Pęcherzyki w epoksydowym materiale do impregnacji: jak mieszanie pod próżnią chroni zainkapsułowaną elektronikę

Masy uszczelniające na bazie żywic epoksydowych chronią transformatory, moduły zasilania, sterowniki LED, czujniki oraz zestawy akumulatorów przed wilgocią, wstrząsami i zwarciami.
Większość producentów traktuje etap utwardzania jako moment prawdy — jednak jakość uszczelnionego komponentu jest faktycznie ustalana wcześniej, w misie mieszającej.
Niedoskonałe mieszanie cicho gwarantuje niedoskonałe utwardzanie — niezależnie od tego, jak wysokiej klasy jest piec.

Trzy problemy wynikające z niedoskonałego mieszania masy uszczelniającej

1. Aglomeracja napełniacza.
Napełniacze termiczne, takie jak glinokrzemian i azotek boru, łatwo tworzą grudki; ich początkowe rozmiary cząstek wynoszą dziesiątki mikrometrów.
Grudki przerywają sieć przewodzenia ciepła, powodują lokalne punkty gorąca i uniemożliwiają odprowadzanie ciepła z wnętrza komponentu.

2. Uwięzione powietrze.
Mieszanie ręczne lub mieszanie wirówkowe z wysoką prędkością obrotową wprowadza powietrze do żywicy.
Podczas utwardzania się kompozytu te pęcherzyki zamieniają się w puste przestrzenie — niższa wytrzymałość dielektryczna, pękanie powierzchni oraz szybka degradacja właściwości w warunkach wilgotności.

3. Skracający się okres nadawania masy.
Tarcie nagrzewa mieszaninę podczas mieszania.
Ciepło przyspiesza reakcję epoksydową, co oznacza, że zaplanowany czas nadawania masy stopniowo skraca się w trakcie mieszania.

Zalecana metoda zalania

Krok 1 — Zważenie i wstępne wymieszanie.
Połącz składniki A i B z napełniaczem i wymieszaj je równomiernie w mieszalniku odśrodkowym (przykład: 1000–1500 obr./min przez 1–3 minuty).
Wstępnego wymieszania dokonuje się w celu zwilżenia napełniacza oraz ujednorodnienia podstawy przed odpowietrzeniem.

Krok 2 — Dezgazowanie w próżni.
Przełącz się na tryb próżniowy (klasa 0,2 kPa, 2–5 minut).
Wspólne działanie próżni i siły odśrodkowej usuwa mikropęcherzyki z żywicy — bez oczekiwania i bez konieczności wielokrotnego powtarzania operacji.

Krok 3 — Kontrola i dawkowanie.
Zweryfikuj za pomocą miernika grubości warstwy lub mikroskopu, czy nie pozostały żadne aglomeraty ani pęcherzyki, a następnie wykonaj dawkowanie.
Czysty, pozbawiony pęcherzyków materiał ma lepszą przepływowość i lepiej zwilża elementy.

O ile to możliwe, przeprowadź cały proces na maszynie z kontrolą temperatury.
Modele TTC firmy SMIDA utrzymują materiał w zakresie temperatur od −15 °C do 25 °C, co ogranicza nagrzewanie się, wydłuża czas pracy żywicy epoksydowej oraz zapewnia zespołowi dawkującemu wygodny okres działania zamiast gonitwy.

Dlaczego mieszanie bez łopatek ma znaczenie dla żywic epoksydowych

Twarde napełniacze, takie jak glinokrzemian, są ścierne.
W mieszalniku nożowym zderzają się wirnik i ściana zbiornika, a powstające odpryski metalu trafiają do masy — stają się bombą czasową powodującą awarię izolacji.
Bezkontaktowa konstrukcja SMIDA oznacza, że żywica epoksydowa styka się wyłącznie ze szklanką.
Brak zużycia, brak odprysków, brak drugiego źródła zanieczyszczenia.

Często zadawane pytania

W jaki sposób pęcherzyki wpływają na elektroniczny element zalany żywicą?

Puste przestrzenie pozostawione przez pęcherzyki zmniejszają wytrzymałość dielektryczną, tworzą punkty osłabienia pod wpływem cykli termicznych oraz pozwalają wilgoci na przenikanie.
W zastosowaniach wysokonapięciowych lub motocyklowych stanowią one bezpośredni zagrożenie niezawodności.

Czy maszyna do mieszania i odgazowywania w próżni może zastąpić komorę próżniową?

Dla żywic epoksydowych o dużej lepkości — tak, i to szybciej.
Komora próżniowa czeka, aż pęcherzyki wypłyną; mieszalnik odśrodkowy aktywnie usuwa je równocześnie z tworzeniem próżni 0,2 kPa, skracając proces odgazowywania z godzin do minut.

Dlaczego zaleca się kontrolę temperatury żywicy epoksydowej?

Reakcja epoksydowa przebiega szybciej wraz ze wzrostem temperatury.
Niekontrolowane ciepło mieszania skraca czas życia masy i może spowodować częściową żelowację w naczyniu do mieszania.
Mikser z kontrolą temperatury utrzymuje masę w jej optymalnym zakresie procesowym.

Jaki rozmiar miksera potrzebuję do masy do wlewek?

Dobierz maszynę do masy partii: od próbek badawczych o masie 1 g do partii produkcyjnych o masie 100 kg i więcej.
SMIDA dobra model na podstawie docelowej masy partii oraz dziennego wolumenu.

Podsumowanie

Każdy utwardzony element to test wszystkiego, co miało miejsce przed jego wytworzeniem.
Jeśli etap mieszania i odpowietrzania został prawidłowo przeprowadzony, szanse na uzyskanie niezawodnego i estetycznego wyniku wlewania gwałtownie rosną — partia po partii.

Sprawdź to na swoim własnym składzie: prześlij próbkę swojej masy do wlewek do laboratorium SMIDA, a my przeprowadzimy proces mieszania i odpowietrzania na naszym mixerze z kontrolą temperatury, po czym pokażemy Ci poziom pęcherzyków i aglomeratów przed i po obróbce.
Bez zobowiązań.