三防手机防水结构设计(总结)

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三防机是哪三防

•防水：

主要是:上下壳体防水\按键区域防水\电池仓防水\SPK、ＭＩＣ和

受话器防水

•防振

主要是考虑外观壳体的刚性（材料的选择）\镜片的保护和按键的

保护,及内部元器件的保护。

•防尘

一般情况下，若达到防水就可以起到一定的防尘效果。

防水防尘级别及测试方法：

IPXX：

第一个X是防尘等级(共6级)

0：没有保护

1：防止大的固体侵入

2：防止中等大小的固体侵入(手指不可进入）

3：防止小固体进入侵入

4：防止物体大于1mm的固体进入

5：防止有害的粉尘堆积

6：完全防止粉尘进入,

第二个X是防水等级(共8级)，以下分别说明一下标准及测试

方法。

1）IPX1

方法名称：垂直滴水试验

试验设备：滴水试验装置

试样放置：按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上，样品顶部至滴

水口的距离不大于200mm

试验条件：滴水量为10。5mm/min

持续时间：10min

2）IPX2

方法名称：倾斜15°滴水试验

试验设备：滴水试验装置

试样放置：按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上，样品顶部至滴

水口的距离不大于200mm

试验条件：滴水量为10。5mm/min

持续时间：10min

3）IPX3

方法名称：淋水试验

a:摆管式淋水试验

试验设备：摆管式淋水溅水试验装置

试样放置：选择适当半径的摆管，使样品台面高度处于摆管直径位置上，将试样

放在样台上，使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm，样品台不旋转。

试验条件：水流量按摆管的喷水孔数计算，每孔为0。07L/min，淋水时，摆管

中点两边各60°弧段内的喷水孔的喷水喷向样品。被试样品放在摆管半圆中心。

摆管沿垂线两边各摆动60°，共120°。每次摆动(2×120°)约4s

试验时间：连续淋水10min

b:喷头式淋水试验

试验设备：手持式淋水溅水试验装置

试样放置：使试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300mm至500mm之间

试验条件：试验时应安装带平衡重物的挡板，水流量为10L/min

试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)，最

少5min

4）IPX4

方法名称：溅水试验

试验方法：

a．摆管式溅水试验

试验设备和试样放置：与上述IPX3之a款均相同；

试验条件:除后述条件外，与上述IPX3之a款均相同；喷水面积为摆管中点两边

各90°弧段内喷水孔的喷水喷向样品。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线

两边各摆动180°，共约360°。每次摆动(2×360°)约12s 试验时间：

与上述IPX3之a款均相同(即10min)。

b．喷头式溅水试验 试验设备和试样放置：与上述IPX3之b款均相同；

试验条件：拆去设备上安装带平衡重物的挡板，其余与上述IPX3之b款均相同

试验时间：与上述IPX3之b款均相同，即按被检样品外壳表面积计算，每平方

米为1min(不包括安装面积)最少5min

5）IPX5

方法名称：喷水试验

试验设备：喷嘴的喷水口内径为

试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5m～3m，水流量为12.5L/min(750L/h)

试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)最

少3min

6）IPX6

方法名称：强烈喷水试验；

试验设备：喷嘴的喷水口内径为12.5mm

试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5m～3m，水流量为100L/min(6000

L/h)

试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min（不包括安装面积）最

少3min

7）IPX7

方法名称：短时间浸水试验

试验设备和试验条件：浸水箱。其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面

的距离至少为1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m

试验时间:30min

8）IPX8

方法名称:持续潜水试验；

试验设备,试验条件和试验时间:由供需（买卖）双方商定，其严酷程度应比IPX7

高

●三防手机防震设计：其设计的用意主要是使机器显得强悍，结实.

如：承受2m跌落等.

主要体现在：外观软胶材料包容，不使硬胶面直接着地，起到缓

冲作用.

防水手机设计点:

镜片防水

主按键防水

侧按键防水

接口塞防水

电池盖防水

螺丝孔防水

拉杆天线防水

授话器，麦克，喇叭等出声孔防水

前后壳防水

镜片

●主镜片防水结构：

1背胶.背胶单边宽度大于2mm且选择粘性

好的背胶型号(取决于防水等级),贴背胶壳体

体面保证平整且注意浇口位置.

2超声波.双超声线（此方式组装，表面处

理工艺相对麻烦，成本也高。不得已不采用)

备胶相关介绍:

防水级别高的(4级以上)需选用特定的背备型号(如:

积水5202;DIC8402;3M4914)

此类背胶可填充一定的表面瑕

疵，保证防水效果

●主按键的防水结构：

1.按键周边与壳体内部要有足够的空间，优先考虑留1.8mm以上，(如下图)

此硬胶0.8－1.0mm

此软胶1

－1.2mm

此处厚0.8以上

周边防

水结构

●侧按键.此防水结构是三防手机设计的一个难点，设计时也要优先考虑这些按键孔的完整性，优先考虑作双料

注塑（与壳体作成一体,如左图），方法二就是按键本身单独作双料注塑，用双面胶粘在壳体上(如右图).方法三

:在双料的基础上增加一硬胶挤入装配，防水级别5级以下应用(右下页左图);方法四:硅胶按键挤入壳体(防水级

别5级以下应用)

注意点：

1.弹性壁至少作到1mm以上，此处软胶厚度为0.4-0.5mm。

2.软胶按键触点不能过长，超过5mm就要考虑再拆一件硬胶,不然手感不好(如右图)

双料注塑

按键，外

观面是软

，黄色为

硬胶

按键孔是在

一个壳体上

弹性壁

宽1，厚

0.4

弹性壁

宽1，厚

0.4

按键直

接作在

壳体上

此处是背胶固定(单边

背胶宽度2mm以上

此类按键背后要作好限位

结构（顶住）

再增加一件

此硅胶最好是球面凸出

，便于操作

●接口塞（如ＵＳＢ塞\Ｔ卡塞\耳机塞等）的防水结构：

设计时要优先考虑这些孔的完整性（孔要设计在一个壳体上），这样就减少装配误

差导致漏水，如下图所示：

USB盖：

孔均会在同一壳体

上（完整）

TPU材料，侧边防水，此

类是凸包直接作在盖子上

，与壳体过盈防水，一般

情况是过盈0.15左右

方式一:纯TUP或

PC+TPU双料（此方式5

级以下应用

此塞子尾部周圈过盈0.15

左右

TPU

螺丝

硅胶圈

PC硬胶

方式三:PC+TPU双料+硅

胶圈(此方式可防7级且

可靠)

●电池盖的防水结构.第一种是外置整体电池(如下图)，第二种,内置电池,电池盖单独拆件+硅胶圈(

如下页);第三种，将第一种的硅胶圈更换为TPU双料

注意点：

采用O形环注意点：

1.防水圈要尽可能作在同一水平面上（否则，O形圈基本套不住，防水也不可靠）；

2.4个边角的R要尽量大，至少在R2mm以上,

3.壳体的防水配合面刚好与O形环平就可，深度要尽量浅，深就不好取。

4.抠手位要大一些，电池会比较紧，方便取出。

此电池没有锁扣，由于防水圈过

盈，电池一般会向上回弹，所以

电池卡扣一定要作好，卡的紧又

盈为0.15-0.25

电池盖

硅胶圈

电池

电池

盖

背胶

硅胶圈

电池盖拆件

，简化模具

电池

，避免抽芯

电池盖方式二(两种

●螺丝孔防水结构.

注:加垫片且螺

丝需有退刀槽，

防止o型圈被扭

碎。加垫片的主

要目的是防止螺

丝头与O型圈直

接接触而扭曲

螺丝

垫片

O型圈

●拉杆天线防水结构：

首先拉杆本身是密封防水的（防水形式可

以跟天线厂商沟通，有些外层管子本身是密

封的，有些是用O形环抱紧拉杆防水），我

们要作就是怎样把壳体的孔给密封了，大部

份是螺母压着O形环防水。

螺钉（天线一

组来料），用

一字工具锁紧

拉杆天线

O

形

环

天线螺

母（热

熔在壳

体上）

天线弹片

（与主板

连接）

●出声孔防水结构：

通孔之类的防水，基本都是靠防水网，

防水网也有等级，高一些的等级通气孔更密，

或者多层防水网，这样音质就会差一些，所

以要从结构设计出发，尽量保证不让水柱直

接冲击防水网，如右图所示，这种方式对6

级以下的防水相当有用的，但如果是7级以

上（浸水），那可能就不管用了。

另外，6级以下的防水网一般有0.15－0.3

（带双面胶），7级的防水网要厚一些，空

直通

防水网

来

间要留出0.6左右。

PVC片0.25

料

●前后壳的防水结构。主要是通后两壳体间的硅胶圈防水

硅胶截面一:圆形.此种方式上下壳的螺钉固定要尽量均匀，间隙45mm左右最好

要有一个，壳体的平均壁厚优先考虑1.8mm左右，侧边优先考虑2.6mm以上（如

下图）,总之就是有空间要尽量作厚一些，刚性也好一些(如左图)

硅胶截面二:异型（需设计定位)。此种方式上下壳间的螺丝间距可相对大些，但

前提是壳体刚性一定要好。(如右图及下页)

该防水处的设计要点:避免硅胶圈尖锐，即需圆锐过渡，这样不至于使硅胶形变

距差过大

1.2

0.6

0.8－1.0

O形环

此尺

寸2.8

前后壳硅胶圈每

隔一段要有个定

位，防窜动，以

便装配