延長汽車電子零部件壽命
，先進防水透氣技術是關鍵

隨著越來越多的機械部件被電子部件取代，以及駕駛員輔助係統的日益普及
，汽車中的電子零部件數量正在迅速增加。 這種趨勢給汽車製造商及其供應商帶來了更大的壓力，促使其尋找有效方法來保護車內電子部件免受汙染和密封失效的影響。 確que保bao這zhe些xie電dian子zi元yuan器qi件jian在zai汽qi車che使shi用yong壽shou命ming內nei可ke靠kao運yun行xing是shi首shou要yao目mu標biao
，這zhe不bu僅jin是shi為wei了le提ti高gao成cheng本ben效xiao益yi
，同tong時shi有you助zhu於yu推tui廣guang品pin牌pai的de高gao品pin質zhi形xing象xiang及ji可ke靠kao性xing。

所有電子零部件，無論是壓縮機
、泵、電動機
、控kong製zhi單dan元yuan還hai是shi日ri益yi普pu及ji的de主zhu動dong安an全quan係xi統tong的de傳chuan感gan器qi，在zai其qi整zheng個ge壽shou命ming期qi內nei都dou會hui受shou到dao大da幅fu溫wen度du波bo動dong的de影ying響xiang。當dang部bu件jian外wai殼ke在zai車che輛liang運yun行xing過guo程cheng中zhong升sheng溫wen並bing與yu路lu麵mian的de低di溫wen濺jian射she水shui或huo洗xi車che水shui接jie觸chu時shi，就jiu會hui出chu現xian這zhe種zhong情qing況kuang。這zhe種zhong溫wen度du波bo動dong會hui在zai電dian子zi設she備bei外wai殼ke內nei形xing成cheng顯xian著zhu的de真zhen空kong效xiao應ying。由you此ci產chan生sheng的de巨ju大da壓ya差cha可ke能neng會hui嚴yan重zhong損sun壞huai保bao護hu敏min感gan電dian子zi設she備bei的de密mi封feng圈quan和he密mi封feng組zu件jian
，從cong而er導dao致zhi汙wu物wu顆ke粒li和he液ye體ti侵qin入ru
，對dui電dian子zi部bu件jian產chan生sheng腐fu蝕shi作zuo用yong並bing縮suo短duan其qi使shi用yong壽shou命ming。受shou損sun或huo有you缺que陷xian的de部bu件jian通tong常chang必bi須xu予yu以yi更geng換huan
，這zhe使shi得de汽qi車che製zhi造zao商shang及ji其qi供gong應ying商shang的de保bao修xiu和he維wei修xiu成cheng本ben提ti高gao。

電動車中電子設備和電池帶來的挑戰

汽qi車che行xing業ye麵mian臨lin的de一yi個ge重zhong大da挑tiao戰zhan是shi電dian動dong車che中zhong高gao性xing能neng電dian子zi設she備bei和he電dian池chi的de溫wen度du管guan理li
，原yuan因yin在zai於yu，為wei了le達da到dao最zui佳jia性xing能neng
，這zhe些xie部bu件jian需xu要yao在zai一yi定ding的de溫wen度du範fan圍wei內nei工gong作zuo。這zhe些xie部bu件jian在zai運yun行xing時shi溫wen度du會hui變bian得de非fei常chang高gao，需xu要yao使shi用yong液ye體ti進jin行xing冷leng卻que。但dan這zhe樣yang會hui使shi電dian子zi裝zhuang置zhi內nei部bu產chan生sheng巨ju大da溫wen差cha，在zai外wai殼ke上shang溫wen度du最zui低di的de點dian形xing成cheng凝ning露lu，從cong而er造zao成cheng腐fu蝕shi或huo引yin起qi短duan路lu。對dui於yu大da型xing電dian池chi外wai殼ke而er言yan
，這zhe個ge問wen題ti非fei常chang普pu遍bian，如ru不bu采cai取qu有you效xiao措cuo施shi來lai均jun衡heng溫wen度du和he壓ya力li
，該gai問wen題ti難nan以yi解jie決jue。鑒jian於yu外wai殼ke的de尺chi寸cun，即ji使shi較jiao小xiao的de溫wen差cha也ye會hui在zai外wai殼ke上shang產chan生sheng足zu夠gou的de壓ya力li

，導dao致zhi其qi變bian形xing。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia
，當dang車che輛liang從cong溫wen度du較jiao高gao的de車che庫ku中zhong駛shi出chu並bing進jin入ru寒han冷leng露lu天tian環huan境jing時shi
，外wai殼ke內nei部bu會hui形xing成cheng真zhen空kong，產chan生sheng每mei平ping方fang米mi500千克的負壓。輕薄型外殼幾乎無法承受這樣高的壓力。

透氣膜技術應對之道：實現空氣和壓力的均衡

原始設備製造商(OEM)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)挑(tiao)戰(zhan)的(de)方(fang)法(fa)通(tong)常(chang)有(you)三(san)種(zhong)。第(di)一(yi)種(zhong)是(shi)灌(guan)封(feng)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)。盡(jin)管(guan)這(zhe)種(zhong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)會(hui)形(xing)成(cheng)完(wan)美(mei)的(de)密(mi)封(feng)係(xi)統(tong)，但(dan)也(ye)會(hui)顯(xian)著(zhu)增(zeng)加(jia)裝(zhuang)置(zhi)重(zhong)量(liang)，而(er)且(qie)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)時(shi)無(wu)法(fa)重(zhong)新(xin)開(kai)啟(qi)進(jin)行(xing)修(xiu)理(li)；形成牢固密封係統的另一種方法是采用優質密封圈和厚外殼壁。但這種係統的缺點是會提高部件成本和增加不必要的重量。

一種更合理的常用解決方案是采用透氣膜，透氣膜可以均衡外殼中的空氣，同時也能防止液體和汙物顆粒侵入。

圖1

如圖1顯示了密閉外殼內負壓持續積聚的過程。在未采用防水透氣產品的外殼上
，經過幾輪溫度循環後
，僅僅7kPa的壓力就足以導致密封圈失效。而采用防水透氣產品的外殼能夠均衡壓力，防止密封圈泄漏。

透氣膜解決方案的重要特性： 透氣量和透水壓

透(tou)氣(qi)量(liang)和(he)透(tou)水(shui)壓(ya)是(shi)決(jue)定(ding)透(tou)氣(qi)膜(mo)性(xing)能(neng)的(de)兩(liang)個(ge)基(ji)本(ben)參(can)數(shu)。透(tou)氣(qi)量(liang)是(shi)指(zhi)給(gei)定(ding)時(shi)間(jian)和(he)給(gei)定(ding)壓(ya)差(cha)下(xia)穿(chuan)過(guo)透(tou)氣(qi)膜(mo)的(de)空(kong)氣(qi)量(liang)。借(jie)助(zhu)透(tou)氣(qi)量(liang)可(ke)確(que)定(ding)均(jun)衡(heng)壓(ya)差(cha)所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)。透(tou)水(shui)壓(ya)是(shi)指(zhi)透(tou)氣(qi)膜(mo)發(fa)生(sheng)泄(xie)漏(lou)前(qian)必(bi)須(xu)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)小(xiao)靜(jing)水(shui)壓(ya)力(li)。除(chu)其(qi)他(ta)因(yin)素(su)外(wai)，這(zhe)兩(liang)個(ge)參(can)數(shu)還(hai)都(dou)受(shou)透(tou)氣(qi)膜(mo)孔(kong)徑(jing)影(ying)響(xiang)。透(tou)氣(qi)膜(mo)供(gong)應(ying)商(shang)必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)每(mei)種(zhong)具(ju)體(ti)應(ying)用(yong)
，提(ti)供(gong)具(ju)有(you)最(zui)佳(jia)透(tou)氣(qi)量(liang)和(he)透(tou)水(shui)壓(ya)參(can)數(shu)組(zu)合(he)的(de)透(tou)氣(qi)膜(mo)。

qichexingyemianlindeyigezhongdatiaozhanshidianzibujianjuyouyuelaiyuexiaoqiaojincoudefazhanqushi。zheyiweizhe
，ruguoyaojiangfangshuitouqizujianjichengdaogengxiaodewaikeshangbingshiqifahuichuzuidaxiaoneng，nameqichicunyebixuzuodegengxiao。zhejiuyaoqiutouqimobiaomianmeidanweimianjineidetouqilianggenggao，touqiliangyuegao，toushuiyayejiuyuedi，rutu2所示。

圖2

通常情況下，係統的抗滲透性由其防護等級決定（遵照DIN 40050-9標準）。IP測試可確定電子部件外殼對固體和液體的防護等級。防護等級用兩個數字進行定義：IPXY。第一個數字(X)表示固體異物防護等級
，第二個數字(Y)表示液體防護等級。IPX9K顯示了集成了透氣膜的部件外殼暴露於高壓水槍中時維持水密性的能力。

IPX9K測試在試驗箱中進行，試驗箱中放有集成了透氣膜的外殼，外殼暴露在距離100至150mm遠、角度為0、30、60和90度的高壓噴嘴下。透氣量維持在14至16l/min之間
，透水壓維持在8,000至10,000kPa之間
，溫度維持在80°C。

膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜的耐化學性

戈爾采用聚四氟乙烯(PTFE)作為透氣膜材料，該材料獨特的微觀結構使其特別適合防水透氣應用。聚四氟乙烯(PTFE)原yuan材cai料liao采cai用yong專zhuan門men設she計ji的de工gong藝yi進jin行xing拉la伸shen
，產chan生sheng的de透tou氣qi膜mo具ju有you非fei常chang小xiao的de微wei孔kong，微wei孔kong中zhong的de節jie點dian通tong過guo纖xian維wei相xiang互hu連lian接jie。由you此ci而er形xing成cheng的de材cai料liao稱cheng為wei膨peng體ti聚ju四si氟fu乙yi烯xi（或ePTFE）

，該材料的低表麵張力使其具有極強的疏水性（防水性），這意味著，落在其表麵的任何水滴都無法穿過這種透氣膜結構。這種膜還具有疏油性（抗油性），並且會排斥具有低表麵張力的液體
，例如油。膨體聚四氟乙烯(ePPFE)的疏油性對於汽車工業中的應用極其重要，因為汽車部件與機油、清潔劑或其他車用液體接觸的可能性非常高。

戈爾測試了其防水透氣解決方案對多達20種不同化學品的耐受能力（按照ISO 16750-5標準）。在測試中
，防水透氣產品被置於每一種測試液體中並在室溫（21至23°C）下保持24小時，或者在烘箱中加熱96小時。測試前和測試後會測量透氣量和透水壓。這兩個參數的結果必須在規定的範圍內，如圖3所示。

圖3

測試結果：黑(hei)色(se)水(shui)平(ping)線(xian)下(xia)方(fang)的(de)數(shu)值(zhi)表(biao)示(shi)對(dui)應(ying)的(de)化(hua)學(xue)品(pin)已(yi)損(sun)壞(huai)透(tou)氣(qi)膜(mo)。接(jie)受(shou)測(ce)試(shi)透(tou)氣(qi)膜(mo)隻(zhi)是(shi)當(dang)浸(jin)潤(run)於(yu)防(fang)腐(fu)劑(ji)或(huo)除(chu)腐(fu)劑(ji)中(zhong)時(shi)防(fang)護(hu)能(neng)力(li)有(you)限(xian)
，但(dan)對(dui)於(yu)所(suo)有(you)其(qi)他(ta)測(ce)試(shi)化(hua)學(xue)品(pin)，其(qi)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)都(dou)符(fu)合(he)規(gui)定(ding)的(de)標(biao)準(zhun)。

ePTFE薄膜的耐溫性

ePTFE的另一個優點是它對極端溫度具有極高的耐受性。它能夠耐受的溫度範圍為-150°C至240°C，這一特性對於當前既要減小發動機體積又要保持甚至提高其性能的趨勢而言非常重要。以這種方式縮減發動機體積通常會使溫度超過125°C的極限值
，而該值卻是目前電子部件外殼能夠應付的極限溫度。溫度達到150°C或更高的情況已不罕見。

戈爾通過多種測試來測定其防水透氣產品對極端溫度的耐受能力（遵照ISO 16750-4標準）。在耐溫測試中，防水透氣產品被置於最高達150°C的溫度下並保持2,000小時，或者在最低為-40°C的溫度下保持1,000小時。在浸冰水測試中，防水透氣產品被裝到密封外殼上，在烘箱中以80至120°C的溫度加熱並保持40至60分鍾。然後將外殼放進含5%氯化鈉的冰水中（用該溶液來模擬冬季電子部件外殼可能接觸到的鹽水），使其迅速冷卻到0至4°C之間。此過程會重複10至20次，並且測試前和測試後會測量防水透氣產品的透氣性能。

根據特定應用配置不同的透氣膜解決方案

根據每一個特定應用及其要求選擇合適的透氣膜至關重要。戈爾提供背膠式
、焊接式和注塑式防水透氣產品。戈爾 背(bei)膠(jiao)式(shi)防(fang)水(shui)透(tou)氣(qi)產(chan)品(pin)塗(tu)有(you)高(gao)性(xing)能(neng)背(bei)膠(jiao)，可(ke)以(yi)緊(jin)緊(jin)粘(zhan)附(fu)在(zai)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)金(jin)屬(shu)和(he)塑(su)料(liao)表(biao)麵(mian)。此(ci)類(lei)產(chan)品(pin)供(gong)貨(huo)時(shi)提(ti)供(gong)微(wei)粘(zhan)性(xing)的(de)底(di)帶(dai)，便(bian)於(yu)手(shou)動(dong)或(huo)自(zi)動(dong)安(an)裝(zhuang)。背(bei)膠(jiao)持(chi)久(jiu)耐(nai)用(yong)，能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)嚴(yan)苛(ke)環(huan)境(jing)。

不bu過guo，由you於yu背bei膠jiao抵di抗kang極ji端duan高gao溫wen和he強qiang腐fu蝕shi性xing化hua學xue品pin的de能neng力li有you限xian，因yin此ci這zhe類lei防fang水shui透tou氣qi產chan品pin不bu太tai適shi合he在zai發fa動dong機ji艙cang內nei使shi用yong。它ta們men設she計ji用yong於yu汽qi車che中zhong不bu太tai可ke能neng接jie觸chu化hua學xue液ye體ti的de部bu件jian
，例li如ru汽qi車che車che燈deng就jiu是shi一yi個ge典dian型xing應ying用yong。對dui於yu引yin擎qing蓋gai中zhong的de高gao要yao求qiu應ying用yong，必bi須xu謹jin慎shen使shi用yong，因yin為wei並bing非fei所suo有you的de背bei膠jiao式shi防fang水shui透tou氣qi產chan品pin都dou能neng耐nai受shou極ji端duan高gao溫wen和he強qiang腐fu蝕shi性xing化hua學xue品pin。

焊han接jie式shi防fang水shui透tou氣qi產chan品pin可ke按an不bu同tong的de材cai料liao組zu合he和he尺chi寸cun進jin行xing製zhi造zao

，能neng夠gou滿man足zu目mu標biao應ying用yong的de各ge種zhong特te殊shu要yao求qiu。它ta們men主zhu要yao用yong於yu具ju有you塑su料liao外wai殼ke的de應ying用yong中zhong，由you客ke戶hu采cai用yong超chao聲sheng波bo焊han接jie法fa進jin行xing安an裝zhuang。在zai焊han縫feng處chu，外wai殼ke材cai料liao的de一yi小xiao部bu分fen會hui熔rong化hua並bing流liu入ru透tou氣qi膜mo的de微wei孔kong結jie構gou中zhong，這zhe可ke確que保bao接jie合he處chu密mi封feng且qie牢lao固gu。由you於yu聚ju四si氟fu乙yi烯xi(PTFE) 的de熔rong點dian遠yuan高gao於yu焊han接jie溫wen度du，因yin此ci該gai過guo程cheng不bu會hui損sun傷shang透tou氣qi膜mo。即ji使shi暴bao露lu於yu高gao溫wen和he強qiang腐fu蝕shi性xing化hua學xue品pin中zhong，這zhe些xie防fang水shui透tou氣qi產chan品pin也ye能neng夠gou提ti供gong持chi久jiu可ke靠kao的de解jie決jue方fang案an。但dan是shi
，焊han接jie過guo程cheng非fei常chang複fu雜za，需xu要yao由you合he格ge專zhuan家jia使shi用yong專zhuan用yong焊han接jie工gong具ju來lai完wan成cheng。此ci外wai，為wei使shi防fang水shui透tou氣qi產chan品pin免mian受shou高gao壓ya水shui槍qiang和he機ji械xie載zai荷he的de影ying響xiang，外wai殼ke設she計ji必bi須xu有you保bao護hu透tou氣qi膜mo的de結jie構gou
，這zhe樣yang增zeng加jia了le工gong藝yi成cheng本ben和he複fu雜za性xing。

注塑式防水透氣產品不僅能耐受最具挑戰性的環境條件，而且易於安裝。這是由於戈爾在製造工藝中增加了一個步驟。 例(li)如(ru)
，嵌(qian)入(ru)注(zhu)塑(su)成(cheng)型(xing)是(shi)一(yi)種(zhong)將(jiang)透(tou)氣(qi)膜(mo)直(zhi)接(jie)集(ji)成(cheng)到(dao)塑(su)料(liao)部(bu)件(jian)中(zhong)的(de)注(zhu)塑(su)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)。注(zhu)塑(su)式(shi)防(fang)水(shui)透(tou)氣(qi)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)很(hen)方(fang)便(bian)地(di)以(yi)卡(ka)扣(kou)方(fang)式(shi)安(an)裝(zhuang)到(dao)外(wai)殼(ke)的(de)開(kai)口(kou)上(shang)。這(zhe)可(ke)使(shi)透(tou)氣(qi)膜(mo)免(mian)受(shou)機(ji)械(xie)載(zai)荷(he)的(de)影(ying)響(xiang)


，並(bing)且(qie)無(wu)需(xu)將(jiang)昂(ang)貴(gui)複(fu)雜(za)的(de)防(fang)護(hu)壁(bi)集(ji)成(cheng)到(dao)外(wai)殼(ke)中(zhong)。而(er)且(qie)，安(an)裝(zhuang)此(ci)類(lei)防(fang)水(shui)透(tou)氣(qi)產(chan)品(pin)無(wu)需(xu)專(zhuan)門(men)機(ji)器(qi)和(he)合(he)格(ge)專(zhuan)家(jia)：隻需采用“即插即用”方式即可方便地安裝此類防水透氣產品。

戈爾品質承諾：定製的防水透氣解決方案

為wei確que保bao每mei一yi套tao防fang水shui透tou氣qi解jie決jue方fang案an都dou符fu合he正zheng確que的de規gui範fan要yao求qiu，並bing且qie根gen據ju目mu標biao應ying用yong進jin行xing了le必bi要yao的de測ce試shi
，戈ge爾er在zai早zao期qi階jie段duan便bian參can與yu客ke戶hu的de產chan品pin研yan發fa。客ke戶hu的de所suo有you需xu求qiu確que定ding後hou，戈ge爾er將jiang從cong其qi產chan品pin組zu合he中zhong選xuan擇ze最zui適shi合he的de產chan品pin，如ru果guo必bi須xu滿man足zu某mou些xie特te殊shu需xu求qiu，戈ge爾er還hai可ke按an照zhao客ke戶hu要yao求qiu為wei其qi定ding製zhi解jie決jue方fang案an。通tong過guo這zhe種zhong方fang式shi，戈ge爾er公gong司si能neng夠gou順shun利li地di與yuOEM和(he)汽(qi)車(che)供(gong)應(ying)商(shang)展(zhan)開(kai)合(he)作(zuo)，以(yi)開(kai)發(fa)定(ding)製(zhi)的(de)防(fang)水(shui)透(tou)氣(qi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，這(zhe)些(xie)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)不(bu)僅(jin)符(fu)合(he)當(dang)前(qian)標(biao)準(zhun)

，而(er)且(qie)還(hai)考(kao)慮(lv)了(le)將(jiang)來(lai)的(de)需(xu)求(qiu)
，可(ke)實(shi)現(xian)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)零(ling)部(bu)件(jian)對(dui)汙(wu)物(wu)和(he)密(mi)封(feng)失(shi)效(xiao)的(de)有(you)效(xiao)防(fang)護(hu)，極(ji)大(da)地(di)延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。