电子产品防水设计经验总结

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1、IP等级（防尘防水）定义等级（防尘防水）定义 数数 字字 第一位数字第一位数字防尘防尘第二个数字第二个数字防水防水 0没有防护没有防护 1 可抵御超过的固体物质。 如：手部意外触摸 可经受垂直落下的水点。 2 可抵御直径超过直径、长度不超过的 固体物质。 如：手指 可经受呈15垂直角的水花的直接喷射。 3 可抵御直径超过的固体物质。 如：工具或金属丝 可经受呈60垂直角的水花的直接喷射。 4 可抵御直径超过的固体物质。 如：细小金属丝 可经受任何方向射来的水花允许有限 的进入。 5防尘，有限进入（无有害堆积物）。 可经受来自任何方向的低压水柱喷射 允许有限的进入。 6灰尘难以进入，完全防尘。

2、可经受来自任何方向的强力水柱喷射 允许有限的进入。 7不适用。 允许短暂放入深的水中，时间可长达30 分钟。 8不适用。可经受压力下长期浸泡。 IP等级 IP是Ingress Protection的缩写，IP等级是针对电气设备 外壳对异物侵入的防护等级，来源是国际电工委员会 的标准IEC 60529，这个标准在2004年也被采用为美国 国家标准。 在这个标准中，针对电气设备外壳对异物的防护， IP等级的格式为IPXX，其中XX为两个阿拉伯数字，第一 标记数字表示接触保护和外来物保护等级，第二标记 数字表示防水保护等级，具体的防护等级可以参考下 面的表格。 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条

3、件 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条件 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条件 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条件 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条件 IP等级防水方法和条件等级防水方法和条件 防水设计一般思路防水设计一般思路 防水设计一般思路防水设计一般思路 防水设计一般思路防水设计一般思路 防水设计一般思路防水设计一般思路 防水设计一般思路防水设计一般思路 2.55.5 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计实例防水结构设计实例

4、 上、下盖设计 防水结构设计实例防水结构设计实例 线套防水设计 防水结构设计实例防水结构设计实例 螺丝防水设计 1.螺丝柱上套一个塑料套； 2.螺丝柱上套O型圈或软垫 其他 防水结构设计实例防水结构设计实例 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 密封所用衬垫的材料必须具备三防（防湿热、防霉菌、防 盐雾腐蚀）特性，并根据环境剖面提出相适应的耐候性要求； 如果要兼顾EMC对材料就又有新的要求。密封衬垫的形状选择 也直接影响密封的效果。 密封衬垫材料要求: 低的吸水率：所用衬垫和密封材料吸水率应低于0.5。 使用温度：由环境剖面给出的极端温度（最高和最低）下， 材料不龟裂，发脆或降解变性（

5、如返原，变稀）。 稳定性：在使用温度范围内，没有有害气体释放。 相容性：在装配中和其它材料相容性好。 耐燃性：耐燃性和抗电弧性好。 耐候性：室外（I型面）产品需耐紫外线。 抗霉性：01级。 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 材料（优选）主要特点用途 硅橡胶 (FG型高抗撕) 1.耐候性好，抗大气老化50年； 2.无有害物释放； 3.材料性能的可设计性好； 4.使用温度60200； 5.硬度3070度； 6价格较贵。 适用于没有耐油要求的所有 密封件，尤其是耐候性要求高的密 封件。 电子设备防水密封件，如隔 膜、O型圈、衬垫、保护罩、防水 套等；高频器件的绝缘、密封。 三元乙丙橡胶

6、1密封性能与硅橡胶相仿； 2耐老化性能优； 3粘接性差； 4价格便宜。 室外型机柜的防水密封。 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 O型密封圈是典型的挤压型密封。O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内 容，对密封性能和使用寿命有重要意义。O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决 于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。 压缩率压缩率 压缩率W通常用下式表示： W=（d0-h）/d0100% 式中d0-O型圈在自由状态下的截面直径(mm); h-O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型圈压缩后的截面高度(mm) 在选取O形圈的压缩率时,应从

7、如下3方面考虑： 1要有足够的密封接触面积； 2摩擦力尽量小； 3尽量避免永久变形。 静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10%15%；平面静密封装置 取W=15%30%。 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 拉伸量拉伸量 O型圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样，拉伸量的大小对O型圈的密 封性能和和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O型圈安装困难，同时也会因截面直 径d0发生变化而使压缩率降低，以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示： =(d+d0)/(d1+d0) 式中d-轴径（mm）；d1-O形圈内径（mm）。 拉伸量的取值范围为1

8、%-5%。如表给出了O型圈拉伸量的推荐值，可根据轴径的大小，按 表选限取O型圈的拉伸量。O型圈压缩率与拉伸量的先取范围 密封形式密封介质拉伸量（%）压缩率w（%） 静密封 液压油1.031.041525 空气 衬垫的截面积。此设计有利于衬垫压缩后能完全容纳在槽内（平垫除外），使槽的沿和盖 板紧密接触，其作用是：限位：防止衬垫过压，有利于衬垫使用寿命； 二槽深：槽深的尺寸是由衬垫的外形和压缩量决定的。影响衬垫压缩量的因素主要由： 衬垫的外形（截面形状） 接合面不平度公差愈大，压缩量应增大； 螺孔的间距愈大，压缩量应增大。 常用的O形、D型圈衬垫压缩量控制在1825，最大不超过30（低温环境使用时

9、压缩量尽 量设计到30%，压缩量的设计要考虑槽及O型圈的公差问题。空心结构和泡沫衬垫压缩量通常在 50）。以O形圈为例： 槽深H衬垫直径（或高度）（1-衬垫压缩率） 简化成：HO形圈直径0.75 3、槽宽：当槽深H确定后，槽宽W是H的函数，通常变化不会太大。由于槽宽将影响到模块 外形尺寸，设计师对W尺寸会精打细算。 槽宽WO形圈截面积/H（槽深）（110120） 系数110120是控制槽的裕量以保证衬垫能完全容纳在槽内。 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 常用常用 O型密封圈静态使用时之相对槽尺寸表（仅供参考）型密封圈静态使用时之相对槽尺寸表（仅供参考） 密封圈线径C/S槽深 t

10、槽宽 b密封圈线径C/S槽深 t槽宽 b 1.000.801.305.004.006.14 1.501.101.905.334.306.48 1.601.202.105.504.506.60 1.781.302.305.704.656.86 1.901.402.406.004.807.36 2.001.502.606.505.207.98 2.401.803.106.995.608.60 2.501.903.207.005.608.60 2.622.003.367.506.009.20 2.702.103.408.006.409.81 3.002.303.848.406.7210.30 3.5

11、02.704.458.506.8010.43 3.532.704.459.007.2011.05 3.602.804.549.507.6011.66 4.003.155.0010.008.2011.97 4.503.605.52 防水结构设计防水结构设计O型圈的使用型圈的使用 O形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见 常见疵病产生原因改进意见 泄漏 1、安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤； 2、压缩量过小； 1、安装时将壳体的端部加工为倒角，以保证安装时O形橡胶密封圈不受剪切 而损坏； 2、适当的增加压缩量； 大 泄 漏 1、O形橡胶密封圈失去弹性； 2、O形橡胶密封圈表

12、面遭受严重磨擦损坏； 3、O形橡胶密封圈过度收缩； 4、O形橡胶密封圈受密封介质腐蚀、溶胀； 5、间隙值过大，O形橡胶密封圈被挤出； 6、O形橡胶密封圈断面直径单边粗细不一致，造成运动时扭 曲破坏； 1、提高O形橡胶密封圈材料性能，延长使用使用寿命； 2、适当提高O形橡胶密封圈胶料硬度，减少磨擦系数； 3、动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大； 4、提高O形橡胶密封圈胶料的耐油性； 5、减小间隙值 6、加强O形橡胶密封圈模型的尺寸控制和产品检验； O形橡胶密 封圈早期损 坏 1、O形橡胶密封圈过度拉伸，过早发生断裂 2、安装时损坏 3、压缩量过大，严重磨擦或剪切 4、选用O形橡胶密封圈或

13、沟槽尺寸不妥 1、动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大； 2、安装时才用金属导套 3、减小压缩量； 4、正确选用O形橡胶密封圈和沟槽的配合 低温泄漏 O形橡胶密封圈在低温下失去弹性提高O形橡胶密封圈胶料的耐寒性 过度磨擦 1、压缩量过大； 2、O形橡胶密封圈溢出或耐油差，过度溶胀； 1、减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度 2、采用挡圈防止O形橡胶密封圈溢出或提高O形橡胶密封圈材料的耐油性； 手机防水处理实例手机防水处理实例 整机外观 整机拆解(1) 整机拆解(2) LENS的防水结构 镜片厚度2.0mm，背胶+胶水贴在前壳上面 按键的防水结构 按键硅胶周圈长围骨，宽度1.2mm

14、，dome片表面有覆盖胶膜防水（注意螺丝位覆膜处 理也做到防水），按键通过按键支架锁螺丝固定于前壳，硅胶围骨压缩量0.3mm左右 dome 体开孔穿过去，连接到主板上 硅胶围骨 Rec围骨底部贴防水膜（特殊材料，防水且不影 响出音）+黄色硅胶支架，保证rec防水 RECEIVER的防水结构 侧键的防水结构 前壳采用双色注塑工艺，侧键位置壳体采用橡胶材料，壳体本身做出侧 键键帽并保证按压手感，内部做硅胶通过结构定位加背胶粘合 USB接口的防水结构 Usb塞子采用双色注塑工艺，和前壳usb孔配合面长软胶 围骨，使用过盈配合的方式来防水，主板usb插座加硅 胶支架做保护，usb塞子最后打螺丝锁在壳体

15、上 mic的防水结构 前壳mic孔底部覆膜（同rec处覆 膜）+泡棉贴住，保证防水 SPK、CAM、闪光灯，的防水结构 Spk出音孔底部加覆膜（同rec覆膜材 质）贴住防水，底壳长围骨包住spk， 再加图示白色防水胶做密封处理 闪光灯背胶在壳体上，周圈加报色密封 胶处理 Cam做装饰件热熔在壳体上，中间镜片 背胶在底壳上，热熔孔加密封胶处理 电池盖的防水结构（1） 电池仓与电池盖配合面加硅胶，硅胶通过定 位柱+背胶的方式固定，硅胶厚度0.6mm， 电池盖配合面位置周圈长围骨，围骨高度 0.6mm宽度0.8mm，通过头部3插骨，底部 两个螺丝锁住的方式定位 电池盖的防水结构（2） 底壳头部3个插孔底部加密封胶防水处理 底壳两电池盖螺丝孔底部加密封胶防水处理 A、B壳配合的防水结构（1） A壳长公止骨，宽度1.2，高度2.0，底壳做凹槽，底部装硅胶绳硅 胶绳直径1.0mm，硅胶绳压缩密封防水，压缩量0.8mm左右 A、B壳配合的防水结构（2） 底壳外观面6个螺丝+电池仓内2个螺丝锁A、B壳，螺丝要加软胶垫圈密封防 水，螺丝孔再做螺丝塞与螺丝孔过盈配合防水，这里螺丝塞头部与底壳配合 为底壳软胶配合螺丝塞软胶，能起到更好的防水效果