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Come scegliere la resina corretta per una resistenza efficace negli ambienti di utilizzo finale

Quando si inizia il processo di  selezione della resina, si dovrà sempre valutare quale resistenza vorremo avere negli  ambienti di utilizzo finale, quindi diamo uno sguardo più da vicino alle chimiche fondamentali delle resine da incapsulamento ed esaminiamo come ogni tipo di resina offre proprietà individuali che possono essere sfruttate per massimizzare le prestazioni in una vasta gamma di condizioni ambientali.

Un buon punto di partenza è guardare l’arcinemico dei dispositivi elettrici ed elettronici, la temuta “umidità”. Oltre a produrre cortocircuiti, l’umidità causa anche la corrosione, che porta al deterioramento prematuro dei componenti. Quindi, quale resina è più adatta a combattere l’umidità? Le resine poliuretaniche!

Queste sono di solito fornite come prodotti in due parti che raggiungono la polimerizzazione desiderata quando vengono mescolate, e forniscono ottima resistenza all’umidità, oltre a un eccellente isolamento elettrico, flessibilità e buona adesione alla maggior parte dei substrati, sia in metallo che in plastica.

Per una resistenza all’umidità più intensa, ci sono sistemi di resina poliuretanica che forniscono un’eccezionale resistenza all’acqua di mare e alle temperature estreme, rendendoli una scelta ideale per applicazioni marine come l’incapsulamento dei sensori.

Un altro buon esempio di un componente incapsulato in resina poliuretanica che richiede la massima protezione contro l’ingresso di acqua all’esterno è l’illuminazione a LED; queste resine sono anche otticamente chiare e stabili ai raggi UV, il che le rende ideali per questo compito.

Ci sono alcune resine epossidiche che offrono una buona resistenza all’umidità, così come una polimerizzazione veloce, durezza e alta stabilità, in particolare in ambienti a temperatura variabile. Queste resine epossidiche aderiscono bene alla maggior parte dei substrati, anche a substrati difficili con una tensione superficiale molto bassa, come il PTFE, garantendo un incapsulamento a tenuta stagna.

Electrolube è stata chiamata a fornire una soluzione di protezione per un parcheggio intelligente, dove era necessaria una protezione per i sensori a forma di cupola all’interno del pavimento del parcheggio. I sensori non solo dovevano resistere alle auto che ci passavano sopra ed essere resistenti alle temperature estreme e all’ingresso dell’acqua, ma anche permettere un’efficace comunicazione RF, in modo che il segnale potesse viaggiare attraverso il sensore e la resina.

Il cliente si è inizialmente rivolto a Electrolube a seguito di problemi dovuti al fatto che il materiale attuale dell’unità non era abbastanza resistente per sopportare l’impatto delle auto che vi passavano sopra. Inoltre, l’energia superficiale del materiale dell’alloggiamento era troppo bassa per consentire una buona bagnatura della resina esistente e di conseguenza evitava una buona adesione. Questo ha causato la piegatura del materiale dell’unità e, nonostante una ragionevole adesione della resina, hanno trovato delaminazione e ingresso di acqua all’interno dell’unità.  La resina desiderata doveva essere a bassa viscosità per riempire tutti gli spazi vuoti nella piccola unità, mostrare una buona adesione al materiale dell’unità e fornire protezione alle basse temperature durante l’inverno e alle alte temperature durante l’estate.

Di conseguenza, il design dell’unità, la durezza e il materiale dell’alloggiamento sono stati cambiati. Electrolube ha fornito la resina poliuretanica UR5118 per evitare le interferenze RF e fornire una costante dielettrica di 3-4 @50Hz. La UR5118 ha una viscosità di 2300cP @ 23°C e 860cP @ 60°C che assicura un flusso sufficiente in piccoli spazi. Ha un’ampia gamma di temperature da -60 a +125 °C e una bassa esotermia (<35°C). L’unità riformata è stata testata con la nuova resina UR5118 e ha superato tutti i test.

Potreste anche aver bisogno di proteggere i componenti elettrici o elettronici dall’incontro con sostanze chimiche, compresi acidi, alcali, solventi e altre sostanze che rappresentano una minaccia per circuiti e componenti delicati. La resistenza chimica è il territorio delle resine epossidiche, anche se alcuni dei prodotti poliuretanici più forti, così come alcune formulazioni a base di silicone, forniranno un certo grado di protezione. I prodotti a base di resina epossidica sono efficaci per proteggere le unità elettriche/elettroniche che sono sottoposte a un’immersione frequente o permanente in solventi come il liquido per i freni, l’antigelo, la benzina senza piombo e i diluenti di cellulosa.

Se la protezione dei componenti da urti meccanici e vibrazioni è una preoccupazione, allora una resina polimerizzata più flessibile è probabilmente la soluzione migliore perché aggiunge un livello di conformità che aiuta a isolare i componenti invasati contro i movimenti meccanici avversi. Oltre alle loro proprietà resistenti all’umidità, le resine poliuretaniche forniscono anche questo livello desiderato di flessibilità e quindi sono spesso la prima scelta per la protezione da urti e vibrazioni. Anche le resine siliconiche offrono un’eccellente flessibilità e, inoltre, tollerano le alte temperature di funzionamento.

 

Lo shock termico può avere un effetto devastante sui componenti elettronici, accorciando la loro vita operativa nel migliore dei casi e distruggendoli completamente nel peggiore. Gli effetti negativi dello stress termico possono essere notevolmente migliorati utilizzando resine epossidiche bicomponenti con un basso coefficiente di espansione termica (CTE), che sono la soluzione migliore per quelle applicazioni che sono sottoposte a forti cicli di temperatura o che possono subire uno shock termico. Inoltre, alcune resine epossidiche forniscono anche il bonus della tecnologia ritardante di fiamma.

Infine, vale la pena citare che, oltre a fornire tutte le protezioni elencate sopra, le resine opache per il potting e l’incapsulamento nascondono anche ciò che sta sotto. Questo potrebbe fornire una soluzione efficace contro i contraffattori o coloro che desiderano copiare un layout di circuito, aiutandoti a proteggere la tua proprietà intellettuale.