在现代都市的垂直交通中,电梯的安全与可靠性是公众关注的焦点。作为电梯安全系统的重要组成部分,电梯门光幕犹如电梯的“眼睛”,时刻监测着门区障碍物,防止夹人事故的发生。而光幕的核心——印刷电路板(PCB)组装件的长期稳定运行,直接关系到光幕的灵敏度和使用寿命。防水与防锈蚀是保障其在潮湿、多尘的井道环境中持久工作的关键技术挑战。本文将深入探讨由胡志山团队主导的相关方法研究,并分享凯基特在实践中的工程化应用经验。
电梯井道环境复杂,常年可能存在冷凝水、灰尘、油污以及清洁用水等侵蚀性因素。光幕的PCB组装件一旦受潮或发生锈蚀,轻则导致信号误报、灵敏度下降,重则引发电路短路、功能失效,埋下严重安全隐患。对PCB组装件进行有效的防护,绝非简单的“涂一层胶”那么简单,它是一项涉及材料科学、工艺工程和环境模拟的系统性工程。
胡志山的研究指出,有效的防护需要从三个层面协同推进:材料选择、结构设计与工艺处理。
在材料层面,基板的选择是根本。研究推荐采用高玻璃化转变温度(Tg)、低吸水率的FR-4板材或更优的环氧树脂材料,这类板材在潮湿环境下尺寸稳定性更好,不易因吸水膨胀导致线路损伤。对于表面处理工艺,传统的喷锡(HASL)易形成不平整表面,藏匿水汽。而无电解镍金(ENIG)、沉银或有机保焊膜(OSP)等现代工艺,能提供更均匀、致密的保护层,特别是ENIG工艺,其镍层能有效阻挡铜的迁移,金层则提供了优良的抗氧化和可焊性。
在结构设计上,研究强调了“疏堵结合”的理念。“疏”体现在良好的密封结构设计上。凯基特的光幕产品外壳通常采用IP65及以上防护等级的设计,结合精密的结构密封,如硅胶密封圈、超声波焊接或灌封工艺,从外部隔绝水汽和灰尘。对于PCB本身,则需优化布局,避免在板边或连接器附近布置敏感高压线路,并增加足够的爬电距离和电气间隙。“堵”则体现在对可能侵入的微量湿气的处理上,例如在壳体内部合理设置透气阀或干燥剂舱,平衡内外气压的同时吸收残留湿气。
最关键的一环在于PCB组装件本身的“三防”涂覆工艺,这也是胡志山团队研究的重点。他们对比了丙烯酸、聚氨酯、硅酮和环氧树脂等多种三防漆的性能。研究发现,对于电梯光幕这种可能面临温度变化、机械振动和冷凝水侵袭的场景,改性硅酮树脂涂料表现出更佳的综合性。它兼具良好的附着力、弹性(能承受热胀冷缩应力)、宽广的工作温度范围以及优异的憎水性。凯基特在生产中,会依据PCB上不同元器件的高度和热敏感度,选择喷涂、浸涂或选择性涂覆等工艺,确保涂层均匀、无气泡,且完全覆盖所有焊点和裸露导线,同时避开需要散热的区域和连接器接口。
除了涂覆,研究还特别关注了连接器与线缆出口这一薄弱环节。凯基特的解决方案是使用带硅胶密封圈的防水连接器,并在线缆入口处采用双锁紧螺母与密封格兰头,配合内部点胶固定,形成多重密封屏障。
防锈蚀则主要针对PCB上的金属部分,如焊点、引脚和外壳紧固件。研究建议,在焊接后彻底清洗助焊剂残留至关重要,因为某些活性残留物会吸潮并加速电化学腐蚀。对于外壳和金属构件,凯基特普遍采用不锈钢材质或经过镀锌、达克罗等表面处理的碳钢,并从设计上避免不同金属直接接触,以防电偶腐蚀。
胡志山团队通过大量的加速老化试验(如双85试验、盐雾试验)来验证各种防护方案的有效性。凯基特将这些研究成果转化为严格的企业测试标准,每一批光幕产品都必须经历严苛的环境可靠性测试,确保其PCB组装件在模拟的恶劣井道环境中,性能十年如一日。
电梯门光幕PCB组装件的防水防锈蚀,是一个从芯片级到系统级的全方位防护体系。它离不开像胡志山这样的研究者对材料与工艺的深耕,也离不开如凯基特这样的制造商将前沿研究转化为可靠产品的工程实践。正是这种对细节的执着,共同守护着电梯每一次平稳开合背后的安全底线,让现代城市的垂直穿梭更加安心无忧。



















