三防手持终端结构设计总结

2019-01-22

昨天我们分享了三防手机的防水标准,关于这个防水手机概念最早是从功能机时代的三防机开始的。我们这个三防机指的是实现防水防振防尘的手机:(1)防水:上下壳体防水,按键区域,电池仓,传感器,SPK,MIC,受话器等;(2)防振:主要考虑外观件的刚性,按键、盖板保护,内部元器件保护;(3)防尘:一般来讲,若能达到防水,就能达到一定的防尘效果。

现在我们来说明一下,三防手持终端的结构设计。一般来说,三防终端潜在进水点有:

三防手持终端,在外壳多采用软+硬的双料注塑工艺。为达到抗跌效果,边缘多为软胶设计。在机身防护上面,首先考虑机壳上面潜在的进水点,如前后壳、 侧键、触摸屏与前壳之间、耳机和 USB 口、声学器件、光学器件、电池盖、锁紧件等。 前后壳壳体硬胶多采用通常采用 PC+20% 玻纤材料,代表产品是三星 CF3200HF F17003, CF3200HF K2115;壳体软胶通常采用 TPU 材料,拜耳 TPU 80AP10,材料硬度 80;硅胶密封圈材料通常采用信越 KE-931-UU,材料硬度 30;固定螺丝通常 采用经耐腐蚀处理的碳钢螺丝,常用的耐腐蚀处理有电泳黑,镀锌镍合金及 PVD 工艺。

密封圈防水方式

前壳与触摸屏的防水主要采用热熔胶,背胶等防水方式,类型有结构热熔胶、防水双面 背胶、防水双面背胶+ 密封胶、防水双面背胶+ 结构热熔胶、前壳和 TP 等,根据部 件形状的不同采用不同的密封工艺。Sim 卡和侧键防水同样主要采用双料注塑的方式, 另外防水粘胶也是提升防水可靠度手段之一。

三防手机SIM卡防水

耳机口防水及传感器口硅胶圈

总结来讲,三防机所代表的手机防水结构件由防水胶垫、O 型密封环、防水泡棉、背胶组成,主要材料是以橡胶密封为主,不同的部件密封的塑料有所差异。例如 O 型密封圈是典型的挤压型密封,采用弹性塑料,效果主要决定于 O 型圈截面直径的压缩率和拉伸量。其他部位如手机屏幕普遍采用防水背胶和胶水贴合;按键用覆盖胶膜;侧键用 双色注塑工艺;接口部分用软硬胶和过盈配合;MIC 用覆膜和泡棉贴住。

注:

橡胶密封圈(O 型圈)是指截面为 O 型的橡胶圈。目前在液压和气压传动系统中应用 广泛,用于机械部件在静态和动态调节下防止液体和气体介质的泄露。O 型密封圈结构简单、安装方便、成本低、易维修、材质多样,根据不同的条件可以选择不同的材料与之适应。

延伸阅读:

三防手持终端防水等级标准

三防手持终端外观设计趋势

三防产品设计防腐蚀设计

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