應盡可能簡單。

2避免溝槽等易積水和冷凝液結構。

3結構縫隙是無法全部避免情況下，采用人為密封方式進行處理。例如，采用刮膩子、噴涂底漆、涂抹密封膠等手段。

4避免結構棱角過于尖銳，如果零件形狀發生改變時，保證足夠圓角過渡。

5產品應做好密封，如果考慮通風或者無法做到全密封，對設備要應采取排水措施，排水孔應不小于直徑6mm。

6電路板在設計時應盡可能考慮垂直放置，如果因為結構空間原因必須水平放置時，應提高母板的結構強度，避免形成積水面。

7不同金屬接觸時，控制電位差不大于0.5V[4]。

8對于密封和通風都有很高要求的設備，應該將散熱通風孔布置在設備底部，禁止布置在頂部，如果布置于側面可通過外加擋雨檐等方式處理。通過材料改性和表面鍍涂使得設備的“三防”性能進一步提升。

對金屬材料進行冷、熱加工和熱處理工藝等改性處理，可改善材料內部組織、消除應力從而提高材料的耐蝕性能。另外，對于焊接件，可通過合理選擇焊接工裝、參數、次序等工藝措施來減小焊接應力引起的結構形變，減少殘余應力造成的晶間腐蝕。通過材料表面鍍涂可以在設備及其零件表面生成一層金屬鍍層或非金屬涂層，達到與周圍介質隔離的目的，從而起到了防護作用。

“三防”鍍涂工藝應遵循以下原則：

1鍍涂層適用條件必須與設備使用環境條件相適應，因為各類鍍涂層都有允許的使用條件和范圍。

2不同鍍涂層之間要相容。

3零件和設備的表面光潔度要滿足鍍涂工藝要求。

4盡可能選用成熟的鍍涂工藝，如采用新工藝，必須進行充分的試驗驗證。

應用舉例

所示為一款某型號電子設備的控制系統機箱。機箱的表面整體采用酸洗、磷化、靜電噴涂戶外塑粉達到防潮、防鹽霧的效果，內部的PCB電路板均噴有“三防”漆。各個箱門與箱體體之間全部裝有密封墊，通過彈簧鎖關閉箱門是壓緊密封墊，從而避免積水，消除縫隙。萬一有雨水浸入，通過排水槽也可以將雨水導出。上翻小門開啟，方便操作面板操作;小門關閉時，同樣通過壓緊密封墊實現密封。另外，防雨檐可以起到雙重保護的作用。將電連接器布置在機箱底部，利于防水、防潮，連接器選用自身防水等級較高的，進一步提高防水、防潮效果。

4結束語

目前，對野外設備的可靠性要求越來越高，而設備的“三防”性能直接決定著設備可靠性的高低。因此，不斷提高野外電子設備的“三防”性能，是今后野外電子設備研發、生產單位及相關人員關注的重要課題。與“三防”有關的新材料、新工藝和新結構不斷出現，如何實現工程化也是一個函待解決的問題。

本文作者：陸玉姣         工作單位：機械工業第三設計研究院