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    三防設計在數字對講機結構設計中的應用

            21世紀,數字對講機是現代指揮專用的主要無線通信方式,在實際的工作狀態中,所發生的故障約一半是由環境因素導致的,其中90%以上是由溫度、鹽霧、濕度、霉菌和振動造成的。換句話說,設備的可靠性與環境因素有著重大關系。
            在電子通信行業中,三防設計一般定義為防潮熱設計、防鹽霧設計和防霉菌設計。電子裝備的“三防”性能,已成為系統整機重要的性能指標之一。隨著現代通信技術的高速發展,工程師越來越重視三防設計,采用三防技術設計的數字對講機,能有效降低設備的故障率,提高產品可靠性和適應使用環境能力。因此,加強產品的三防結構設計,減小環境對設備性能的影響,是產品設計中的重要環節。

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    一、結構設計對產品性能的影響
            專用數字對講機使用環境比較惡劣,采用三防技術設計的產品可適應野戰的高低溫,潮熱,鹽霧等嚴酷氣候條件,并且能夠長期穩定、可靠地工作。三防結構設計是三防設計完善與否的關鍵之一,通過結構設計體現出三防設計的要求。因此,在電子設備的產品設計中,整機結構設計是否合理,不僅決定產品的成本高低,同時影響產品的使用性能。
            當前,數字對講機的結構設計存在諸多缺陷,主要體現以下方面:
    1、密封性差,防水防潮性能弱,導致對講機在雨天或者潮濕氣候條件下不能正常使用;
    2、材料選擇或者工藝處理不當,導致產品在鹽霧環境使用時不能有效抵抗鹽霧腐蝕,甚至斷裂;
    3、我國南方及沿海地區氣候較潮濕,產品放置一段時間后就會發霉。
            為解決上述不合理問題,需將三防設計的原則和方法融入結構設計中,從而提高對講機的環境可適應性,機械性能以及電氣性能。

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    二、三防結構設計
            三防技術是涉及結構設計、電子元器件裝配以及工藝和生產技術管理等內容的綜合性系統工程,其中結構設計為主要內容。運用三防設計的原則和方法,解決數字對講機結構設計存在的不合理問題,主要考慮如下幾點:
    1、防潮熱結構設計
            在三防設計中,防潮熱設計主要是防水設計。數字對講機由于體積小、重量輕、電子元器件之間的間隙小,以手持式數字對講機為例,具體防水結構設計方法如下:
    a 受話器等發聲件前腔的出聲孔使用防水透氣膜,既起到防水作用,也可以透氣透聲。
    b 采用硅橡膠密封圈壓合防水方式。
    c 采用防水膠點膠的密封方式。
    d 采用防水雙面膠貼合的方式。如視窗玻璃和前殼,可以采用3M雙面防水膠貼合的方式起到密封防水作用。
    e 電池上,下殼體材料通常為PC或PC+ABS,通過超聲波焊接的方式,將電池上下殼體焊接為一整體,同樣可以達到良好的密封防水效果。
    2、防鹽霧腐蝕的結構設計
            鹽霧環境會引起手持式數字對講機的腐蝕,甚至影響整機的使用性能。 防鹽霧設計的原則是:①選用耐鹽霧腐蝕性材料,金屬一般選擇合金為最佳;②元器件要有一定的覆蓋層防護;③合理的結構設計。依上述設計原則,在結構設計方面主要考慮以下3點:
    a 優選耐鹽霧腐蝕材料。
    b 采用表面涂覆層保護。
    c 設計合理的結構??紤]涂裝和維修的方便,設計時盡可能采用簡單的結構方式。例如,前殼需要暴露在外,設計時采用開放式的百葉窗結構形式,可以避免殘余水分積聚和灰塵積存,起到良好防護作用。
    3、防霉菌設計
            在濕熱環境中,對講機極易遭受霉菌侵蝕,因此,防霉設計是濕熱環境下對講機環境防護設計的重要內容。  由于工作環境的特殊性,數字對講機在結構設計上的防霉菌措施是:
    a 選用抗霉菌性能強材料。優選不易發霉的鋁合金材料;
    b 加入防霉劑和合理的表面涂覆。如金屬外殼表面可以噴涂防霉漆,既美觀又可以防霉;
    c 防霉包裝、密封。金屬外殼密封前,零部件用強紫外線進行照射,同時密封的內腔充入高濃度的臭氧,防止和抑殺霉菌,能起到有效防護作用。

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    三、結論
            三防技術是一項復雜且與結構設計緊密聯系的系統工程,隨著新技術、新材料、新工藝的廣泛應用,“三防技術體系”得到逐步完善。結構設計師在設計產品時應考慮整機的三防設計要求,大大提升產品的環境適應能力。如今,隨著人們對產品質量的要求越來越高,采用三防設計的數字對講機逐步走進人們日常生活中。

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