Guía de selección de tapas de ventilación para automóviles: flujo de aire, materiales y clasificaciones IP

Una carcasa sellada de lámpara de automóvil de un litro que se calienta de 20 grados C a 80 grados C desarrolla aproximadamente 20,5 kPa de presión interna, aproximadamente una quinta parte de una atmósfera, y carga esa presión directamente sobre la lente, la junta y el sello del conector. El componente que lo libera es la tapa de ventilación del automóvil, y también es el componente que debe evitar la entrada de agua mientras lo hace.

Dimensionar esa pieza es un ejercicio de especificación, no un ejercicio de catálogo. El flujo de aire, la presión de entrada de agua, la química de la membrana, el material de la carcasa y la geometría de montaje interactúan, y cambiar uno de ellos cambia los demás.

Esta guía cubre lo que hace una tapa de ventilación de automóvil dentro de una carcasa sellada, la física que establece su objetivo de flujo de aire, cómo se comparan las carcasas de aleación de aluminio, plástico y acero inoxidable, los seis números que pertenecen a una hoja de datos y los modos de falla que surgen después de unos cientos de horas en el campo.

Qué hace realmente una tapa de ventilación para automóviles

Una tapa de ventilación para automóviles es un dispositivo de ecualización de presión que permite que el aire entre y salga de un recinto sellado mientras bloquea el agua líquida, el polvo y la mayoría de los aerosoles de aceite.

El mecanismo importa antes que el número de pieza. Las membranas de ventilación típicas de ePTFE tienen poros de entre 0,1 y 1 micra, mientras que una gota de agua es miles de veces más grande y la energía de la superficie del polímero evita que se atraviese incluso cuando la carcasa está presurizada o sumergida brevemente. Así es como una pieza del tamaño de un botón de camisa mantiene IP67 o IP68 y aún así iguala la presión en segundos.

Carcasa sellada versus carcasa ventilada

La ubicación decide más resultados que el número de pieza. Una tapa de ventilación en la cara superior de una carcasa que recoge el agua de lluvia mantiene una película de agua contra la membrana durante horas; la misma tapa en una pared lateral protegida solo ve salpicaduras y drenaje. La presión de entrada de agua se mide contra una columna de laboratorio, nunca contra un ángulo de salpicadura real.

La física que establece el objetivo de flujo de aire de la tapa de ventilación de su automóvil

El flujo de aire que necesita una tapa de ventilación está fijado por la ley del gas ideal y no por la preferencia del proveedor: un recinto sellado calentado de 20 grados C a 80 grados C gana alrededor del 20 por ciento en presión absoluta, que es 20,5 kPa de presión manométrica al nivel del mar.

Se siguen dos consecuencias. La ventilación solo tiene que ser rápida en relación con la rampa térmica, por lo que una tapa con capacidad de 200 a 300 ml/min a 70 mbar iguala una carcasa de un litro en segundos, mientras que una lámpara tarda unos minutos en alcanzar la temperatura de remojo. El enfriamiento es la mitad más difícil del ciclo: una carcasa que cae 60 K genera aproximadamente 20 kPa de vacío, y ese es el momento en que el agua pasa a través de una junta marginal o una membrana parcialmente bloqueada.

Membrana de ventilación impermeable de ePTFE para faros delanteros y traseros de automóviles La membrana de ePTFE con respaldo adhesivo iguala la presión y bloquea el agua y el polvo en las carcasas de las lámparas de los automóviles; Revise el flujo de aire, WEP y las condiciones de montaje antes de especificar. Ver producto →

Qué material de la carcasa: aleación de aluminio, plástico o acero inoxidable

Los tres materiales de la carcasa utilizan la misma membrana de ePTFE, por lo que la carcasa decide la duración de la corrosión, la masa, la resistencia del montaje y el costo, y debe seleccionarse del entorno de montaje en lugar de de la lista de materiales.

Dos trampas de materiales que vale la pena comprobar con antelación

Tapa de ventilación personalizada para carcasas de lámparas automotrices Protege la membrana de ventilación de ePTFE del polvo, el barro y el agua mientras iguala la presión en los faros delanteros, luces traseras, faros antiniebla y otras luces selladas. Ver producto →

Especificación de una tapa de ventilación para automóvil: seis números que pertenecen a la hoja de datos

Una hoja de datos de una tapa de ventilación solo es comparable cuando se citan seis números junto con sus condiciones de prueba; cualquiera de ellos por sí solo permite que dos partes muy diferentes parezcan idénticas.

1. Flujo de aire a un diferencial establecido. Exija un caudal en ml/min a una presión definida, normalmente 70 mbar o 1 kPa. Una cifra sin su presión de referencia no se puede comparar con nada.
2. Presión de entrada de agua. Esta es la presión a la que el agua líquida pasa por primera vez por la membrana, normalmente de 100 a 300 kPa para un respiradero oleofóbico de ePTFE. No es la misma medida que el grado IP del conjunto.
3. Clasificación IP del gabinete terminado. IP67, IP68 e IP69K se aplican al producto con la tapa instalada, probado en la orientación de montaje. Una tapa suelta no tiene ninguna clasificación IP.
4. Rango de temperatura de funcionamiento. Indique el rango continuo y el pico que ve la membrana durante el curado de la pintura, la soldadura o el choque térmico, porque los picos establecen la especificación del adhesivo.
5. Exposición química y ultravioleta. Los líquidos debajo del capó, los agentes de limpieza y la luz solar atacan la carcasa y el adhesivo mucho antes de que ataquen al PTFE, por lo que esos dos son los verdaderos límites.
6. Método de montaje y fuerza de inserción. Las tapas de ajuste a presión, de ajuste a presión, roscadas y adhesivas necesitan cada una una geometría de saliente definida y una fuerza de inserción definida, o el ajuste se desplaza entre líneas de montaje.

El comportamiento de la membrana y la selección de piezas se tratan con más detalle en este tutorial de cómo funcionan los tapones de ventilación de ePTFE y cómo se seleccionan .

Modos de falla que aparecen después de 200 horas de servicio

Cuatro fallas de campo explican casi todas las quejas sobre la tapa de ventilación: contaminación, bloqueo, daño mecánico durante el ensamblaje y agua que ya estaba dentro de la carcasa antes de colocar la tapa.

Qué buscar en un proveedor de tapas de ventilación para automóviles

La pregunta más importante para el proveedor es si la membrana y la carcasa terminada provienen de la misma línea de proceso, porque cada interfaz adicional agrega una ruta de fuga que la inspección entrante no puede detectar por completo.

Changzhou Baonong nuevo material Technology Co., Ltd. se describe a sí mismo como uno de los pocos fabricantes integrados de productos de la serie de membranas impermeables y transpirables, y trabaja bajo su marca COOLRUDYVIA desde un taller estándar de 6.000 metros cuadrados en Changzhou, Jiangsu. La compañía afirma que opera más de 90 máquinas automatizadas construidas con su propia propiedad intelectual y aplica tanto inspección automatizada de equipos como inspección manual a cada pieza, una verificación de dos etapas que es importante para un componente cuyo modo de falla permanece invisible hasta que llega el agua.

Tres cuestiones separan a un fabricante integrado de una operación comercial. ¿Puede el proveedor mostrar datos de flujo de aire y presión de entrada de agua por lote de producción en lugar de por muestra? ¿La membrana se produce y se une en las mismas instalaciones que moldean la carcasa? ¿Y el proveedor ejecuta la prueba de ingreso a nivel de gabinete o solo una prueba de componentes? La misma plataforma de membrana también aparece en la gama de tapones impermeables y transpirables de la empresa, que cubre puertos roscados y de ajuste a presión más pequeños.

Tapón Impermeable Transpirable con Membrana Microporosa ePTFE El tapón de ventilación roscado o ajustado a presión utiliza ePTFE para igualar la presión y bloquear el agua, el aceite y el polvo en envases automotrices, electrónicos y sellados. Ver producto →

Preguntas frecuentes sobre las tapas de ventilación para automóviles