一, el mecanisme de dany de la radiació ultraviolada dels connectors: des de l'estructura molecular fins a la fallada macroscòpica
El dany causat per la radiació ultraviolada (UV) als connectors es deriva principalment de la cadena com la destrucció de materials de polímer per fotons energètics alts -
Reacció de fotodegradació: energia ultraviolada (290 - 400Nm) pot excitar els enllaços C - H i CC en cadenes moleculars de polímer, desencadenant una reacció en cadena radical lliure que condueix a la fissura de la superfície, la pulverització i la discoloració del material. Per exemple, sota la irradiació UV, la resistència a la tracció del material de PVC ordinari disminuirà un 40% en un termini de 6 mesos.
Efecte sinèrgic de l’envelliment oxidatiu tèrmic: quan la radiació ultraviolada interacciona amb ambients d’alta temperatura, accelera el procés d’oxidació del material, produint peroxids i compostos carbonil, reduint encara més la força mecànica i les propietats elèctriques del material. Les dades experimentals mostren que en un entorn de 85 graus /85% de RH, la resistència de contacte de materials PUR sense tractament de resistència a la UV augmentarà de 5m ω a 20m Ω en un termini de 3 mesos.
Falla de segellat Risc: la contracció o l’expansió del material de la closca exterior causada per la radiació ultraviolada pot danyar la capacitat de compressió del segell d’anells O -, reduint el nivell de protecció d’IP67 a IP54 i provocant risc de curtcircuit de circuit intern.
2, La ruta tecnològica resistent a la UV del connector M8: innovació material i optimització estructural
1. Tecnologia de modificació de materials de polímer
Closca del motlle pur: el poliuretà (PUR) pot formar un sistema de triple protecció de "estabilització d'absorció" afegint absorbidors UV (com els benzotriazols) i els estabilitzadors de llum amina dificultats (HALS). Una prova realitzada per un determinat fabricant de connectors industrials demostra que després de simular 5 anys d’exposició a l’aire lliure a la màquina de proves d’acceleració de l’envelliment accelerat de l’envelliment accelerat de Sun XE XE-3, la duresa superficial dels connectors M8 que utilitza PUR modificat només disminueix un 10%, que és molt millor que el 50% de reducció de materials PVC ordinaris.
Material compost TPU/PVC+GF: l'estructura composta del poliuretà termoplàstic (TPU) i el PVC reforçat amb fibra de vidre (PVC+GF) pot bloquejar eficaçment la penetració ultraviolada a través de l'efecte de barrera de les fibres de vidre i la capacitat de recuperació elàstica de TPU. Després d’utilitzar aquest material, un determinat connector de sensors d’automòbils manté l’estabilitat estructural en el rang de temperatura de -40 graus a +85 grau i passa la prova d’envelliment ultraviolada de 1000 hores en l’estàndard ISO 4892-3.
2. Tecnologia de recobriment i placa de superfície
Recobriment de ceràmica nano: dipòsit de 5-10 μ m de gruix Sio ₂/tio ₂ recobriment compost nano a la superfície del connector mitjançant el mètode de gel SOL, que pot reflectir més del 95% dels raigs ultraviolats, alhora que millora la duresa de la superfície del material a 6 hores (duresa de llapis). Després d’adoptar aquesta tecnologia, la vida del servei a l’aire lliure d’un determinat connector de sistema de seguiment fotovoltaic s’ha ampliat de 3 a 10 anys.
Closca de llautó xapat de níquel: el recobriment de níquel (gruix superior o igual a 3 μ m) no només impedeix l’oxidació del substrat de coure, sinó que també redueix l’absorció UV a través de la seva alta reflectivitat (la reflectivitat del níquel a la UV arriba al 70%). Les dades experimentals mostren que el connector M8 amb closca de llautó xapat de níquel té un rang de fluctuació de resistència de contacte de només ± 0,2 m Ω sota irradiació ultraviolada, molt millor que el llindar de ± 5m Ω de materials no recoberts.
3. Optimització del disseny de segellat estructural
Estructura de l'anell de doble segellat: S'utilitzen dos segells d'anells O - (fets de FKM FluorUbber) a la interfície del connector. El primer anell de segell impedeix que el líquid entri, mentre que el segon anell de segell compensa la contracció del material causada per la radiació ultraviolada. Després d’adoptar aquest disseny, el nivell de protecció d’un connector d’equips d’automatització de ports es manté al nivell IP68 fins i tot després de 5 anys d’ús exterior.
La codificació anti -desplaçament i la identificació resistent a la UV: la identificació de codificació A/B/D permanent es forma a la superfície del connector mitjançant la tecnologia de gravat làser i la tinta resistent a la UV (com ara la resina epoxi que conté pigment d'òxid de ferro) s'utilitza per garantir que la claredat d'identificació es mantingui més gran que o igual al 90% després de 10 anys d'ús exterior.
3, Verificació d’escenari industrial: avenç del rendiment des del laboratori fins al medi real
1. Sistema de reg intel·ligent agrícola
En un projecte de reg intel·ligent en un camp de cotó de 10000 acres a Xinjiang, el connector M8 ha de treballar en entorns extrems amb una radiació ultraviolada anual mitjana de 6000MJ/m ² i un rang de temperatura de - 25 graus fins a +50 grau. El connector M8 amb closca PUR modificada i l'estructura de l'anell de doble segellat té una taxa de fallada del 0,3% després de 3 anys de funcionament in situ, molt per sota de la mitjana de la indústria del 2,5%.
2. Sistema de bracket de seguiment fotovoltaic
Al controlador de seguiment d'una central fotovoltaica a Qinghai, el connector M8 ha de suportar una diferència de temperatura de - de 40 graus al grau +70 i una radiació ultraviolada mitjana anual de 8000mJ/m ². Utilitzant una combinació de recobriment de ceràmica nano i closca de llautó xapat de níquel, la taxa de canvi de resistència al contacte del connector després de 5 anys de funcionament és inferior al 5%, garantint un control d’alta precisió del sistema d’accionament.
3. Equips d’elevació de contenidors d’automatització de ports
El connector M8 d’una grua en un moll automatitzat del port de Xangai ha de treballar sota la triple tensió del ruixat de sal, vibracions i radiació ultraviolada. El connector que utilitza materials compostos TPU/PVC+GF i anell de segellat Fluororubber ha mantingut un nivell de protecció d’IP68 després de dos anys de proves i no hi ha hagut casos de fallada de segellat causada per l’envelliment UV.
