Guida alla selezione del tappo di sfiato per autoveicoli: flusso d'aria, materiali e gradi IP

Un alloggiamento sigillato per lampada automobilistica da un litro che si riscalda da 20 °C a 80 °C sviluppa circa 20,5 kPa di pressione interna, circa un quinto di un'atmosfera, e carica tale pressione direttamente sulla lente, sulla guarnizione e sulla guarnizione del connettore. Il componente che lo rilascia è il tappo di sfiato dell'auto, ed è anche il componente che deve tenere lontana l'acqua mentre lo fa.

Il dimensionamento di quella parte è un esercizio di specifica, non un esercizio di catalogo. Il flusso d'aria, la pressione di ingresso dell'acqua, la chimica della membrana, il materiale dell'alloggiamento e la geometria di montaggio interagiscono e la modifica di uno di essi modifica anche gli altri.

Questa guida illustra cosa fa un tappo di sfiato automobilistico all'interno di un alloggiamento sigillato, la fisica che stabilisce l'obiettivo del flusso d'aria, come si confrontano gli alloggiamenti in lega di alluminio, plastica e acciaio inossidabile, i sei numeri che appartengono a una scheda tecnica e le modalità di guasto che emergono dopo poche centinaia di ore sul campo.

Cosa fa effettivamente un tappo di sfiato automobilistico

Un tappo di sfiato per autoveicoli è un dispositivo di equalizzazione della pressione che consente all'aria di entrare e uscire da un involucro sigillato bloccando l'acqua liquida, la polvere e la maggior parte degli aerosol d'olio.

Il meccanismo conta prima del numero di parte. Le tipiche membrane di sfiato in ePTFE presentano pori compresi tra 0,1 e 1 micron, mentre una goccia d'acqua è migliaia di volte più grande e l'energia superficiale del polimero ne impedisce l'aspirazione anche quando l'alloggiamento è pressurizzato o brevemente immerso. È così che un componente delle dimensioni di un bottone di una camicia mantiene IP67 o IP68 e compensa comunque la pressione in pochi secondi.

Alloggiamento sigillato rispetto ad alloggiamento ventilato

Il posizionamento decide più risultati rispetto al numero di parte. Un tappo di sfiato sulla faccia superiore di un alloggiamento che raccoglie l'acqua piovana trattiene per ore una pellicola d'acqua contro la membrana; lo stesso tappo su una parete laterale schermata vede solo schizzi e drenaggio. La pressione di ingresso dell'acqua viene misurata rispetto a una colonna da laboratorio, mai rispetto a un angolo di spruzzo reale.

La fisica che definisce l'obiettivo del flusso d'aria del tappo di sfiato dell'auto

Il flusso d'aria di cui ha bisogno un tappo di sfiato è fissato dalla legge del gas ideale piuttosto che dalle preferenze del fornitore: un involucro sigillato riscaldato da 20 °C a 80 °C aumenta circa il 20% della pressione assoluta, ovvero 20,5 kPa della pressione relativa a livello del mare.

Ne conseguono due conseguenze. Lo sfiato deve essere veloce solo rispetto alla rampa termica, quindi un tappo valutato tra 200 e 300 ml/min a 70 mbar eguaglia un alloggiamento da un litro in pochi secondi mentre una lampada impiega minuti per raggiungere la temperatura di immersione. Il raffreddamento è la metà più difficile del ciclo: un alloggiamento che scende a 60 K esercita circa 20 kPa di vuoto, e questo è il momento in cui l'acqua viene aspirata oltre una guarnizione marginale o una membrana parzialmente bloccata.

Membrana di sfiato impermeabile in ePTFE per fari e fanali posteriori di automobili La membrana in ePTFE con retro adesivo equalizza la pressione e blocca l'acqua e la polvere negli alloggiamenti delle lampade dell'auto; rivedere il flusso d'aria, il WEP e le condizioni di montaggio prima di specificare. Visualizza il prodotto →

Quale materiale dell'alloggiamento: lega di alluminio, plastica o acciaio inossidabile

Tutti e tre i materiali dell'alloggiamento utilizzano la stessa membrana ePTFE, quindi l'alloggiamento determina la durata della corrosione, la massa, la resistenza del montaggio e il costo e dovrebbe essere selezionato dall'ambiente di montaggio piuttosto che dalla distinta base.

Due trappole materiali che vale la pena controllare in anticipo

Tappo di sfiato personalizzato per alloggiamenti di lampade automobilistiche Protegge la membrana di sfiato in ePTFE da polvere, fango e acqua equalizzando la pressione nei fari, nelle luci posteriori, nei fendinebbia e in altre luci sigillate. Visualizza il prodotto →

Specificare un tappo di sfiato per un'auto: sei numeri che appartengono alla scheda tecnica

La scheda tecnica del tappo di sfiato è comparabile solo quando vengono citati sei numeri insieme alle relative condizioni di prova; ognuno di essi da solo fa sì che due parti molto diverse sembrino identiche.

1. Flusso d'aria al differenziale indicato. Richiedere una portata in ml/min a una pressione definita, solitamente 70 mbar o 1 kPa. Una cifra senza la sua pressione di riferimento non può essere paragonata a nulla.
2. Pressione di ingresso dell'acqua. Questa è la pressione alla quale l'acqua liquida passa per la prima volta attraverso la membrana, tipicamente da 100 a 300 kPa per uno sfiato oleorepellente in ePTFE. Non è la stessa misura del grado di protezione IP dell'assieme.
3. Grado di protezione IP dell'involucro finito. IP67, IP68 e IP69K si applicano al prodotto con il cappuccio installato, testato nell'orientamento di montaggio. Un cappuccio allentato non ha alcun grado di protezione IP.
4. Intervallo di temperatura operativa. Indicare l'intervallo continuo e il picco rilevato dalla membrana durante l'indurimento della vernice, la saldatura o lo shock termico, poiché i picchi determinano le specifiche dell'adesivo.
5. Esposizione chimica e UV. I fluidi sotto il cofano, i detergenti e la luce solare attaccano l'alloggiamento e l'adesivo molto prima di attaccare il PTFE, quindi questi due sono i veri limiti.
6. Metodo di montaggio e forza di inserimento. I cappucci a scatto, a pressione, filettati e adesivi necessitano ciascuno di una geometria del risalto definita e di una forza di inserimento definita, altrimenti l'adattamento si sposta tra le linee di assemblaggio.

Il comportamento della membrana e la selezione delle parti sono trattati in modo più dettagliato in questa procedura dettagliata di come funzionano i tappi di sfiato in ePTFE e come vengono selezionati .

Modalità di guasto che compaiono dopo 200 ore di servizio

Quattro guasti sul campo rappresentano quasi ogni reclamo relativo al tappo di sfiato: contaminazione, blocco, danno meccanico durante l'assemblaggio e acqua già presente all'interno dell'alloggiamento prima che il tappo fosse montato.

Cosa cercare in un fornitore di tappi di sfiato per autoveicoli

La domanda più importante per il fornitore è se la membrana e l'alloggiamento finito provengono dalla stessa linea di processo, perché ogni interfaccia aggiuntiva aggiunge un percorso di perdita che l'ispezione in entrata non può rilevare completamente.

Changzhou Baonong New Material Technology Co., Ltd. si descrive come uno dei pochi produttori integrati di prodotti in serie di membrane impermeabili e traspiranti, che lavora con il marchio COOLRUDYVIA da un'officina standard di 6.000 metri quadrati a Changzhou, Jiangsu. L'azienda afferma di gestire più di 90 macchine automatizzate basate sulla propria proprietà intellettuale e di applicare sia l'ispezione automatizzata delle apparecchiature che l'ispezione manuale a ogni parte, un controllo in due fasi che è importante per un componente la cui modalità di guasto rimane invisibile fino all'arrivo dell'acqua.

Tre domande separano un produttore integrato da un'operazione commerciale. Il fornitore può mostrare i dati relativi al flusso d'aria e alla pressione di ingresso dell'acqua per lotto di produzione anziché per campione? La membrana viene prodotta e incollata nello stesso impianto che modella l'alloggiamento? E il fornitore esegue il test di ingresso a livello di involucro o solo un test dei componenti? La stessa piattaforma di membrana appare anche nella gamma di tappi impermeabili e traspiranti dell'azienda, che copre porte filettate e a pressione più piccole.

Tappo impermeabile e traspirante con membrana microporosa in ePTFE Il tappo di sfiato filettato o a pressione utilizza ePTFE per equalizzare la pressione e bloccare acqua, olio e polvere negli imballaggi automobilistici, elettronici e sigillati. Visualizza il prodotto →

Domande frequenti sui tappi di sfiato automobilistici