Kontrola wilgoci w elektronice
Ochrona antykorozyjna elektroniki przemysłowej ma znaczenie wszędzie tam, gdzie styki, złącza, zaciski, przekaźniki, płytki PCB i elementy automatyki są narażone na wilgoć, zmiany temperatury, zapylenie albo obecność agresywnych substancji w powietrzu. Problem może dotyczyć zarówno działających urządzeń, jak i komponentów przechowywanych przed montażem lub jako części zapasowe.
Zapewniamy rozwiązania dla szaf sterowniczych, paneli operatorskich, modułów PLC, urządzeń pomiarowych, skrzynek przyłączeniowych, czujników i komponentów elektronicznych. System dobieramy do objętości i szczelności obudowy, rodzaju metali, warunków pracy, sposobu wentylacji oraz wymaganego czasu ochrony.
W elektronice przemysłowej celem nie jest wyłącznie zatrzymanie widocznej korozji. Ochrona powinna ograniczać ryzyko wzrostu rezystancji styku, błędów komunikacji, niestabilnej pracy czujników i usterek, które ujawniają się dopiero po dłuższym okresie eksploatacji.
Korozja elektroniki przemysłowej
Korozja elektroniki może obejmować miedziane ścieżki, zaciski, styki przekaźników, złącza, szyny, elementy lutowane, obudowy i metalowe części montażowe. Ze względu na małe powierzchnie robocze nawet lokalne utlenienie może mieć większy wpływ funkcjonalny niż podobna zmiana na dużym elemencie konstrukcyjnym.
Pierwsze objawy często nie wskazują jednoznacznie na korozję. Mogą pojawiać się okresowe błędy transmisji, zakłócenia sygnału, restarty sterownika, niestabilne odczyty albo usterki występujące tylko przy określonej temperaturze i wilgotności. Różnice między ochroną całej przestrzeni a punktowym zabezpieczeniem powierzchni opisujemy w artykule emiter VCI czy aerozol dielektryczny do elektroniki przemysłowej.
Przy analizie problemu trzeba sprawdzić nie tylko uszkodzony element, lecz również szczelność obudowy, przepusty kablowe, wentylację, źródła ciepła, położenie urządzenia oraz obecność par technologicznych. Wymiana skorodowanego złącza bez usunięcia przyczyny środowiskowej zwykle prowadzi do ponownego wystąpienia usterki.
Ochrona styków i złączy przed korozją
Styki i złącza są szczególnie wrażliwe na wilgoć, zanieczyszczenia i agresywne składniki atmosfery przemysłowej. Ryzyko dotyczy między innymi zacisków kablowych, przekaźników, złączy sygnałowych, listew przyłączeniowych, szyn zbiorczych i punktów połączeń ochronnych.
Metodę ochrony należy dobrać do sposobu eksploatacji. Preparat kontaktowy działa bezpośrednio na zabezpieczonej powierzchni, natomiast emiter VCI oddziałuje na metal znajdujący się w zamkniętej przestrzeni. Przy rozbudowanym układzie z wieloma trudno dostępnymi połączeniami ochrona atmosferyczna może ograniczyć konieczność nanoszenia środka na każdy punkt osobno.
W niewielkich obudowach, kasetach, skrzynkach przyłączeniowych i opakowaniach technicznych można zastosować tabletki ActivTab lub CorTab VCI do ochrony płytek PCB i podzespołów sterujących. Liczbę tabletek dobieramy do objętości, geometrii przestrzeni, wymaganej długości ochrony oraz intensywności wymiany powietrza.
Ochrona automatyki przemysłowej przed korozją
Ochrona automatyki obejmuje sterowniki PLC, moduły wejść i wyjść, przekaźniki, falowniki, urządzenia komunikacyjne, czujniki, rejestratory, panele HMI i komponenty systemów pomiarowych. Awaria jednego niewielkiego elementu może zatrzymać linię albo utrudnić jednoznaczne ustalenie przyczyny problemu.
Innego zabezpieczenia wymaga urządzenie stale pracujące w hali, innego panel przygotowywany do wysyłki, a jeszcze innego moduł przechowywany przez kilka lat jako część krytyczna. Uwzględniamy częstotliwość otwierania obudowy, przepływ powietrza, temperaturę pracy, możliwe postoje i oczekiwaną gotowość komponentu po wyjęciu z magazynu.
Przy bardzo małych przestrzeniach i ograniczonej ilości miejsca można wykorzystać Plastaby VCI przeznaczone do elektroniki, płytek PCB i sterowników. Niewielki emiter umieszcza się wewnątrz obudowy albo opakowania, które następnie należy zamknąć w sposób ograniczający wymianę powietrza.
Zabezpieczenie szaf sterowniczych przed wilgocią
Ochrona wnętrza obudowy
Przed doborem zabezpieczenia szafy określamy jej objętość, stopień szczelności, liczbę przepustów, sposób wentylacji oraz położenie źródeł ciepła. Istotne jest również to, czy drzwi są otwierane wyłącznie podczas przeglądów, czy regularnie w czasie obsługi procesu.
Do zamkniętych szaf sterowniczych, rozdzielnic, paneli kontrolnych i skrzynek technicznych można dobrać kapsuły VCI do ochrony metalowych elementów wewnątrz obudowy. Model i liczbę kapsuł ustalamy na podstawie objętości, promienia działania, przewidywanego czasu ochrony i rzeczywistych warunków środowiskowych.
Kapsuła powinna zostać zamontowana w miejscu, w którym nie utrudnia serwisu, nie styka się z gorącymi elementami i nie ogranicza przepływu powietrza wymaganego przez urządzenie. W instrukcji utrzymania ruchu warto zapisać datę montażu, model emitera i termin jego planowanej kontroli lub wymiany.
Wilgoć jest jednym z głównych czynników ryzyka
Wilgoć może przedostawać się do obudowy przez przepusty kablowe, uszkodzone uszczelki, system wentylacji albo podczas otwierania drzwi. Kondensacja może pojawiać się również wtedy, gdy powierzchnie wewnętrzne wychładzają się szybciej niż powietrze napływające do szafy.
Przy nowych problemach należy sprawdzić, czy źródłem jest nieszczelność, różnica temperatur, niedziałające ogrzewanie, niewłaściwa wentylacja czy warunki panujące w całym pomieszczeniu. Emiter VCI nie powinien zastępować naprawy przecieku ani usunięcia wody znajdującej się wewnątrz obudowy.
W opakowaniach urządzeń elektronicznych oraz systemach suchego pakowania można zastosować wskaźniki wilgotności umożliwiające wizualną ocenę warunków wewnętrznych. Ich wskazania pomagają sprawdzić, czy bariera ochronna i zastosowany system kontroli wilgoci zachowują skuteczność.
VCI do paneli sterowniczych i urządzeń elektrycznych
Ochrona w fazie lotnej jest przydatna tam, gdzie nie chcemy pokrywać wszystkich elementów olejem, smarem ani mokrą powłoką. Inhibitory rozprzestrzeniają się w zamkniętej przestrzeni i docierają do powierzchni znajdujących się pomiędzy przewodami, za modułami i w innych miejscach trudno dostępnych podczas konserwacji.
Jeżeli potrzebna jest punktowa ochrona konkretnego styku, złącza albo mechanizmu, można rozważyć Axxanol 718-ESS – preparat kontaktowy przeznaczony do elektroniki i elementów automatyki. Aplikację należy wykonywać po wyłączeniu zasilania i po wcześniejszym potwierdzeniu kompatybilności preparatu z chronionym urządzeniem.
Ochrona punktowa i ochrona atmosferyczna mogą pełnić różne funkcje w tym samym systemie. Preparat kontaktowy zabezpiecza wybrane miejsce, natomiast prawidłowo dobrany emiter może chronić pozostałe metalowe powierzchnie znajdujące się wewnątrz obudowy.
Komponenty elektroniczne mogą być narażone na korozję przed montażem, podczas transportu gotowego panelu, w magazynie części zamiennych oraz w czasie dłuższego wyłączenia instalacji. System powinien odpowiadać pełnemu okresowi od zamknięcia opakowania do uruchomienia lub montażu.
Przy urządzeniach wymagających równoczesnego zabezpieczenia przed korozją i wyładowaniami elektrostatycznymi można zastosować folię antystatyczną VCI/ESD do magazynowania i transportu części elektronicznych. Dobór powinien uwzględniać wymagania ESD komponentu, sposób zamknięcia i warunki, w których opakowanie będzie otwierane.
Ograniczanie wilgoci i ochrona VCI nie są tym samym procesem. Pochłaniacz zmniejsza ilość pary wodnej w zamkniętej przestrzeni, a emiter tworzy atmosferę ochronną przy powierzchni metalu. Kryteria wyboru obu rozwiązań przedstawiamy w poradniku emitery VCI kontra pochłaniacze wilgoci.
Polecamy dla elektroniki przemysłowej i automatyki
Do małych obudów, płytek PCB i podzespołów sterujących dobieramy niewielkie emitery punktowe, takie jak tabletki lub Plastaby. Ich zastosowanie jest uzasadnione tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a wykorzystanie większej kapsuły byłoby utrudnione.
Do szaf sterowniczych, rozdzielnic, paneli kontrolnych i większych obudów wybieramy kapsuły dopasowane do objętości oraz wymaganego okresu ochrony. Warunkiem jest ograniczenie wymiany powietrza i utrzymanie obudowy w stanie pozwalającym na osiągnięcie odpowiedniego stężenia inhibitora.
Przy transporcie płytek, modułów i gotowych urządzeń wykorzystujemy materiały opakowaniowe uwzględniające zarówno korozję, jak i wymagania ESD. Jeżeli istotne jest potwierdzenie warunków wewnętrznych, system może zostać uzupełniony o kartę wskaźnikową i właściwie dobrany pochłaniacz wilgoci.
Nie tworzymy jednego zestawu produktów dla całej automatyki. Rozwiązanie dla skrzynki przyłączeniowej na zewnątrz zakładu będzie inne niż dla sterownika przechowywanego w magazynie albo szafy pracującej przy linii technologicznej. Dodatkowe zastosowania i analizy opisujemy w bazie wiedzy elektronika – ochrona urządzeń i komponentów przemysłowych.
Jak dobieramy ochronę dla elektroniki i automatyki?
Dobór rozpoczynamy od identyfikacji elementów wymagających ochrony. Ustalamy, czy problem dotyczy styków, płytek PCB, zacisków, sterownika, panelu, szafy, całego urządzenia czy komponentów zapasowych znajdujących się w opakowaniu.
Następnie analizujemy objętość i geometrię chronionej przestrzeni, stopień szczelności, przepływ powietrza, temperaturę, wilgotność, obecność pyłu i par technologicznych, częstotliwość otwierania oraz przewidywany czas ochrony.
Na tej podstawie określamy rodzaj i liczbę emiterów, miejsce ich montażu, harmonogram wymiany oraz ewentualne uzupełnienie ochrony o preparat kontaktowy, materiał ESD albo kontrolę wilgotności. Przed wdrożeniem seryjnym warto sprawdzić rozwiązanie w rzeczywistych warunkach pracy lub magazynowania.
Najczęstsze problemy w ochronie elektroniki przemysłowej
Pierwszym problemem jest reagowanie dopiero po wystąpieniu zakłóceń. Czyszczenie lub wymiana uszkodzonego styku usuwa skutek, ale nie rozwiązuje problemu wilgoci, zanieczyszczeń albo agresywnej atmosfery znajdującej się wewnątrz obudowy.
Drugim błędem jest dobieranie emitera wyłącznie na podstawie wymiarów zewnętrznych szafy. Trzeba uwzględnić rzeczywistą objętość, przegrody, kanały wentylacyjne, częstotliwość otwierania i elementy, które mogą blokować swobodne rozprzestrzenianie się inhibitora.
Trzecim problemem jest brak harmonogramu wymiany. Kapsuła lub emiter zamontowane bez daty i oznaczenia mogą pozostać w urządzeniu dłużej niż przewidywał projekt albo zostać przypadkowo usunięte podczas serwisu.
Czwartym błędem jest stosowanie jednego rozwiązania do ochrony eksploatacyjnej, magazynowej i transportowej. Urządzenie działające w wentylowanej szafie, zapasowy sterownik w szczelnym opakowaniu i panel wysyłany do odbiorcy wymagają oddzielnej oceny.
FAQ – elektronika przemysłowa i automatyka
Emiter uwalnia lotne inhibitory korozji do zamkniętej przestrzeni. Cząsteczki inhibitora docierają wraz z powietrzem do metalowych powierzchni styków, złączy, zacisków i innych komponentów znajdujących się wewnątrz obudowy.
Tak, po dobraniu modelu do objętości, szczelności i warunków środowiskowych. Kapsuła nie powinna zasłaniać elementów wentylacyjnych, znajdować się przy źródle nadmiernego ciepła ani utrudniać prac serwisowych.
Małe emitery są przydatne w niewielkich obudowach, kasetach, opakowaniach płytek PCB i przestrzeniach, w których nie ma miejsca na większą kapsułę. Ich liczbę dobiera się do objętości i oczekiwanego czasu ochrony.
VCI chroni metal przed reakcjami korozyjnymi, ale nie usuwa wody z obudowy. Jeżeli problemem jest wysoka wilgotność, system może wymagać dodatkowego pochłaniacza, ogrzewania, wentylacji albo usunięcia źródła przecieku.
Tak, jeżeli oba rozwiązania są zgodne z urządzeniem i pełnią jasno określone funkcje. Preparat kontaktowy może chronić wybrany punkt, a kapsuła pozostałe metalowe powierzchnie w zamkniętej przestrzeni.
Częstotliwość zależy od modelu emitera, objętości i szczelności obudowy, temperatury, warunków środowiskowych i częstotliwości otwierania. Termin powinien zostać ustalony podczas doboru i zapisany w harmonogramie przeglądów.
Dobierz ochronę dla elektroniki przemysłowej i automatyki
Prześlij informacje o rodzaju urządzenia, elementach wymagających ochrony, wymiarach i objętości obudowy, sposobie wentylacji, częstotliwości otwierania, warunkach temperatury i wilgotności oraz obecności pyłu albo par technologicznych.
Warto dołączyć zdjęcia wnętrza szafy lub opakowania, opis dotychczasowych awarii, przewidywany czas ochrony oraz informację, czy rozwiązanie będzie stosowane podczas pracy, magazynowania czy transportu. Na tej podstawie dobierzemy rodzaj emitera, miejsce montażu i ewentualne uzupełnienie systemu o kontrolę wilgotności albo ochronę kontaktową.
Zapytaj o emitery VCI, kapsuły i kontrolę wilgoci
NTIC jest właścicielem następujących znaków towarowych: ActivPak®, Cor Tab®, Flange Saver®, ICT®, NTI®, Plastabs®, Z-CIS®, Zerion®, ZERUST®, 洁乐特 ® i kolor „żółty”. ABRIGO®, EXCOR®, UNICO® i VALENO® są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy EXCOR GmbH, partnera Joint Venture NTIC. Informacje na temat uzyskania gwarancji znajdują się na stronie www.zerust.com/warranty.