盲孔灌封在稱重衡器中的應用

 盲孔灌封方法、特點及材料選擇

      顧名思義，盲孔灌封就是無需設計密封外殼，利用彈性元件應變區內的盲孔、通孔等結構，選擇合適的高分子防護與密封材料，根據其分子結構和聚集狀態進行配方設計，后將其分層澆灌在盲孔內，固化后即可起到防護與密封作用。盲孔灌封方法實際上是在彈性元件盲孔內的電阻應變計、焊線端子、補償元器件已涂覆的防護面膠上，澆灌一層或多層防護與密封材料，以及金屬防護蓋，經固化形成一個整體的防潮、防水密封緣彈性體。由于盲孔外層的灌封材料長期與空氣中的水份和氧氣接觸，所以對其技術性能要求較高，主要是：優良的防潮性能；良好的粘結性能；優良的電緣性能；固化發熱少，收縮率低，為較硬結構且彈性好；分子結構穩定，耐老化，長期穩定性好；使用溫度范圍大于稱重傳感器工作溫度范圍；工藝簡單，室溫固化，如必須加溫時，其固化溫度應小于80℃；無毒或低毒，對操作者影響小，成本低。
     此外，對電性能、耐老化性能、物理機械性能等也應有具體要求。電性能：一般要求是具有較高的擊穿電壓和緣電阻，較小的介電常數和介電損耗。耐老化性能：先是具有較高的耐濕熱老化能力，在濕熱環境中體積電阻率應大于1010Ω.cm；其次是較好的耐高低溫能力，應保證在-20℃～70℃范圍內仍有優良的綜合性能，特別是彈性性能。物理機械性能：抗拉強度和抗沖擊強度要大，韌性要好，線膨脹系數和收縮率要小。

盲孔灌封工藝

      任何應變膠粘劑和防護與密封材料，嚴格說來都有吸收潮氣的特性，僅靠較薄的一層防護面膠不足以抵抗空氣中的水份和氧氣浸害，因此必須在盲孔、應變通孔、彈性元件與外殼之間的空腔內，全部灌滿防護與密封材料，使電阻應變計、各種補償電阻等與外界環境條件*隔離，阻礙潮氣、水份和鹽霧浸入，提高防護與密封能力。盲孔灌封分為盲孔內電阻應變計、短接線、補償元器件加固和外層灌封及粘貼金屬防護蓋兩個階段進行。
      （1）補償元器件加固
補償元器件加固就是用加固材料將盲孔內和引線盒內的補償元器件、電阻絲和連接線等加固密封，保護引線和焊點提高抗振動、沖擊載荷的能力。國內外加固材料多采用環氧類或聚胺酯灌封膠，對配方的要求是固化后必須成柔軟的彈性結構⑶。這樣將其澆灌在盲孔的底層或引線盒內，即可加固元器件又能起到密封作用。
      環氧類加固密封材料視樹脂和固化劑的種類不同，有多種組合配方和加固密封工藝。雙酚A型環氧樹脂和低分子聚酰胺（650）組成的配方，盡管加固后有一定的韌性，抗振動、沖擊能力較強，但柔軟性較差，不是理想的加固密封材料。目前應用較多的是DG-4透明環氧膠和聚胺酯灌封膠，后者是采用端羥基聚丁二烯和多異氰酸脂為主要材料制成的，雙組份結構，可配制成柔軟的彈性結構。從分子式看碳氧結合是單鍵，分子結構穩定，不易老化，長期穩定性好。當采用硅橡膠加固密封時，之前的防潮涂層不能選用聚胺脂類膠，因為硅橡膠和聚胺脂涂層的粘結力較差，容易剝落。所以應選擇有機硅類防潮涂層，它能改善硅橡膠與被加固密封印刷電路板等的粘結效果，提高加固密封的可靠性。
      （2）盲孔灌封
      一般灌封材料可分為剛性和彈性兩種結構。剛性灌封材料為環氧樹脂類、不飽和聚脂、酚醛聚脂等，其特點是密封性能好，但剛性大，難以更換元器件。彈性灌封材料主要有硅橡膠、聚硫橡膠、聚胺脂橡膠等，其中以室溫硫化硅橡膠和聚胺脂橡膠應用為廣泛。
室溫硫化硅橡膠形成的彈性體能在-65℃～200℃下長期使用，它具有優良的化學穩定性，良好的防潮、防水和抗振性能；無毒、無味，容易灌封；能在深部硫化，且收縮率低。但在固化時將有低分子物放出，因此灌封后應晾置一定時間，使低分子物盡量揮發，其后方可使用。

聚胺脂橡膠具有良好的機械強度和粘結性能，硬度可在較大范圍內調節，特別適合不同結構、不同量程的稱重傳感器密封。聚胺脂橡膠的電性能、力學性能、耐透濕性能均優于環氧膠，同時還具有耐水解穩定性，防潮能力強，緣性能好，耐高壓，無腐蝕，冷熱循環體積收縮率小等特點，但在配制時的反應過程中會產生氣泡，所以必須在排除氣泡后才能灌封。
      灌封工藝比較簡單，灌封前將盲孔周圍清洗干凈，測量并記錄緣電阻值。按技術要求配制灌封膠，經真空脫泡后進行灌封，按要求固化成形。