Na era moderna da indústria, a eletrônica desempenha um papel central em quase todos os setores. Desde painéis de controle em fábricas até sistemas de monitoramento em instalações de produção, os produtos eletrônicos industriais tornaram-se indispensáveis. No entanto, esses componentes eletrônicos são frequentemente expostos a ambientes hostis, como poeira, umidade, produtos químicos e choques mecânicos, o que pode comprometer seu desempenho e vida útil.
É aqui que o conformal coating entra em jogo. Hoje, no Blog I&A, vamos falar sobre a importância do conformal coating em produtos eletrônicos industriais, abordando seus benefícios, tipos mais comuns, processo de aplicação e como ele representa um grande ganho em disponibilidade e segurança operacional para plantas industriais.
O que é Conformal Coating?
Antes de entrar em detalhes, é essencial entender o que é o conformal coating e quais são seus principais benefícios. O processo, também conhecido como tropicalização, envolve a aplicação de um composto químico especializado durante a produção de produtos eletrônicos para proteger suas placas de circuito, conectores e componentes vitais contra os efeitos nocivos do ambiente. Esse revestimento cobre com precisão cada parte do dispositivo, garantindo sua integridade e funcionalidade.
Existem vários tipos de conformal coating que podem ser aplicados para proteger produtos eletrônicos industriais de fatores perigosos. Os tipos mais comumente encontrados incluem:
Revestimento acrílico: Esses revestimentos são versáteis, de secagem rápida e criam uma camada protetora fina. São ideais para aplicações que exigem manutenção frequente, pois são relativamente fáceis de remover e reaplicar.
Revestimento de silicone: Oferecem alta resistência à umidade, temperaturas extremas e choques térmicos. São a escolha preferida para ambientes industriais severos, como instalações de petróleo e gás.
Revestimento de uretano: Conhecidos por sua durabilidade e resistência química, esses revestimentos são adequados para eletrônicos expostos a produtos químicos corrosivos em fábricas químicas ou laboratórios.
Revestimento de parylene: Aplicados por deposição a vapor, criam uma camada ultrafina e uniforme que penetra em pequenos detalhes. São excelentes em resistência à umidade e produtos químicos, embora o processo de aplicação seja mais complexo.
A escolha do conformal coating depende das demandas específicas da aplicação e do ambiente. Cada tipo oferece suas próprias vantagens e limitações, garantindo a proteção dos componentes eletrônicos e prolongando a vida útil dos produtos industriais.
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Processo de aplicação de Conformal Coating em produtos eletrônicos
O processo de aplicação de conformal coating desempenha um papel crucial na proteção de produtos eletrônicos industriais. Uma aplicação bem-sucedida garante que os componentes eletrônicos estejam adequadamente protegidos contra os elementos adversos do ambiente industrial. O processo geralmente segue uma série de quatro etapas críticas:
1. Preparação da Superfície: Antes da aplicação do conformal coating, é essencial preparar a superfície dos componentes eletrônicos. Isso envolve a remoção de qualquer contaminação, como óleos, poeira e resíduos, para garantir uma aderência adequada do revestimento.
2. Escolha do Método de Aplicação: Existem vários métodos de aplicação disponíveis, incluindo imersão, pulverização, pincelamento e gotejamento. A escolha do método depende do tipo de revestimento escolhido, das especificações da aplicação e das características dos componentes eletrônicos.
3. Aplicação do Conformal Coating: O revestimento é aplicado de forma uniforme sobre os componentes eletrônicos. Isso garante que todas as áreas críticas e detalhes sejam devidamente protegidos.
4. Cura: Após a aplicação, o revestimento deve passar pelo processo de cura. A cura pode ser feita através de calor ou um processo de cura a frio, dependendo do tipo de conformal coating utilizado. Esse processo permite que o revestimento seque e endureça adequadamente.
Para garantir a proteção eficaz de componentes eletrônicos industriais, o coating deve ser aplicado com cuidado e com precisão. Os processos bem executados aumentam a confiabilidade dos produtos, prolongam sua vida útil e reduzem o risco de falhas causadas por umidade, poeira e produtos químicos no ambiente. Portanto, a escolha do método de aplicação correto e a realização dos procedimentos necessários são essenciais para o sucesso da proteção oferecida pelo conformal coating.
Benefícios do Conformal Coating em produtos eletrônicos
O conformal coating oferece uma série de benefícios cruciais para produtos eletrônicos utilizados em ambientes industriais. Sua principal função é atuar como uma barreira protetora eficaz contra a umidade, evitando a corrosão de componentes sensíveis. Essa funcionalidade é vital em aplicações de segmentos específicos, como sistemas de controle em navios e plataformas em alto mar, bem como estações de tratamento de água e outras aplicações de saneamento.
A tropicalização também é capaz de proteger os circuitos eletrônicos do produto contra a penetração de poeira e partículas estranhas, prevenindo curto-circuitos e falhas no sistema. Essa característica protege os produtos eletrônicos presentes em aplicações de diferentes segmentos da indústria, como agroindústria e mineração. Ela protege contra a penetração de micro-partículas oriundas do beneficiamento de grãos, muito comum em silos de armazenamento, ou do processo de extração de minério.
Outro benefício significativo é a resistência a produtos químicos agressivos, que são comuns em ambientes industriais. O conformal coating impede danos aos circuitos eletrônicos causados por substâncias químicas corrosivas. Essa propriedade é extremamente relevante em plantas petroquímicas, ambiente com a presença de múltiplos compostos químicos e com aplicações que demandam alta disponibilidade, ou seja, não podem parar.
Além disso, esse revestimento confere resistência a choques mecânicos e vibrações, especialmente importante em aplicações industriais que envolvem movimento e manuseio constante dos equipamentos. Essa funcionalidade é essencial em linhas de montagem, como no segmento automotivo, e em unidades metalúrgicas.
A aplicação de conformal coating também pode ajudar a estender a vida útil dos produtos eletrônicos, resultando em uma considerável economia com paradas para manutenção e substituição de equipamentos. De forma geral, os benefícios do conformal coating incluem maior confiabilidade, menor tempo de inatividade e maior eficiência operacional, tornando-o essencial para a proteção e desempenho de eletrônicos industriais.
CLPs Altus com Conformal Coating
Referência no mercado nacional de automação industrial, a Altus preza pela qualidade, desempenho e confiabilidade dos controladores programáveis que desenvolve e produz. Um dos passos cruciais que a Altus toma para garantir que seus produtos atendam aos mais altos padrões é a aplicação do conformal coating durante o processo de fabricação.
Muitas das soluções onde nossos CLPs são utilizados são aplicações em ambientes industriais adversos, como fábricas, usinas e sistemas offshore. A aplicação de conformal coating protege os circuitos eletrônicos desses controladores contra umidade, poeira, produtos químicos corrosivos e vibrações, garantindo sua operação confiável. Além disso, a tropicalização dos CLPs Altus prolonga a vida útil dos produtos, reduzindo custos com manutenção e substituição de equipamentos.
Para atender às exigências dessas aplicações, o Conformal Coating é aplicado em todos os controladores programáveis da Série Nexto , nos CLPs IoT-ready Nexto Xpress e nos módulos das UTRs Hadron Xtorm, além de também estar presente em outros equipamentos comercializados pela empresa, como as IHMs da série P2.
O processo realizado pela Altus já possui três décadas de aprimoramento e melhoria contínua, sempre em busca de atender às normas oriundas de segmentos e países diferentes. Nele, uma película entre 25 a 50 micrometros é aplicada, adaptando-se ao formato da placa eletrônica (PCB) e dos seus componentes. Dessa forma, as juntas de solda, as pontas dos componentes eletrônicos, traços expostos e outras áreas metalizadas ficam cobertas e protegidas da corrosão e micro curtos elétricos, o que garante o aumento da vida útil do produto.
O silicone utilizado para revestir as placas dos produtos da Altus está em conformidade com os padrões da IPC-CC-830 e da norma militar MiL I-46058C, além de ter o reconhecimento da UL746E e UL746C, aumentando significativamente sua vida útil e garantindo sua proteção contra ambientes corrosivos.
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Após a aplicação do produto, a PCB sofre um processo de secagem controlada, onde fica por 3 minutos exposta a um forno com temperatura ajustada em 60°C. O revestimento aplicado protege a placa de circuito impresso e a solda do componente com elevadíssimo grau de eficiência, conforme descrito nas normas IECs sobre Conformal Coating.
O processo aplicado pela Altus segue as especificações das normativas IEC 61010-1 e IEC 61010-2-201, referenciadas pela norma IEC 61131-2:2017 que coloca a proteção de grau 2 contra poluição como padrão. Isso significa operar em uma atmosfera com matéria estranha não condutiva, que eventualmente possa ser condutiva por um breve período devido a uma condensação esperada, assim sendo equivalente e alguns casos superando as normas citadas.
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