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三防电脑智能终端产品设计要点

类别:公司新闻 文章出处:本站发布时间:2019-09-16 浏览人次:

三防平板电脑产品设计,必须要综合考虑外观设计、结构设计、硬件设计的各个方面的设计要求,在设计初期ID阶段,硬件设计、堆叠设计、结构设计就应该参与进去,确定三防的各个技术细节,在设计研发、器件选型、材料选择、工艺选择、生产组装、测试和质量控制各个环节综合把关,才能真正达到三防产品设计的要求,生产出符合质量要求和市场需求的产品。三防产品设计的出发点是通过设计的材料工艺的综合选用来达到防水、防尘和防摔的目的。其中防水和防尘主要是通过密封处理和特殊材料采用隔离的方式,将水和灰尘阻挡在产品之外,使之不能对产品的性能造成影响。而防摔主要是通过设计和材料的选用增加产品的强度抗摔能力。三防产品外观设计。整机尺寸上必须为三防设计留有足够的余量,特别是宽度和高度方向必须先充分考虑三防解决方度后再确定具体的尺寸要求,后期来解决这个问题相当麻烦。尽量采用规整造型的方式,机身的四个侧面和外部轮廓边角采用高耐磨的橡胶材料,以避免产品在跌落中受到冲击,同时有良好的手感和防止滑出。如果必须采用其他造型方式,则一定要考虑更多的三防细节,特别是运动和连接部位的可靠性问题。

         外观上尽量不要采用直角和棱角,建议多用圆角来过渡,尤其是个垂直的边,因为在跌落测试中四个沿边容易受到冲击,其他零配件上也要避免有锋利的边角,尽量倒圆角,以增加手感和避免划伤。外壳的工艺选择上尽量采用高硬度、耐磨损,和材料结合性强的工艺。如IML、IMF、UV等,最好不要采用电镀,普通喷涂等易磨损、划伤、脱落的工艺。

        白狐推存采用本色亚光表面咬花处理的工艺来达到外观设计的效果。整机为了增加强度,可以采用铝合金或者镁铝合金材料的塑壳作为支架主体部分,该支架可以采用贯穿方式从前壳延续到后壳直到电池壳,产品框架结构设计使得产品看起来更加结实牢固。产品装配方式可以采用前、后方式或者上、下盖方式,在其配合的部位在外观上增加橡胶材质部分,以保证壳体之间的密封性。外壳尽可能采用几个大的零件来组成,并尽量减少零件的数量,不要有太多的装饰件、装饰条,Logo等小的零件以及容易剥落的零件。

        

        扬声器音腔出音孔上面,可以考虑增加金属网罩,能够起到一定的防水和防尘的作用。网罩的使用要考虑到外观的需求以及剥落的可能,面积要足够粘贴双面背胶。金属网罩要考虑ESD问题。尽量避免采用侧键以简化设计和提高可靠性。如果产品一定要有侧键,如开关机键、音量键、拍照键等,建议所有的侧键尽量全部连接在一起,不要单独分开,可能采用橡胶封件来一体连接。接键在材质上最好采用全Rubber设计,和塑壳一体式设计,采用密封装配或者采用双料一次成型方式来达到密封按键的要求。Lens面积要足够大以粘贴双面背胶,最好辅以热熔方式,或者采用紧固密封的方式和前壳做成一体,以加强度和增加密封性.所有外部的接口要采用橡胶保护罩加以保护和密封。三防产品结构设计重点区域是LCD、按键、电池和塑壳之间的缝隙。三防结构设计的思路,要在三防设计中注意取舍,如果是三防要求高的产品,则必须将三防设计作为一一个主线来做,其他方面围绕三防要求展开,并要有明确的三防思路的总体思想,在设计中不能三心二意,因为追求全面效果而顾此失彼,最终导致三防设计的失败。

         三防设计需要做到;一个设计盯一个目标的原则,不要一头管多头,否则将来解决问题的时候会非常棘手和难以解决。如果采用橡塑结合材料作为外壳,有两种实现方式:一种是双料一次成型。塑料件先注塑,作为本体以加强强度,然后再注塑橡胶材料,以达到手感和密封的目的。另外一种是二次注塑,将塑料先成型,作为嵌件方式放在橡胶中成型。建议采用高强度的工程塑料(PC、玻纤等),并配合高缓冲的橡胶材料作为外壳,或者采用质轻强度高的合金金属材料作为外壳。

         外壳结构必须要确保不易变形。并有足够的筋压到PCB和内部固定件上以确保固定可靠。如果前、后之间采用了橡胶材料,则前、后和橡胶材料应该采用过盈配合,并一定的预压。密封面的处理,密封面采用密封和弹性好的硅胶材料,尽量采用平面接触,不要用复杂的曲面,以简化设计,提高可靠性。密封圈要尽量宽(1.5mm以上),厚度合理,确保过盈量。密封圈需要装配在规则的凹槽内,凹槽建议封闭设计,周边设计挡墙。所有塑壳密封部位均必须抛光处理,包括和双面胶和硅胶材料配合面,该密封部位不能有足够顶杆、滑块、浇口等痕迹,不可有缺料、熔接痕、缩水等模具和成型缺陷,并确保密封面有足够的强度和刚度。

         机械式电池门锁是一种旋转抓器件,因此可以在锁配件的馈通装置中采用一个O形密封环,O形密封环在旋转轴通道中支撑得很好;其设计与防水手表和计秒表上的功能按钮的设计极其类似。可采用一个静态O形环作为耳机、充电器插座的密封盖,这种盖子可以以吸附方式到位,使内部电气元件免受损害。内部堆叠设计时,尽量将结构件和硬件器件固定在主板上(或者是固定支架上),尽量采用螺钉方式固定,对于一些容易振动和平剥落的器件提前采用缓冲垫、泡棉等加以保护。

       螺钉位置布局要合理,普遍产品建议采用至少8颗螺钉以上,受力需要均匀分布,以确保装配均匀可靠。尽量保持内部堆叠的整体性,为后续结构设计提供方便和保障。堆叠设计需要综合考虑ID和结构的需要。LCD的保护,可以采用金属支架和橡胶材料将LCD固定,并用螺钉将其固定在PCB上,连接方式建议采用焊接方式以确保可靠,上面用弹性材料加以压紧以防止脱落。

       对于触摸屏,需要确保塑料有足够的强度将防水密封材料(采用较软的高拉硅胶或者积水公司两面都带有背胶的泡棉)压缩到一定的程度,后壳上可以长筋压紧在PCB上,PCB通过螺钉固定在前壳上以确保一定的压缩量。Lens设计时候,采用防水双面胶粘贴在塑壳上,必须确保有足够的双面胶粘贴面积的宽度,双面胶可以选用0.16mm厚度的3M300LSE材料以及其他如TESA、积水公司的双面胶材料。粘贴的Lens面和塑壳面必须确保是光面接触。其它元器件如喇叭、受话器、MIC等加缓冲材料并压紧。元器件上粘贴防水透声的薄膜,如果出声孔多而且大,如喇叭和受话器,还需要在塑壳上粘贴防尘的薄膜。防尘薄膜有一定的防水作用,但是还是需要粘贴防水薄膜以加强可靠性。喇叭、听筒和麦克风是外壳密封的最后元件,在声音端口区域,采用一层辅助薄膜胶着粘接到外壳内部,薄膜覆盖了每个变换器,但允许声能传播。外壳装配时的夹紧压力至关重要,必须保证覆有橡胶的声音元件完全密封,不受隔离薄膜的影响。所有的外部接口用橡胶材料保护,并的接口之间采用过盈配合,以防水和防尘,同时对跌落有一定的保护作用。外部接口的橡胶密封也可以采用多层密封以提高密封性能。天线尽量采用内置方式,天线固定在后壳上或者紧密固定在天线固定支架上,采用PUGO Pin或者弹簧片方式和PCB可靠接触。紧固方式:尽量采用螺钉的方式固定成一体,固定在前、后壳以及中间固定支架上,以增加可靠性,螺钉要预紧以防止松动,保证整机有很好的强度和刚性。螺钉采用六角头的M1.66以上的螺钉,以确保固力。螺力的分布排列需要合理,受力均匀,不可使用自攻螺钉。和螺钉配合的嵌件需要镶嵌注塑在塑壳上,嵌件和塑胶的嵌合需要紧密可靠,并需要确保通过嵌件的拉拔测试。按键部分如果采用分体按键,则按键和前壳之间应紧密配合,通过凸台和筋骨过盈压紧,以防止水和灰尘的进入。

         主体按键有如下装配方式可以参考:方式一:反扣围墙加金属支架螺钉锁紧。普通键盘的Rubber部分长反扣到前壳的围墙筋,筋的宽度建议1.5mm以上;与前壳槽可以做零配合,也可以在按键周边长一圈凸筋和塑壳有一些过盈(需要注意装配时候压平过盈面),自己做好拔模,形成两个锲形的配合,同时需要有其他辅助结构来压紧Rubber,建议使用0.5mm以上的钢板加螺钉锁在前壳,螺钉的排列需要均匀合理,并确保螺钉有足够的数量;由于Rubber部分不能破孔,LED区需要有一定的高度不避空;增加钢板后对于键盘区的接地需要增加相关的措施,可以在键盘FPC上增加焊接的接地点。方式二:采用三明治结构方式,将按键夹在两个塑壳中间,按键上面增加一个超声焊接的塑壳密封,彻底防止水和灰尘的进入。也可以采用其它方式将按键的Rubber密封在前壳,但是必须把握一个原则,就是按键的硅胶必须和塑壳密封非常密封并留有修改加强密封的余地。按键部分也可以考虑和塑壳成型一体的方式。该方式和细节需要进一步完善。

          侧键部分的结构设计,建议采用橡胶件一体设计,即和塑壳橡胶连成一体。侧键周围可以做成一圈弹性壁,以增加手感。软胶(橡胶材料)和硬胶(塑料)之间的结合要可靠,可以让软胶长在硬胶中,并将所有的软胶连成一体。如果侧键必须分开且从外观上要求塑胶和金属感觉,可以采用将金属或者塑料和橡胶双料成型的工艺,周边用橡胶进行紧配合密封来解决。也可以利用周边的现有密封圈来解决,侧键采用塑料就可以了。电池建议采用独立的封装方式,即电池封装和后盖分开做成两件,用一个专门的电池护盖将电池密封在手机的后罩壳支架内,能起到在跌落中保护电池和一定的防水作用。电池后盖加一个胶垫,可以将电池密封在电池仓内部。电池后盖必须要有一定的强度,可以用金属材料,将高拉硅胶垫压固定并注意防止电池后盖的翘起变形。电池盖的锁扣可以采用旋钮方式以加强锁紧强度,旋钮锁扣也要有密封橡胶密封,旋钮锁扣建议采用金属铝镁合金材料以加强材料的耐久性和强度。

         建议将电池仓内部外露的如电池连接器、SIM卡、TF卡等也密封起来。独立的电池和后壳之间采用O形圈密封也是一个很好的方法,需要注意后壳电池仓是一个整体,不可有孔洞缝隙存在。多层密封的设计也是必要的,只要空间足够,需要在设计中更多的考虑防水的防尘的需要。如果电池采用和后盖全成一体的方式,则强度方面会好一些,但是也要注意周边的密封,高拉硅胶作为密封垫圈要确保周边压紧均匀可靠。如果空间足够,建议采用多层密封防护,多层台阶设计,用高拉硅胶或者双料成型的橡胶材料加以密封,以进一步增加可靠性,特别是针对一层窄国家国有资产管理局防护或者因结构设计考虑有薄弱环节的时候,一定要多加一道防线。

        如果电池边上有笔,需要确保空间足够,避免笔将密封空间破坏导致密封不可靠。电池本体也要求能够三防设计,电池的上下合盖可以采用整圈超声焊接(或者多层焊接)来达到密封要求,同时要注意外露的接触铜片也要完全密封融合,可以采用镶嵌注塑或者超声焊接。三防平板电脑电池的三防要求和整机的三防要求是一样的。整机内部需要留空间放置粘贴水测试纸,以便于作是否进水判断。

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