نمای کلی صفحه
در پروژه‌های کپسوله‌سازی الکترونیک، سختی Shore D بالاتر اغلب برای افزایش دوام درک شده و حفاظت ساختاری انتخاب می‌شود. با این حال،-آزمایش قابلیت اطمینان طولانی مدت اغلب نشان می‌دهد که سفتی بیش از حد می‌تواند باعث تمرکز استرس و خستگی سطحی شود. این مقاله به این موضوع می پردازد که چرا سختی به تنهایی عملکرد طولانی مدت را تضمین نمی کند.
خوراکی های کلیدی
- Shore D بالاتر نشان دهنده سفتی است نه دوام
- افزایش سفتی انتقال تنش را تحت چرخه حرارتی تقویت می کند
- قابلیت اطمینان درازمدت به توزیع تنش بستگی دارد، نه مقاومت فرورفتگی
- عدم تطابق مکانیکی و حالت های خرابی درایو هندسی
شکل 1.تصویری نمایشی از رفتار تمرکز تنش در{0}}سیستم‌های گلدانی با سختی بالا در شرایط-چرخه حرارتی طولانی مدت.
چرا سختی بالا اغلب انتخاب می شود؟
در مشخصات تدارکات، مقادیر بالاتر Shore D معمولاً با:
- افزایش استحکام سازه
- حفاظت مکانیکی بهتر
- مقاومت در برابر ضربه بالاتر
این مفروضات منجر به یک منطق انتخاب ساده می شود:
سختی بالاتر برابر با قابلیت اطمینان بالاتر است.
با این حال، این تفسیر رفتار استرس در سطح سیستم-را نادیده می‌گیرد.
آنچه که آزمایش طولانی مدت-اغلب نشان می‌دهد
در طول تست‌های دوچرخه‌سواری حرارتی طولانی یا دوچرخه‌سواری قدرت، سیستم‌های گلدانی سفت و سخت اغلب موارد زیر را نشان می‌دهند:
- ریز{0}}کرک کردن رابط
- سفید شدن لبه یا علائم استرس
- خستگی مفصل لحیم کاری
- لایه لایه شدن نزدیک به محدودیت های هندسی
این خرابی ها ناشی از سختی ناکافی نیست.
آنها ناشی ازتجمع استرس به دلیل سفتی بیش از حد.
شکل 2.مقایسه نمایشی تفاوت‌های توزیع تنش بین سیستم‌های کپسوله‌سازی Shore D متوسط و بالا.
مکانیک پشت رصد
سختی Shore D بالاتر معمولاً با:
- مدول الاستیک بالاتر
- کاهش انطباق
- ظرفیت تغییر شکل کمتر
در مجموعه های محصور شده محدود، این منجر به موارد زیر می شود:
- افزایش انتقال نیرو به قطعات
- عدم تطابق انبساط حرارتی تقویت شده
- تنش متمرکز در هندسه های تیز
در طول چرخه های حرارتی مکرر، این تجمع تنش به عامل اطمینان غالب تبدیل می شود.
مفاهیم مهندسی
سختی باید به عنوان یک نشانگر سختی تفسیر شود - نه تضمین دوام.
زمانی که به قابلیت اطمینان درازمدت نیاز است، مهندسان باید موارد زیر را ارزیابی کنند:
- ضخامت گلدان
- هندسه اجزاء
- عدم تطابق CTE
- شرایط محدودیت مرزی
انتخاب مواد باید با استراتژی مدیریت استرس هماهنگ باشد، نه سلسله مراتب عددی.
