Lựa chọn keo potting (potting compounds) phù hợp là yếu tố quyết định khả năng bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm khỏi các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Keo potting được sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi độ ẩm từ môi trường, cách điện và tản nhiệt. Với đa dạng các loại hợp chất như epoxy, silicone và polyurethane, mỗi loại keo đều có những ưu điểm riêng tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Trong bài viết này, Prostech sẽ giới thiệu những điểm khác biệt chính giữa các loại keo potting và cách lựa chọn loại keo phù hợp nhất, đảm bảo sự bảo vệ lâu dài và hiệu suất tối ưu.
Ba loại keo potting phổ biến
Để chọn được hợp chất potting phù hợp, trước hết nhà sản xuất cần hiểu rõ các đặc điểm riêng của từng loại. Có ba loại hợp chất potting chính thường thấy trong sản xuất điện tử là epoxy, silicone và polyurethane. Mỗi loại đều có những ưu nhược điểm nhất định và phù hợp với các môi trường và ứng dụng khác nhau. Dưới đây là phân tích chi tiết về từng loại keo potting.
 |  |  |
| Keo potting Epoxy một hoặc hai thành phần | Keo potting Silicone | Keo potting Polyurethane |
1. Keo potting epoxy
Keo epoxy là một trong những loại hợp chất potting thông dụng nhất trong ngành điện tử nhờ vào những ưu điểm như:
- Độ bền cơ học cao, giúp linh kiện được bảo vệ chắc chắn, chống mài mòn.
- Chịu được nhiệt độ cao, phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ lên đến 180°C.
- Chống hóa chất tốt, phù hợp cho các ứng dụng thường phải tiếp xúc với hóa chất hoặc dung môi.
- Độ bám dính mạnh mẽ, kết dính tốt với các bề mặt như kim loại, gốm sứ và một số loại nhựa đặc biệt.
Vì những đặc điểm trên, keo potting epoxy thường được ứng dụng rộng rãi trong động cơ điện trong ô tô. Những động cơ này thường tạo ra nhiệt lượng lớn và phải chịu rung lắc liên tục, có thể làm hỏng các linh kiện nhạy cảm. Epoxy sẽ tạo ra lớp cách điện và bảo vệ bên ngoài, đảm bảo động cơ hoạt động bền theo thời gian, đồng thời ngăn ngừa hiện tượng chập mạch điện.
Để biết thêm thông tin chi tiết về potting động cơ điện, tham khảo bài viết: Potting động cơ điện – Giải pháp tản nhiệt cho hệ thống động cơ điện
Tuy nhiên, trong các ứng dụng ở trong môi trường có nhiệt độ thay đổi nhanh chóng giữa nóng và lạnh, hoặc các ứng dụng yêu cầu sự linh hoạt, tính cứng của epoxy có thể trở thành nhược điểm. Keo epoxy có thể bị nứt trong những trường hợp này.
Xem sản phẩm keo potting epoxy
2. Keo Potting Silicone
Keo potting silicone phù hợp hơn với ứng dụng trong các môi trường cần tính linh hoạt cao và nhiệt độ thay đổi liên tục nhờ những ưu điểm như:
- Khả năng chịu nhiệt cực tốt, hợp chất vẫn hoạt động hiệu quả trong điều kiện từ -50°C đến 200°C.
- Độ linh hoạt cao, có thể hấp thụ sốc, rung lắc và trải qua chu kỳ nhiệt mà không bị phân hủy.
- Bám dính tốt với nhiều loại bề mặt, bao gồm bề mặt kim loại và nhựa, do đó keo có thể linh hoạt trong các ứng dụng điện tử.
- Dễ sửa chữa, keo silicone có thể được gỡ bỏ và tra lại dễ hơn so với các hợp chất potting khác.
Keo silicone thường được sử dụng trong sản xuất đèn LED do các thiết bị này ở trong môi trường có sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, cần loại keo linh hoạt mà không bị nứt. Độ linh hoạt và ổn định nhiệt của silicone vừa đảm bảo mạch điện của LED được bảo vệ, vừa tỏa nhiệt, duy trì hiệu suất của sản phẩm trong các môi trường khắc nghiệt như chiếu sáng ngoài trời hoặc đèn pha ô tô. Ngoài ra, keo silicone cho phép dễ dàng sửa chữa và điều chỉnh các linh kiện sau này.
Mặc dù mang lại sự linh hoạt rất tốt, chi phí của keo silicone thường khá và không chống hóa chất tốt bằng keo epoxy.
3. Keo Potting Polyurethane (PU)
Polyurethane, với tính chất đàn hồi của nó, có thể cân bằng giữa sự linh hoạt và độ bền cơ học. Ưu điểm của loại hợp chất này bao gồm:
- Khả năng chịu nhiệt vừa phải, hoạt động tốt trong các môi trường lên đến 125°C.
- Có thể kiểm soát thời gian đóng rắn, giúp kiểm soát tốc độ để phù hợp với thời gian sản xuất.
- Hiệu quả về chi phí, thường có giá thấp hơn so với silicone, phù hợp cho các ứng dụng giá thảnh rẻ.
Polyurethane thường được ưa chuộng trong các cảm biến ô tô, khi các linh kiện phải chịu rung lắc liên tục và nhiệt độ thay đổi vừa phải. Tính đàn hồi của keo hấp thụ rung động tốt, đảm bảo các cảm biến nguyên vẹn và hoạt động tốt, đồng thời cung cấp giải pháp với chi phí tương đối hợp lý.
Dù polyurethane vừa đem lại sự linh hoạt và kiểm soát tốt, loại keo này có khả năng chịu nhiệt thấp hơn và khả năng chống hóa chất vừa phải so với hai loại hợp chất trên, vì vậy không phù hợp với các ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ cao hoặc điều kiện hóa chất mạnh.
Cách lựa chọn keo potting phù hợp
Để xác định được vật liệu potting nào là tốt nhất cho ứng dụng của bạn, bạn nên xem xét môi trường hoạt động, áp lực về mặt cơ học và chi phí. Dưới đây là bảng tổng hợp so sánh các hợp chất:
Tiêu chí | Epoxy | Polyurethane (PU) | Silicone |
|---|---|---|---|
Khả năng chịu nhiệt độ cao | Tốt (lên tới 180°C) | Trung bình (lên tới125°C) | Rất tốt (lên tới 200°C) |
Khả năng chống hóa chất | Rất tốt | Trung bình | Trung bình |
Độ dẫn nhiệt | Tốt | Trung bình | Tốt |
Chịu sốc nhiệt | Khá | Tốt | Tốt |
Độ linh hoạt | Kém | Rất tốt | Rất tốt |
Mở rộng nhiệt | Tốt | Trung bình | Khá |
Độ cách điện | Rất tốt | Tốt | Tốt |
Độ bám dính với nhựa | Trung bình | Tốt | Khá |
Khả năng sửa chữa | Kém | Kém | Rất tốt |
Chi phí | Trung bình | Thấp | Cao |
Các yếu tố chính cần cân nhắc:
Yêu cầu nhiệt độ: Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ cao, silicone là lựa chọn phù hợp nhất. Epoxy cung cấp khả năng chịu nhiệt ở mức trung bình. Polyurethane phù hợp với môi trường có nhiệt độ thấp hơn.
Độ linh hoạt cơ học: Đối với các ứng dụng phải chịu sốc cơ học hoặc áp lực cao, cả polyurethane và silicone đều có thể bảo vệ tốt, ngăn ngừa sự cố vật liệu.
Khả năng sửa chữa: Nếu sản phẩm của bạn có thể cần sửa chữa hoặc thay đổi trong tương lai, silicone là lựa chọn ưu tiên do dễ gỡ bỏ hơn so với các vật liệu potting khác.
Mức độ tiếp xúc với hóa chất: Epoxy cung cấp khả năng chống hóa chất vượt trội, đảm bảo độ bền lâu dài.
Chi phí: Polyurethane thường là lựa chọn tiết kiệm nhất, trong khi silicone là đắt nhất do tính linh hoạt và hiệu suất nhiệt của nó.
Giải pháp potting của Prostech
Việc lựa chọn loại keo potting phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và điều kiện môi trường. Mỗi loại hợp chất đều mang lại những ưu điểm riêng và phù hợp với các yêu cầu khác nhau trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật liệu công nghiệp, Prostech sẵn sàng hỗ trợ khách hàng trong việc lựa chọn loại keo potting phù hợp và cung cấp giải pháp potting tự động, tích hợp vào dây chuyền sản xuất để tối ưu hóa hiệu quả . Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
