电工电子设备三防技术综述

石睿睿 刘晓丰 刘占浩 辛永峰

摘 要：随着市场范围的不断扩展，电工电子设备面临日益复杂的环境条件，本文对电工电子设备的三防技术（环境防护技术）其措施和体系进行阐述。

关键词：电工电子设备；三防技术；环境防护

Abstract：With the continuous expansion of the market scope， electrical and electronic equipment is facing increasingly complex environment conditions.This text deals with the measures and the system of three-proofing technology for electrical and electronic equipment.

Key words：electrical and electronic equipment； three-proofing technology； environmental protection

电工电子设备在制造、运输、服役过程中经受着各种环境因素的作用，其中潮湿、盐雾和霉菌这三种对设备的影响最大。人们把电工电子设备的防潮湿、防霉菌、防盐雾称为三防，随着产品应用范围的扩大，三防现已扩展为系统和设备的综合性环境防护，是一项涵盖结构、材料、工艺以及管理的综合性系统工程。

1 典型环境因素对产品的影響

环境条件是三防防护设计的基础，设计师必须对各种环境类型及环境因素的作用进行掌握，并以此进行针对性的三防防护设计。

2 三防技术体系

三防技术体系作为三防工作的支撑和保障，涵盖了三防设计、三防工艺、技术管理、三防试验、包装运输和产品运维，贯穿于产品的整个生命阶段。

2.1 三防设计

2.1.1 结构设计

1）总体设计：产品的安装布局应远离腐蚀性介质，同时要避免不同设备之间可能发生的腐蚀介质泄漏。要有良好的排水、通风措施。

2）分系统设计：易蚀部位集中并设计为可更换结构；减少积水、积尘的结构；减少焊接和螺栓连接等易形成缝隙的结构；避免形成电偶腐蚀的结构。

3）零件设计：形状简单，减少尖角、孔洞，采取防应力腐蚀、疲劳腐蚀措施。零件表面粗糙度要适宜防护处理。

2.1.2 元器件选型

1）根据产品三防性能要求，对关键元器件进行三防选型和涂覆、灌封等防护处理。

2）对已选型元器件进行三防试验，摸底三防性能，筛选出合格品。

3）严格控制元器件的质量，固化生产工艺，加强对生产过程及供应商的常规性、持续性质量监管。

2.1.3 材料选型

1）金属材料的选择。

a.在易发生腐蚀和维护不便的部位选择高耐腐蚀性的材料，如铝合金、奥氏体不锈钢、钛合金等。

b.选择腐蚀倾向小的材料和热处理状态。一般高强度钢（抗拉强度超过1000Mpa），在电镀时易出现“氢脆”现象；

c.选用杂质含量低的材料。杂质会影响金属

材料抗应力腐蚀和均匀性腐蚀的能力，特别是高强度钢、铝、镁合金材料的这种倾向显著。

2）非金属材料选择的关键因素是其防潮、防霉、防老化性能，此外还有防虫鼠咬。

a.常用的三防性能较好的非金属材料有：聚碳酸酯、PC/ABS、有机玻璃等。

b.塑料抗酸、碱的能力较强。

c.热塑性塑料易受风化、潮湿、温度和微生物分解作用而变质。

d.热固性材料包括酚醛塑料、环氧塑料、氨基、不饱和聚酯、醇酸塑料等，作为电子器件耐腐蚀、抗风化、耐霉菌侵蚀。

e.氟碳化合物，具有良好的介电特性，无吸潮性，以及对周围环境的抵御力，在电子设备中广泛应用，如聚四氟乙烯。

f.涂料。环氧树脂耐腐蚀性较好，常用作底漆，聚氨酯、丙烯酸酯耐候性较好，一般作为面漆使用，脂肪族聚酯和氟碳类树脂的耐候性优越，特别是氟碳涂料，常用在防腐要求高的场合。

2.2 三防工艺

1）合理的加工工艺、热处理工艺、表面处理工艺可以提高材料及产品对环境的抵御力。如采用热处理可以有效改善金属的金相组织，消除内部应力和应变。

2）使用喷丸、滚轧等方法消除零部件中的残余应力。

3）对焊缝进行喷砂处理，表面粗糙度40～70μm，表面清洁度Sa 3.0级，并根据应用环境选择合适的涂层体系。对焊缝间隙及难以打磨处理的部位，涂覆聚乙烯类或其他焊缝密封胶，提高耐蚀性。

4）电镀、喷涂、表面钝化可以提高金属的耐蚀性。

5）印制板密封、涂覆和灌封是有效的防潮、防腐蚀措施。

6）温控、除尘工艺可以有效地改善户外产品的工作环境。

7）在拆装紧固件、结构件时，应配套手套，避免汗渍侵蚀；应采用适当的力矩，避免破坏结构和涂镀层。

2.3 三防管理

三防管理贯穿产品设计、工艺、制造、采购、质检、检测、包装运输、运维全生命阶段。

通过对三防工作中的关键节点进行管控和监督，降低潜在的风险和隐患，有效地保证三防工作。

2.4 三防试验

三防试验主要包括湿热试验、霉菌试验和盐雾试验等项目，是检验产品三防性能、设计和工艺技术措施的正确性的手段，是保障产品三防性能必不可缺的重要环节。

电工电子产品环境试验试验方法及要求参考GB/T 2423系列和GJB 150A系列标准。

我国特殊环境条件下的产品环境试验基本要求和主要试验项目参考GB/T 19607-2004附录A。

2.5 三防包装运输

产品在交付给客户的过程中，会经历不同的运输环境。运输方式、运输工具、人员技能水平、季节气候、装卸条件、现场储存条件都会对产品的三防性能产生影响。在运输过程中出现的磕碰、划伤、振动冲击造成的应力集中等，都将成为未来锈蚀的隐患。

设计师应根据产品三防包装要求进行包装防护设计，GB/T 4798.1和GB/T 4798.2分别给出了贮存和运输的环境条件参数，在使用时应结合实际情况进行参考。

包装运输设计的可靠性需要经过试验进行验证，GB/T 4857给出了运输包装件的试验要求和试验方法。

2.6 三防运行维护

在长期环境因素作用下，产品的材料、涂镀层

等可能出现性能下降、脱落、局部锈蚀、霉变等情况，对此应设置合理的维护计划，延长使用寿命。

3 结论

如今电工电子设备三防已成为一项综合性的系统工程，建立三防技术体系，才能保障这个庞大工程的顺利完成。

参考文献：

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