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
、kongzhidanyuanhaishiriyipujidezhudonganquanxitongdechuanganqi
，zaiqizhenggeshoumingqineidouhuishoudaodafuwendubodongdeyingxiang。dangbujianwaikezaicheliangyunxingguochengzhongshengwenbingyulumiandediwenjiansheshuihuoxicheshuijiechushi
，jiuhuichuxianzhezhongqingkuang。zhezhongwendubodonghuizaidianzishebeiwaikeneixingchengxianzhudezhenkongxiaoying。youcichanshengdejudayachakenenghuiyanzhongsunhuaibaohumingandianzishebeidemifengquanhemifengzujian
，congerdaozhiwuwukeliheyetiqinru，duidianzibujianchanshengfushizuoyongbingsuoduanqishiyongshouming。shousunhuoyouquexiandebujiantongchangbixuyuyigenghuan

，zheshideqichezhizaoshangjiqigongyingshangdebaoxiuheweixiuchengbentigao。

電動車中電子設備和電池帶來的挑戰

qichexingyemianlindeyigezhongdatiaozhanshidiandongchezhonggaoxingnengdianzishebeihedianchidewenduguanli，yuanyinzaiyu，weiledadaozuijiaxingneng，zhexiebujianxuyaozaiyidingdewendufanweineigongzuo。zhexiebujianzaiyunxingshiwenduhuibiandefeichanggao，xuyaoshiyongyetijinxinglengque。danzheyanghuishidianzizhuangzhineibuchanshengjudawencha
，zaiwaikeshangwenduzuididedianxingchengninglu
，congerzaochengfushihuoyinqiduanlu。duiyudaxingdianchiwaikeeryan，zhegewentifeichangpubian，rubucaiquyouxiaocuoshilaijunhengwenduheyali，gaiwentinanyijiejue。jianyuwaikedechicun，jishijiaoxiaodewenchayehuizaiwaikeshangchanshengzugoudeyali
，daozhiqibianxing。zaimouxieqingkuangxia，dangcheliangcongwendujiaogaodechekuzhongshichubingjinruhanlenglutianhuanjingshi
，waikeneibuhuixingchengzhenkong，chanshengmeipingfangmi500千克的負壓。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。

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子zi部bu件jian具ju有you越yue來lai越yue小xiao巧qiao緊jin湊cou的de發fa展zhan趨qu勢shi。這zhe意yi味wei著zhe，如ru果guo要yao將jiang防fang水shui透tou氣qi組zu件jian集ji成cheng到dao更geng小xiao的de外wai殼ke上shang並bing使shi其qi發fa揮hui出chu最zui大da效xiao能neng
，那na麼me其qi尺chi寸cun也ye必bi須xu做zuo得de更geng小xiao。這zhe就jiu要yao求qiu透tou氣qi膜mo表biao麵mian每mei單dan位wei麵mian積ji內nei的de透tou氣qi量liang更geng高gao，透tou氣qi量liang越yue高gao，透tou水shui壓ya也ye就jiu越yue低di，如ru圖tu2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：heiseshuipingxianxiafangdeshuzhibiaoshiduiyingdehuaxuepinyisunhuaitouqimo。jieshouceshitouqimozhishidangjinrunyufangfujihuochufujizhongshifanghunengliyouxian，danduiyusuoyouqitaceshihuaxuepin，qiceshijieguodoufuheguidingdebiaozhun。

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) derongdianyuangaoyuhanjiewendu
，yincigaiguochengbuhuisunshangtouqimo。jishibaoluyugaowenheqiangfushixinghuaxuepinzhong，zhexiefangshuitouqichanpinyenenggoutigongchijiukekaodejiejuefangan。danshi
，hanjieguochengfeichangfuza，xuyaoyouhegezhuanjiashiyongzhuanyonghanjiegongjulaiwancheng。ciwai
，weishifangshuitouqichanpinmianshougaoyashuiqianghejixiezaihedeyingxiang，waikeshejibixuyoubaohutouqimodejiegou，zheyangzengjialegongyichengbenhefuzaxing。

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(yu)OEMheqichegongyingshangzhankaihezuo，yikaifadingzhidefangshuitouqijiejuefangan
，zhexiejiejuefanganbujinfuhedangqianbiaozhun，erqiehaikaolvlejianglaidexuqiu，keshixianqichedianzilingbujianduiwuwuhemifengshixiaodeyouxiaofanghu
，jidadiyanchangshiyongshouming。