電工電子設(shè)備三防技術(shù)分析

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1.三防技術(shù)整體研究

在現(xiàn)代三防技術(shù)應(yīng)用過程中，已經(jīng)從單純一項(xiàng)工藝技術(shù)實(shí)施上向復(fù)雜方向轉(zhuǎn)變，而且還會(huì)涉及到電路、工藝等相關(guān)內(nèi)容。站在產(chǎn)品角度來說，其中的三防性能是設(shè)計(jì)和制造出來的，如果不對(duì)三防設(shè)計(jì)產(chǎn)生足夠重視，只是對(duì)工藝防護(hù)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，必然會(huì)使后續(xù)產(chǎn)品應(yīng)用受到影響。近年來，很多人在三防研究上，只是停留在專項(xiàng)工藝范疇，對(duì)試驗(yàn)和設(shè)備之中出現(xiàn)的三防問題沒有重視，無法將整機(jī)三防性能展示出來。除此之外，在電工電子設(shè)備主體三防設(shè)計(jì)過程中，工作人員往往都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，缺乏對(duì)材料、涂層等方面的選擇，各個(gè)單項(xiàng)防護(hù)技術(shù)也沒有得到很好融合。盡管三防性能選擇了好的涂層，由于結(jié)構(gòu)、材料等沒有得到更好匹配，降低了電工電子設(shè)備三防性能。所以說，電工電子設(shè)備三防技術(shù)體系探究顯得尤為重要，各個(gè)工作人員可以根據(jù)現(xiàn)有的單項(xiàng)防護(hù)基礎(chǔ)，以及產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)典型功能和產(chǎn)品進(jìn)行有效研究，并將分散型技術(shù)有效結(jié)合到一起，做到三防性能的進(jìn)一步提升。

2.環(huán)境因素對(duì)電工電子設(shè)備的影響

2.1氣候環(huán)境條件

在電工電子產(chǎn)品室外應(yīng)用過程中，極容易受到溫度影響。如果是在高溫環(huán)境下，設(shè)備的內(nèi)部電路便會(huì)發(fā)生溫漂，讓設(shè)備局部溫度出現(xiàn)過高情況，對(duì)工作設(shè)備產(chǎn)生損害。另外，在電工電子設(shè)備溫度超出絕緣材料承受范圍之后，便會(huì)出現(xiàn)軟化、變形等問題，降低了電氣間隙，讓電擊風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率大幅提升。在我國(guó)東北等地區(qū)，冬季室外溫度很低，此時(shí)，電工電子設(shè)備之中的聚合材料也會(huì)產(chǎn)生變化，在降低機(jī)械強(qiáng)度同時(shí)，還會(huì)對(duì)絕緣性能產(chǎn)生影響。倘若電工電子設(shè)備采用上述材料作為防護(hù)外殼，損壞幾率大大提升，安全性也會(huì)降低。除了上述因素之外，電工電子設(shè)備還容易受到太陽輻射，無論是室內(nèi)設(shè)備還是室外設(shè)備都存在這種情況，導(dǎo)致設(shè)備表面溫度提升。

2.2力學(xué)環(huán)境條件

力學(xué)環(huán)境條件對(duì)電工電子設(shè)備影響因素主要包括運(yùn)輸、安裝過程以及裝卸過程中，稍有不慎，便會(huì)引發(fā)設(shè)備碰撞和跌落，對(duì)后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。在力學(xué)條件作用下，產(chǎn)品之中部件和元器件之間的相對(duì)關(guān)系變化巨大，甚至還會(huì)導(dǎo)致結(jié)合部相對(duì)位置出現(xiàn)改變。其次，電工電子設(shè)備部分引線結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)狀態(tài)，甚至還會(huì)有脫落風(fēng)險(xiǎn)，讓電氣防護(hù)外殼破裂更加明顯。這其中也會(huì)帶來一些新的風(fēng)險(xiǎn)，如電氣間隙變小等等。

2.3地理環(huán)境條件

我國(guó)土地面積遼闊，地形地貌也十分復(fù)雜，出現(xiàn)了不同的地理環(huán)境，如低氣壓、沿海等。隨著青藏鐵路投入運(yùn)行，很多電工電子設(shè)備開始出現(xiàn)在青藏高原上。與此同時(shí)，在具體使用過程中，低氣壓?jiǎn)栴}很難得到解決。相關(guān)工作人員曾做過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將空氣間隙保持在1mm，如果是在北京，擊穿電壓為4.6kv，如果是在拉薩，擊穿電壓將會(huì)變成2.8kv。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果之中可以看出，在低氣壓環(huán)境下，產(chǎn)品使用溫度提升幅度更大，損傷風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)提升。對(duì)于沿海地區(qū)來說，鹽霧是電工電子設(shè)備主要影響因素，岸邊的海浪會(huì)產(chǎn)生大量泡沫和氣泡，它們會(huì)隨著空氣進(jìn)入到城市之中，最終形成鹽霧。這些鹽霧一旦與電工電子設(shè)備接觸，便會(huì)在設(shè)備表面出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，加快金屬腐蝕速度，接觸電阻也會(huì)進(jìn)一步提升，在降低導(dǎo)電性同時(shí)，增加電擊風(fēng)險(xiǎn)。

2.4其他環(huán)境條件

電工電子設(shè)備也會(huì)受到生物環(huán)境、酸雨環(huán)境等影響，其中，生物環(huán)境主要涉及霉菌、鼠害等等，這些因素對(duì)室外電工電子設(shè)備應(yīng)用影響更為明顯。當(dāng)鼠類進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部之后，有很大幾率將帶電件橋接在一起。與此同時(shí)，鼠類還會(huì)對(duì)絕緣材料進(jìn)行啃咬，導(dǎo)致絕緣層損壞，很容易出現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部短路故障。酸雨形成主要是石油、煤等材料過量燃燒所導(dǎo)致。在我國(guó)，煤是主要能源，其中有90%的二氧化硫排放來自于煤的燃燒，酸雨類型為硫酸型酸雨，這種酸雨會(huì)加速對(duì)電工電子設(shè)備外殼的腐蝕，最終導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度大幅降低。

3.三防技術(shù)管理體系

3.1三防技術(shù)管理體系基本概念

所謂三防技術(shù)管理體系，主要是為了讓電工電子設(shè)備達(dá)到相關(guān)三防技術(shù)要求所實(shí)施的管理策略，主要包括四部分內(nèi)容，即管理框架、相關(guān)過程、工作程序和所需資源。首先，在管理框架上，主要是為了明確其中存在的協(xié)調(diào)關(guān)系和權(quán)責(zé)問題。其次，在相關(guān)過程設(shè)計(jì)上，三防工作需要通過各種過程來實(shí)現(xiàn)，做到相關(guān)過程的識(shí)別和確定。再次是工作程序，包括形成文件工作指南和作業(yè)指導(dǎo)書。最后是所需資源，整個(gè)三防工作的開展，需要通過適宜物質(zhì)基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)，如主材料、技術(shù)和方法等等。一般來說，三防技術(shù)管理體系的實(shí)施，表現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和文件系統(tǒng)上。而且這種文件可以根據(jù)具體特點(diǎn)，將電子產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)裙ぷ鬟M(jìn)行準(zhǔn)確定位，借助于文件系統(tǒng)將其清晰的描述出來。

3.2三防技術(shù)管理體系構(gòu)建的指導(dǎo)思想

三防技術(shù)管理體系的構(gòu)建，主要是對(duì)設(shè)計(jì)人員行為進(jìn)行約束和規(guī)范，讓設(shè)計(jì)人員按照相關(guān)規(guī)定開展工作，避免隨意性因素等問題出現(xiàn)。與此同時(shí)，在三防處理上，還需要將具體工藝規(guī)范展示出來。從這里也可以看出，三防體系指導(dǎo)思想主要以技術(shù)水平提升為主，將自我處理和社會(huì)服務(wù)尋求相結(jié)合，將工程之中的實(shí)際問題解決，展示出可操作特點(diǎn)。隨著三防技術(shù)的不斷進(jìn)步，三防體系設(shè)計(jì)的層次結(jié)構(gòu)也越來越明顯，可以確保文件系統(tǒng)具備明顯的開放性和漸進(jìn)性，并對(duì)不同層次文件進(jìn)行補(bǔ)充。與此同時(shí)，為了降低成本，人們可以將三防技術(shù)管理體系和質(zhì)量管理融合到一起，讓各個(gè)管理節(jié)點(diǎn)保持同步。

3.3三防技術(shù)管理體系層次結(jié)構(gòu)

在該項(xiàng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，可以借鑒質(zhì)量管理體系，將三防技術(shù)管理體系設(shè)計(jì)成四層金字塔式結(jié)構(gòu)。其中，第一和第二層文件比較固定，在后續(xù)工作之中，需要更改的內(nèi)容較少。而第三層和第四層文件屬于新工藝和新設(shè)施范疇，需要隨著技術(shù)不斷變化而更新。由于三防技術(shù)管理文件是整個(gè)系統(tǒng)核心的體現(xiàn)者，更屬于是資產(chǎn)庫之中的重要內(nèi)容，必須開展保密工作。值得注意的是，各個(gè)電子產(chǎn)品承制單位需要保持實(shí)事求是的工作態(tài)度，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)情況和管理特點(diǎn)，制定操作性較強(qiáng)的三防技術(shù)管理體系。其次，在各層次文件選擇上，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合并和拆分，而且在各個(gè)文件分開之后，需要將文件具體條目展示出來。最后，在三防技術(shù)管理體系執(zhí)行上，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)三層次和四層次文件進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)體系內(nèi)容的不斷發(fā)展和完善。

4.電工電子設(shè)備三防技術(shù)內(nèi)容

4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一步是總體設(shè)計(jì)，電工電子設(shè)備在安裝和布局上，周圍一定范圍內(nèi)不應(yīng)存在腐蝕性介質(zhì)，同時(shí)還要避免設(shè)備之中可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕性介質(zhì)泄漏情況，并設(shè)置好良好的排水和通風(fēng)舉措。第二步是分系統(tǒng)設(shè)計(jì)，工作人員可以將易腐蝕部位集中到一起，并以可更換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主；還要降低積水和積塵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)數(shù)量，減少焊接等操作，避免大量裂縫出現(xiàn)。第三步是零件設(shè)計(jì)，該種設(shè)計(jì)需要確保零件簡(jiǎn)單，降低孔洞和尖角的出現(xiàn)幾率，并采取應(yīng)力腐蝕預(yù)防措施，如果零件表面粗糙度明顯，還要針對(duì)其開展防護(hù)性工作。

4.2元器件選型

首先，工作人員要根據(jù)具體產(chǎn)品的三防性能要求，對(duì)關(guān)鍵元器件進(jìn)行三防選型和灌封等防護(hù)處理，維護(hù)設(shè)備的有效使用。其次，對(duì)已經(jīng)做好選型工作的元器件進(jìn)行三防試驗(yàn)，并對(duì)其中三防性能進(jìn)行摸底檢查，篩選出合格產(chǎn)品。除此之外，工作人員還需要對(duì)元器件質(zhì)量進(jìn)行全面控制，讓主體生產(chǎn)工藝朝著固化方向發(fā)展，提升對(duì)供應(yīng)商常規(guī)性和持續(xù)性質(zhì)量監(jiān)管力度，確保整個(gè)元器件選型工作順利進(jìn)行。

4.3材料選型

4.3.1金屬材料選擇。在容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的部位，以及維護(hù)工作開展不便的部分，均需要使用耐腐蝕性較高的材料，如鋁合金、鈦合金等等。另外，對(duì)一些腐蝕傾向小的材料進(jìn)行應(yīng)用，而且一般高強(qiáng)度鋼的電鍍過程容易出現(xiàn)“氫脆”現(xiàn)象，為整個(gè)電工電子設(shè)備應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。還要選擇雜質(zhì)含量較低的材料，這主要是由于雜質(zhì)材料會(huì)對(duì)金屬的抗腐蝕能力，尤其是在鋁合金等材料之中，這種傾向會(huì)顯得更加明顯。4.3.2非金屬材料選擇的關(guān)鍵因素。非金屬材料選擇的關(guān)鍵就在于防潮、防毒等方面，一般來說，三防性能較好的非金屬材料主要包括聚碳酸酯、有機(jī)玻璃等等。其次是塑料，酸堿抵抗能力很強(qiáng)，但熱塑性塑料很容易受到風(fēng)化、潮濕等因素影響，進(jìn)而出現(xiàn)變質(zhì)情況。熱固性材料包括酚醛塑料、氨基好環(huán)氧塑料等等，可以提升抗霉菌侵蝕能力。再次是氟碳化合物，其中介電特性十分明顯，可提升對(duì)周圍環(huán)境的抵御能力，在電子設(shè)備之中的應(yīng)用范圍很廣。最后是涂料，可以使用的涂料種類很多，環(huán)氧樹脂就是其中之一，經(jīng)常充當(dāng)?shù)灼徇M(jìn)行應(yīng)用。聚氨酯、丙烯酸酯等具備很好的耐候性，可以作為面漆進(jìn)行應(yīng)用。脂肪族聚酯等耐候性同樣較高，尤其是氟碳涂料，在一些防腐要求較高的情況下可以進(jìn)行應(yīng)用。

4.4三防工藝

合理的加工工藝和熱處理工藝等可以提升對(duì)環(huán)境的抵御能力，如果采用熱處理技術(shù)，可以對(duì)金屬的金相組織進(jìn)行應(yīng)用，將內(nèi)部應(yīng)力和應(yīng)變消除。在焊縫處理上，可以適應(yīng)噴砂措施來進(jìn)行，確保避免粗糙度不會(huì)超過70um，并根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況對(duì)土層體系進(jìn)行應(yīng)用。在焊縫間隙處理上，可以對(duì)焊縫密封膠進(jìn)行處理，提升其耐腐蝕性。另外，通過電鍍以及表面鈍化操作等，可以進(jìn)一步提升金屬的耐腐蝕性能。另外，在緊固件拆裝等操作上，需要配置一些手套等，避免汗?jié)n侵蝕問題出現(xiàn)，還可以根據(jù)力矩的適當(dāng)調(diào)整，避免結(jié)構(gòu)和涂鍍層出現(xiàn)破壞情況。

4.5三防管理

在整個(gè)電工電子設(shè)備三防技術(shù)應(yīng)用上，三防管理需要貫穿于其中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如工藝、制造、采購、檢測(cè)以及包裝運(yùn)輸?shù)?。除此之外，人們需要?duì)三防工作之中的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效監(jiān)督和管理，將潛在的風(fēng)險(xiǎn)和隱患因素消除，讓三防工作得到全面保護(hù)。

4.6三防試驗(yàn)

在三防試驗(yàn)過程中，主要包括的試驗(yàn)內(nèi)容有美軍試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)等等，這些項(xiàng)目是驗(yàn)證產(chǎn)品三防性能以及工藝措施的主要手段之一，更是確保三防性能的重要環(huán)節(jié)。除此之外，站在電工電子產(chǎn)品試驗(yàn)角度來說，具體的試驗(yàn)方法可以參考GJB150A內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)，電工電子設(shè)備所處環(huán)境十分復(fù)雜，其試驗(yàn)要求和試驗(yàn)項(xiàng)目可以依據(jù)GB/T19607-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

4.7三防包裝運(yùn)輸

在產(chǎn)品與客戶交接過程中，可能會(huì)出現(xiàn)很多種運(yùn)輸環(huán)境。另外，很多時(shí)候，運(yùn)輸方式、運(yùn)輸工具以及季節(jié)氣候等條件均會(huì)對(duì)產(chǎn)品三防性能產(chǎn)生極大影響。例如，產(chǎn)品運(yùn)輸時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)磕碰、劃傷以及振動(dòng)沖擊等，都將會(huì)為設(shè)備帶來質(zhì)量隱患。為此，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體的三防包裝要求，做好外包裝設(shè)計(jì)工作，并根據(jù)GB/T4798.1等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出電工電子設(shè)備運(yùn)輸和保存環(huán)境參數(shù)，在使用過程中，還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行參考。在包裝運(yùn)輸設(shè)計(jì)可靠性方面，可以通過實(shí)驗(yàn)方式等內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，在此過程中，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)制定出相關(guān)的運(yùn)輸包裝要求和試驗(yàn)方式，工作人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展工作即可。

4.8三防運(yùn)行維護(hù)

由于長(zhǎng)期環(huán)境因素的影響，產(chǎn)品材料、涂鍍層等方面均可能會(huì)出現(xiàn)性能下降、局部銹蝕等情況變化，為了將設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)，相關(guān)工作人員需要對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，讓電工電子設(shè)備發(fā)揮出更好作用。例如，在振動(dòng)和沖擊維護(hù)上，可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)：首先是加固設(shè)計(jì)，加固重點(diǎn)集中在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，提升設(shè)備的固有頻率，所允許的沖擊應(yīng)力和疲勞極限將會(huì)高于具體的響應(yīng)數(shù)值。其次，隔振緩沖系統(tǒng)的使用，對(duì)電子設(shè)備整機(jī)進(jìn)行隔振緩沖設(shè)計(jì)，讓外部激勵(lì)通過隔振緩沖系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)沖擊力降低。此時(shí)，傳遞給設(shè)備的實(shí)際作用力會(huì)小于設(shè)備的許用數(shù)值。雖然電工電子設(shè)備的抗沖擊設(shè)計(jì)難度較大，但只要將設(shè)備所處環(huán)境弄清楚，并做好針對(duì)性分析和研究工作，并對(duì)其進(jìn)行大膽創(chuàng)新，便可以將設(shè)備的抗沖擊能力提升。

5.總結(jié)

綜上所述，從實(shí)際發(fā)展情況之中可以看出，電工電子設(shè)備三防已經(jīng)成為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，其中的綜合性特點(diǎn)也極為明顯，只有建立起三防技術(shù)體系，才能讓相關(guān)工程順利完工。相關(guān)工作人員可以在電工電子設(shè)備生產(chǎn)過程中，根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建防護(hù)體系，對(duì)“三防”等級(jí)進(jìn)行確定，為新技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

作者：楊禮迦 單位：廣西玉林市機(jī)電工程學(xué)校