Geltek硅凝膠墊片在電子連接器上的保護應用

電子連接器經過演變，已經從簡單的線對線接口組件發展到能夠傳輸大量數據的組件，可滿足視頻和自動駕駛等應用的需求。同時，連接器也面對著更苛刻的環境條件，如液體、有害氣體、極端溫度、機械沖擊和振動的影響。為了提高連接器的可靠性和壽命，包括航空航天和汽車領域在內的許多行業都選擇在設計中加入柔性熱塑性凝膠墊。

新迪贊（Resin Designs） 凝膠墊憑借卓越特性成為密封電連接器的絕佳選擇。但是，在任何密封應用中，密封件和被密封件都應被視為一個整體，不應分開考慮。電連接器的密封也是如此。密封件和連接器必須相互兼容，共同實現充分的密封保護。

下文簡單介紹幾種適合凝膠墊保護的連接器。如需更詳細的討論和分析，請聯系我們。

什么是凝膠墊？它們的作用原理是什么？

凝膠通過產生兩種效應來形成密封。它可以用于多種物體。首先，凝膠受到壓縮后會貼合待密封的物體，凝膠的表面與待密封物體的整個表面相接觸。隨后，在熱力學作用下，凝膠便會比水或空氣更容易涂覆到物體的表面上。這樣，凝膠便能夠為被密封件阻擋空氣和水。凝膠兼具貼合物體表面并涂覆(或潤濕)表面的能力，從而能夠形成密封。這兩種效應缺一不可。

單個凝膠復合密封件用于密封連接器中的所有接觸腔。它們不用作單獨的電線密封件。盡管凝膠復合密封件狀似實心物件，但它的觸頭插入位置其實經過預先切割。這樣可以盡量減小觸頭插入時的阻力。

凝膠密封圈必須被封閉固定并受到壓力，才能起到密封作用。因此，連接器背面需要有一個密封凹槽，用于容納凝膠密封件。密封凹槽必須完全包住凝膠密封件的側面，因為這是主要的密封界面。連接器背面用壓縮帽鎖定，以便壓縮凝膠。這樣，凝膠密封件便在連接器密封凹槽的底面與壓縮帽之間被壓緊。為了確保對凝膠施加合適的壓力，必須妥善設計和控制連接器密封凹槽的底面與壓縮帽之間的間隙。

觸頭插拔時要經過凝膠密封件，插拔過程中一般會沾到凝膠。大量測試結果證實，觸頭的電氣性能不會因為沾到凝膠而受影響。初始接觸電阻和長期接觸電阻都不會受到凝膠的影響。

哪些應用最適合使用凝膠密封件？

沒有哪種材料是萬能的。同理，凝膠并非在所有情形下都是最合適的解決方案。下表概括了與汽車連接器市場相關的一些應用特點。凝膠在給定應用場景中的密封能力在一定程度上取決于它與應用特征的兼容性。本文僅從“觸頭類型”和“連接器類型”兩個因素進行說明。同樣，如需有關其他因素的詳細討論，請參閱我們上一篇公眾號文章。

您可借助以下基本要素清單來分析您的項目以及使用凝膠墊進行密封和保護的合適性。

設計規則概要

1.   連接器必須有背面凹槽，用以放置凝膠。

2.   連接器必須有能夠對凝膠施加壓力的壓縮帽。凝膠上的初始壓力應為 Pi = 1 bar (1 kg/cm2)。

3.   連接器壓縮高度公差不應導致 Pi > 2 bar 或 Pi < 0.5 bar。

4.   需要為每個連接器生成壓縮曲線。

5.   總固體凝膠支持物應占總量的 50% 至 70 %。

6.   邊緣支撐應 ≥ 2。

7.   觸頭/空腔截面面積占比應 ≤ 55%。

8.   接觸腔的形狀應與觸頭的形狀相符。

9.   觸頭與接觸腔壁之間的間隙應 > 0.15 mm。

10. 插入時，觸頭應居中。

11. 建議在沿連接器較長邊的一側使用對稱閂鎖，用于壓縮帽。

12. 建議在壓縮帽上做一個 45°的倒角，以便更好地分布應力。

13. 必須避免凝膠墊直接受到噴水沖擊。

結論

硅凝膠墊為電氣連接器提供獨特的性能，有利于增加保護和延長使用壽命。然而，并不是所有的連接器都非常適合使用凝膠墊，因此請在設計時注意本文提出的參考建議，充分利用凝膠墊保護的優點。

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原文始發于微信公眾號（新迪贊 Resin Designs）：Geltek硅凝膠墊片在電子連接器上的保護應用