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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Vibrationsschutz ohne Vergießen?


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Autor: Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite
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Die Themen Coating und Vergießen von Platinen hatten wir hier ja schon 
öfter. Ich bin jetzt für ein Serienprodukt (>1.000 Stück) auf der Suche 
nach einer Lösung, die ohne vollständigen Verguss auskommt.

Auf der Starr-Flex-LP sind einige größere Bauteile (Spulen, BGA-ICs), 
die bei hohen Stoßbelastungen abreißen können. Ein Schutzlack alleine 
reicht nicht, um das zu verhindern. Ein vollständiger Verguß soll aber 
vermieden werden, damit die Geräte noch repariert werden können. Bisher 
arbeiten wir mit Pads in verschiedenen Höhen, die an den kritischen 
Stellen aufgeklebt werden. Das ist aber sehr zeitaufwendig und sieht 
nicht besonders professionell aus. Die Platine selbst kann nicht besser 
gegen Vibrationen und Stöße geschützt werden.

Mir schwebt eine Art "Einleger" vor, den man auf den Raum zwischen 
Platine und Gehäuse einpassen müsste. Z.B. als Spritzgussteil aus einem 
weichen Material, oder ein mehrschichtiger, geschnittener Einleger aus 
einem offenporigen Material.

Gibt es sowas "von der Stange"? Oder hat jemand schonmal etwas in der 
Richtung eingesetzt?

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Nunja, es gibt sog. Gelpads. Wenn die Höhenunterschiede nicht zu groß 
sind kann man die für sowas verwenden. Das Problem bei Spritzgußteilen 
ist, daß die dann eigentlich immer gleich sind. Du musst aber Toleranzen 
ausgleichen können, brauchst also ein federndes Element um den 
benötigten Druck aufzubauen und auch zu halten. Sonst ist das alles 
Sinnlos

Autor: oszi40 (Gast)
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Thorsten O. schrieb:
> eine Art "Einleger"

Drahtlängen, auch stabiler Bauteile sind entscheidend für böse 
Resonanzen. Deshalb würde ich das Ding auf den Rütteltisch auf 
Resonanzen prüfen. Eine Schaumgummimatte einlegen wäre evtl. die 
schnelle Notlösung, die leider WÄRMEABLEITUNG stark beeinflusst. 
Außerdem bröselt Schaumgummi mit der Zeit.

Autor: John P. (brushlesspower)
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Thorsten O. schrieb:
> die bei hohen Stoßbelastungen abreißen können

Hallo, hast du das bereits getestet?

In meiner alten Firma hatten wir eine ähnliche Problematik.

Nach einem langzeit Virbrations/Shock/Stoß Test zeigte sich das gerade 
Spulen/BGA usw NICHT abreißen.

Die Schwachpunkte waren lediglich SMD Elkos. Hier sind die Pins vom Elko 
abgerissen und nicht von der Leiterplatte.

Autor: Walter T. (nicolas)
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Sind durchkontaktierte Bauteile keine Alternative?

Autor: Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite
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Hallo John,

John P. schrieb:
> Thorsten O. schrieb:
>> die bei hohen Stoßbelastungen abreißen können
>
> Hallo, hast du das bereits getestet?
>
> In meiner alten Firma hatten wir eine ähnliche Problematik.
>
> Nach einem langzeit Virbrations/Shock/Stoß Test zeigte sich das gerade
> Spulen/BGA usw NICHT abreißen.
>
> Die Schwachpunkte waren lediglich SMD Elkos. Hier sind die Pins vom Elko
> abgerissen und nicht von der Leiterplatte.

Das wurde bereits getestet. Und nein, bedrahtete Bauteile sind keine 
Alternative, dafür ist der Bauraum viel zu sehr begrenzt.

Eine einfache Schaumgummi-Matte reicht nicht, dafür sind die 
Höhenunterschiede zu groß. Ein Stapel aus 2-3 dünnen Lagen (~2mm) mit 
unterschiedlichen Ausbrüchen wären schon nötig. Das halte ich aber für 
denkbar.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Autor: Blechbieger (Gast)
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John P. schrieb:
> Nach einem langzeit Virbrations/Shock/Stoß Test zeigte sich das gerade
> Spulen/BGA usw NICHT abreißen.

BGA sollten durch die vielen Lötpunkte und flache Bauform eigentlich gut 
halten. Spulen sind uns auf dem Rütteltisch aber schon abgebrochen. Oft 
hilft es aber solche hohen Bauteile wie Spulen und Elkos mit einer 
Silikonraupe zusätzlich festzukleben.

Autor: Blechbieger (Gast)
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Mit Silikonkleber wie Dowsil 744 eine Wurst um die Basis legen oder 
mehrere große Bauteile miteinander verbinden.

Autor: oszi40 (Gast)
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Thorsten O. schrieb:
> Eine einfache Schaumgummi-Matte reicht nicht,

Schaut erst mal ob es einen Wärmestau gibt, bevor Ihr alles in 
Schaumgummi presst. Wärmebildkamera?

Autor: Anselm (Gast)
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Theoritisch könntest du dir ja Schaumgummiplatten wasserscheiden lassen.
Aber die Wärmeabfuhr könnte, wie schon genannt, ein Problem darstellen.

Im Worst-Case lieber voll vergießen....Harz gibts auch in sehr gut 
Wärmeleitfähig.

Anselm

Autor: butsu (Gast)
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Du könntest einen Einleger aus TPU spritzen lassen, der zwischen Platine 
und Gehäuse liegt und die unterschiedlichen Höhen ausgleicht. Bei >1000 
Stk. und nicht zu großer Platine sollte das im einstelligen Eurobereich 
möglich sein.

Alternativ könnten auch nur die gefährteten Bauteile mit einem Silikon 
oder PU 'Blob' versehen werden. Kann man bei der Stückzahl mit einem 
Dosierroboter machen.

Autor: Tobi P. (Gast)
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Thorsten O. schrieb:
> Mir schwebt eine Art "Einleger" vor, den man auf den Raum zwischen
> Platine und Gehäuse einpassen müsste. Z.B. als Spritzgussteil aus einem
> weichen Material, oder ein mehrschichtiger, geschnittener Einleger aus
> einem offenporigen Material.

Leider ist weder die Größe noch die Geometrie angegeben. Hier ein paar 
Vorschläge:


- Für kleine Halter hab ich das schon im 3D Druck gemacht. Möglich ist 
40 50 Stück auf einmal - mit Stegen verbunden - drucken lassen und dann 
trennen.

- Es gibt inzwischen sogar Spritzgussformen aus 3D Druckern.

- Abformen und daraus Negative machen. Die dann ausgießen (lassen) z.B. 
mit Silkon.

- negativ im 3D Druck herstellen dann ausgießen.

- Oder Tiefziehen

- Stanzen wär evtl. auch möglich, Werkzeuge für Kunststoff sind teilw. 
erstaunlich günstig


Hängt alles sehr von den Umständen ab, da fehlen dann noch andere Infos

Autor: Efuzzi (Gast)
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ich würde es mal 2-stufig versuchen:
-Frischhaltefolie/Schrumpffolie auf die Platine und per 
Vakuum/Unterdruck fest aufziehen, als Schutz der Bauteile vor der 
Vergußmasse
-dann eine dünne Schicht PU-Schaum drüber geben, als mechanischer Schutz

Bei nötigen Reparaturen kann das PU lokal entfernt werden, es haftet 
nicht an.

Autor: Tobi P. (Gast)
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Efuzzi schrieb:
> -Frischhaltefolie/Schrumpffolie auf die Platine und per
> Vakuum/Unterdruck fest aufziehen, als Schutz der Bauteile vor der
> Vergußmasse
> -dann eine dünne Schicht PU-Schaum drüber geben, als mechanischer Schutz
>
> Bei nötigen Reparaturen kann das PU lokal entfernt werden, es haftet
> nicht an.

Wäre m.E. einfacher den PU-Schaum in eine Tüte zu spritzten. Wenn das 
aushärtet entsteht automatisch eine Struktur. Man braucht dafür 
natürlich eine Form bei der eine Seite die Leiterplatte ist.

Hat aber den Nachteil der Wärmeisolation. Wenn du Pech hast machst du 
aus deinem Gerät eine Kochkiste.

Tiefziehen funzt aber ähnlich. Versuche gehen mit Holzform und 
Staubsauger und man kann sinnvoll Lüftungsausschnitte vorschneiden, 
später dann vorstanzen. Folien gibt es für alle möglichen 
Anwendungsfälle in allen möglichen Stärken. War mal bei einem Tiefzieher 
der für Airbus fertigt, die machen das sogar in PEEK.

Als ungetestete Idee: Um das zu perfektionieren die "Täler" -in denen 
dann oberen Enden der Bauteile gehalten werden- mit Wabbelsilikon 
ausgießen.

Dann wird das ganze evtl. Raumfahrttauglich und  passt auch von den 
Stückzahlen.

Grad mal geggogelt, hier gibt es ein DIY Teil für 130€

www.tiefziehbox.de

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