公司结构件三防设计规范

公司管理文件

结构件三防设计规范

文件编号：发送：

版本：抄送：

保密等级：总页数：18

发出部门：附件：无

发布日期：主题词：三防设计、结构件

口跨部门口部门

文件类别：

编制人：

责任人：

审核：

批准：

文件变更记录

变更日期版本变更条款变更内容责任人

文件分发清单

分发部门/人数量签收入签收日期分发部门/人数量签收人签收日期

1.目的

为使公司设计的电子设备能够符合业界对于结构件三防技术的一般要求，特制订本规

范。

2.范围

本规范规定了产品线产品需具备三防能力时的结构设计所要注意的要求。所有技术文件

中材料选择、涂料涂覆、金属镀覆和化学处理表示方法应按本规范规定填写。

3.定义

三防：对“防湿热、防盐雾和防霉菌”的通俗称呼，其最终目的是防止腐蚀。

三防等级：产品工作环境分类和三防等级分类参照《产品线产品三防技术等级指南》。

腐蚀：材料受环境介质的化学作用而发生性能下降，状态改变，直至损坏变质。金属材料

在潮湿大气中的腐蚀破坏是电子设备防腐蚀设计重点考虑的问题。非金属材料（主要指高

分子材料）在一般大气环境中的老化（大包老化）是电子设备中常见的腐蚀现象。

材料选择一一公司产品线产品包含的结构件所用材料主要包括：冷轧钢板、铝合金板、电

镀锌板、铝型材、铝合金压铸件、锌合金压铸件、塑胶件、铜合金等.

I型结构件：指当设备处于工作状态时，零件表面直接暴露在自然环境中，并且会受到雨、

冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件。

II型结构件：指当设备处于工作状态时，其零件表面不直接暴露在自然环境中，或不会受

到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件。

涂料涂覆：金属、非金属制件表面涂覆，产品线产品结柢件用到的涂料被分为两大类：油

漆、塑料粉末（混合型）。

金属镀覆和化学处理：金属和本金属制件上进行电镀、化学镀、化学处理和电化学处理，

4.职责

产品线各产品线整机研发部：根据结构件三防设计规范，结构工程师完成结构设计。

供应链管埋部：根据结构件三防设计规范，完成工艺指导文件；监督、执行设计发布的技术

文件、确保外协厂严格按照我司技术规范作业、协助外协厂处理三防质量加工问题。

5.工作程序

5.1环境

当公司产品处r复杂的自然环境因素下时，各种因素会影响箱体内部的微环境和设备

本身的性能及可靠性。在配置时，首先要考虑到环境因素，根据使用环境来确定整机布局

及箱体材料等基本参数。

5.1.1产品面临的环境因素

产品线产品在生命周期内面临的自然环境因素可分为以下几类：

1）气候环境一一温度、湿度、气压、太阳辐射、风、降水；

2）机械活性物质一一砂、漂浮尘、沉降尘；

3）化学环境一一盐雾、氯化氢、硫化氢、二氧化硫、臭氧等腐蚀性气体；

4）生物环境——植物、动物；

5）机械环境条件----地震；

第1页

6）电磁环境一一雷电；

由于雷电的影响更多是靠防雷器以及电路的保护，因此主要需要考虑前5种因素的作用。

产品线产品在寿命周阳内面临的工业环境和特殊使用环境（诱发环境）因素可分为以下几

类：

温度梯度、加速度、高压、高强度噪声、瞬态冲击、电磁场、高能冲击、腐蚀性介质、周期

振动、固体粉尘、随机振动。

5.1.2各环境因素作用机理与设计关注点

5.1.2.1温度

温度变化会使电子器件的参数发生漂移（如表1）。高温时多数电子器件的失效率会增大、

寿命也会降低；低温时，材料的物理特性发生变化。

表1温度对电子器件的影响_________________________

环境因素环境条件作用机理__________________________

高温北非、中东、印度等地区49℃,地频率稳定性变差：电子器件参数漂移：

表温度》70℃

低温高纬度或高海被地区-46℃密封器件易损坏；弹性部件强度降低；

温度变化温度变化0.5℃/min绝缘材料老化___________________________

设计关注点：系统中必须配置温度控制设备。通常采用散热片作为主要散热部件，与循

环风机一起对系统内部的温度进行控制。对于低温环境，系统中须配置合适加热功率的加热

器，加热功率的选择取决于产品的热容量和产品的隔热保温措施。箱体内部可以加配隔热棉。

5.1.2.2湿度

绝对湿度较大（大于36g/m3）时，容易引起器件绝缘和隔热特性变化，水汽可能会通过

渗透作用进入密封绝缘器件的内部，最终导致其失效；而相对湿度较大（4~100险时，对于空

心的或有密封或半密封外壳的结构，水汽可能会通过呼吸作用使其内部产生凝露。在我国南

方的夏季和全球的热带雨林地区，恒定湿热情况会经常出现，而交变湿热情况经常会出现在

早晚温差大的地区，或雨第多、温度变化较快的山区。

设计关注点：密闭式结构具备较好的湿气防护能力，但成本较高；如果设计为非密闭

式，应考虑配置必要的加热设备（如加热膜等），并通过监控单元对相对湿度进行控制。若

凝露不可避免，须确保凝露不回流设备内部，对设备产生功能损毁。

5.1.2.3太阳辐射

在地面上或在高海拔地区使用时，太阳辐射的热效应、光化学效应，会对系统的性能产

生影响（如表2）,在强紫外光环境中，塑料和橡胶材料的老化速度会加快。

表2太阳辐射对电子器件的影响

环境因素环境条件作用机理

太阳辐射热效应大于118DW/m2稳定性变差，参数漂移，寿命缩短，密封损坏

光化学效应紫外线辐射塑胶材料老化，合成橡胶分解

设计关注点：设计时应选择具有良好弹性、耐高低温、耐老化性能的橡胶材料，且老化

后要易于更换。箱体中的接缝处如果采用密封胶的形式密封，也要选用耐高温、耐老化材质，

并避免塑料和橡胶材料直接暴露在太阳光下。可通过增加辐射换热的空间热阻和表面热阻来

尽显减少太阳辐射对■设备内的温度影响。空间热阻的增加可通过遮阳罩或双层箱体结构等来

实现。表面热阻的增加可通过涂覆特定涂料，提高箱体外表面对红外线的反射能力来实现。

5.1.2.4降水

降水可以分为雨、雪、冰帽三种环境，如果进入到箱体内部，会直接导致电气设备失效，

第2页

造成严重危害(如表3)。

表3降水对电子器件的影响

环境因素环境条件作用机理

雨最大降水量10mm/min,雨滴直径〉3mm,雨湎降渗入产品内部，腐蚀可能性

落速度>6m/s,吹雨，风速18m/s的暴雨增大，电气设备失效

雪最大积雪深度89cm,最大雪密度：200〜400结构破坏，融化雪水渗入产

kg/m3品内部，冰冻后无法打开

冰量密度800kg/rr.3,最大直径10mm,质量471g,结构破坏

降落速度52m/*,碰撞能量627J

设计关注点：主要应该关注于箱体的防水设计，一般应该考虑到箱体拼接处、门盖闭合

处、线缆接口处、进出风口处等地方的防水设计。应注意密封条及密封胶的选择。产品线户

外箱体防水一般按IP代码的外壳防护等级(IEC60529/GB4208)标准进行设计，要求IPX5以

上。

5.1.2.5风

自然界的风速可达60iWs,台风、飓风吹袭时可能使产品晃动、摇摆、严重时甚至倾倒。

在美国GR487标准中，就要求对于固定在墙上或是柱子上使用的箱体，应该能够抗拒67m/s

的风速作用于箱体前面或是后面中间位置一半时产生的力矩。

设计关注点：门盖必须设计防风装置。必要时可以为箱体设计和配置辅助的固定部件。

5.1.2.6沙尘

沙尘的定义为：尘：d<150ym,沙：d=150〜850uin.沙尘会导致过滤装置堵塞或者元件表

面磨蚀，如果沙尘中的电能质含量较高，会使电气绝缘变差。在北方地区，春秋季风起的时

候都会有沙尘伴随。沙尘浓度非常大时就是人们常说的沙尘暴。

设计关注点：对于沙尘的防护，如果产品只在国内销售，则可依据IP代码的外壳防护等

级(IEC60529/GB4208)标准进行设计，一般室外箱体要求IP5X以上。但是需要指出，IP防

护等级所考虑的环境因素仅限于沙尘和水，因此按前述标准进行设计的户外系统不具有防爆

的特性，相比较而言，美国NEMA250、UL508和加拿大CSACS22.2No.94等外壳防护标准

中，对于安全(爆炸、着火等)、其它环境(雨雪、冰冻、纤维类尘、腐蚀物质、耐油浸等)有

着更高的要求。

5.1.2.7盐雾

海岛的含盐大气的组成近似于天然海水的构成，这种盐雾腐蚀的环境对产品长期使用的

可靠性会产生非常大的影响。盐雾对电子器件的影响如表4所示，同时还会导致箱体板材生

锈等问题。产品的结构设计和加工工艺要考虑必要的防护措施。

表4盐雾对电子器件的影响_____________________________

环境因素环境条件作用机理

盐雾颗粒一般在2um以下_

盐雾浓度海洋上空5.00mg/m3鬻2鬻勒能’造成短路失效，迎

日沉降量海岛和沿海地区8〜90mg/(m2-day)属部件又到腐蚀

设计关注点：主要关注于防腐蚀设计，另外需要对户外箱体的版本进行规划，开发特

别针对海岛环境的户外箱体。需要从散热形式、结构形式、表面处理及材质等方面全面考

虑防腐性能提升。

5.1.2.8腐蚀性气体

大气中存在的腐蚀性气体可能的组成有C12、H2S、NO2、SO2等，其作用机理主要是与湿

第3页

度、温度等因索综合发生作用，进而导致金属腐蚀以及塑料、橡胶材料的老化变形等。野外

的自然环境中，空气中腐蚀性气体污染物含量很低，值得重点关注的是城市工业区和人口密

集区域，那里一般气体污染物含量较高，有必要时可参考当地环保部门发布的有关报告，

设计关注点：主要关注于防腐蚀设计。产品设计时，如选择钢质材料，需进行多层防腐处

理（例如热镀锌板加户外粉），如果选用铝合金材料，表面可采用阳极氧化加户外粉。

5.1.2.9植物、动物

植物影响主要体现在设备由于霉菌、真菌等的影响而发霉，影响外观，而如果绝缘材料（如

线缆的绝缘层）成为菌类的生长基质，则会影响到产品的电气安全性能v野外的啮齿类小动物

（老鼠等）进入机柜内部，也会对设备造成不可估量的损害，

设计关注点：如果系统内部环境有稳定的温湿度控制，霉菌就很难生长。箱体外部的颜

色应避免使用对野生动物有刺激性的色系，所有孔洞及线管等均应采取防止小动物进入内部

的措施（例如防鼠袋、防火泥等）。

5.1.2.10地震

地震的主要原因是大陆的断层错动。根据GB17740T999,将地震划分为12个烈度等级。

此外需要注明的是，全国主要城市基本烈度为9度的有下关、西昌、东川等地，国际业务建

议参考11第6（）721-2-6或6!^63、EN300019-1-3选取里氏震级大于7级。

设计关注点：通过对系统进行静拉力测试，可以初步判断其结构强度能否满足有关震级

的要求，通过扫频振动测试检查系统的共振点，可以发现产品结构上的薄弱环节，帮助改进

柜体结构设计。

5.1.3防腐蚀设计

防腐蚀设计，主要集中在结构形式、基体材料和表面处理方法的选择上，进一步引申，

还涉及到生产工艺方法、物流运输、包装防护、工程安装规范性等方面。箱体外部百叶窗口

撕裂处、棱边处、底座过线处等部位也应注意喷涂质量。

5.2结构设计原则

第一类措施是减轻损害的根源。如减小发热、振动，减少腐蚀介质的排出量或降低腐

蚀介质的浓度等。

第二类措施是隔离。如把发热源与设备工作部分隔开，把腐蚀介质与有关机械部件隔

开，把产生噪声的振动源与发声部分隔开，把产生噪声的设备与人员隔开等。

第三类措施是提高抗损坏能力。如加强散热措施，采用耐热、耐腐蚀性强的材料等。

第四类措施是更换易损件。设计中考虑到某些在强烈受损部位工作的零部件首先损

坏，但使它们易于更换，定期更换这些易损件，以保证整机正常工作。

5.3结构设计常用技巧

a）避免积水结构。

平面转接处应向下平滑过渡，设备的外罩应恰当地倾斜，使水流走。在可能积水或者留

存湿气的空间，应开设排水孔和排气孔，并避免凹凸不平的平面等。而且还应考虑易于涂装

和维修。

b）结构形状应尽可能简单合理

形状简单的结构件容易采取防腐蚀措施；而形状复杂的结构件，其面积必然增大，与介

质的接触机会增多，死角、缝隙、接头处容易使水分积存和使腐蚀介质浓缩，而引起腐诬。

简单的构件还便于排除故障，有利于维修、保养和检查。

第4页

以下对需注意地事项作详细说明：

5.3.1避免尖角（特别是凸出的棱角）

也要避免尖锐的网角；可能的话，拐角处尽量做成流线性、且内角半径尽可能大（一般折

弯半径不能低于0.5mm,厚度低于1.0mm的薄板折弯半径不能低于0.3mm）;可能时，应规定

加工精度、切口尖角度（或毛刺高度）、倒内圆角尺寸等。

5.3.2避免凹凸不平的平面

由于“拉丝”或“喷砂”都是使表面粗化而形成一定的装饰纹路，因此除非确实有装饰

需要、否则不建议采用“拉丝”或“喷砂”处理；而且只允许在铝材、不锈钢材料表面应用。

（口前装饰用的拉丝或喷砂表面粗糙度分别为：拉丝Ra为2.2〜3.4nm;喷砂Ra为1.5-1.8

Fimo）应规定预防划痕的措施；规定表面的不平度；规定在制造过程中避免产生深的加工刻

痕（或选择适当的装配方法），以防止形成应力集中源。宁可采用简单的、致密的、光滑的表

面，并具有理想的外形、布局和转角，而不采用复杂的不规则形状和粗糙表面。要求电镀光

亮镀层作装饰的表面，应规定其表面粗糙度Ra不大于0.3Pmo

5.3.3避免积水结构

不应形成凹形，减少腐蚀机会。如：平面转接处应向下平滑；设备的外罩恰当地倾斜，

使水流走；在可能积水和留存湿气的空间，应开设排水孔和排气孔。如图一、图二所示。

好好

圆角

好好

不好较好’

不好较好

图一：转角均设计为圆角、避免尖角

一不好较好

图二：凹槽设计开口、利于排水

需要表面处理的零件应尽量避免盲孔。若不可避免，孔或槽的深度应尽可能在其宽度（或

直径）的50%以内，宽度或直径应尽量大。

5.3.4避免会进水的缝隙

在加工过程中或设备工作时会导致积水的缝隙应尽可能避免。

在易积水、凝露、利渗水的结构部位，应避免窄缝；不能避免的部位，应通过改进几何形状、

改进配合和表面形状等措施，或加以密封涂覆，以防止腐蚀剂进入。如户外设备外壳的接合

部位、处于户外的螺钉连接部位等。需要进行表面处理的结构件，应尽可能避免夹缝，除非

能确保该夹缝不会进入溶液、或者结构上难以实现。如一些搭接点焊的结构应谨慎采用，尤

其是需要电镀者。对于折弯180。的结构（俗称“拍死边”，如图三），只允许在镀锌钢板制

作的零件上使用。

第5页

图三“拍死边”的结构

5.3.5注意防尘

机柜、机箱空气入口史应考虑防尘措施，对防尘装置应规定定期除尘制度，防止虑尘器

成为灰尘集散的污染源。整机结构中应考虑粉尘能被尽量排出，尽可能避免粉尘在设备内循

环。

5.3.6密封式设计及密封产品的应用

我们在产品中应用密封结构的目的大多是防水，而且只在户外产品上应用，因此不允许

设计成气密式结构。这是因为气密设计」旦失效，腔内会由于日晒而增加压力,腔内气体逸

出，当夜晚气温卜.降湿气会进入，周而复始，内部产生积水，形成100%蒸汽压使设备受潮

失效。

应在无水接触的部位考虑设计足够的通风孔，使腔体内、外压力平衡；或者增加除湿措

施（例如利用空调的除湿功能）；或者规定产品较短的使用寿命。

当采用密封剂或密封垫的密封结构时，并不能达到“彻底”的密封，只能是一个受控制

的泄漏、或是渗透率非常小和缓和的情况。密封结构中湿气可以凝结、有机气氛腐蚀将会更

严重。这时所用的密封剂或密封垫应是防潮湿、无腐蚀性、抗霉菌、非吸湿性的柔和的材料，

以补偿热膨胀和收缩。密封圈可选用永久变形小的高抗撕硅胶无缝圈，不允许密封圈有接缝

（允许接头进行熔焊式连接），不能采用橡胶板.垫密封。

5.3.7注意有机气氛的影响

当采用密封结构时必须注意有机气氛对金属及金属镀层的腐蚀。木材、塑料、橡胶、油

漆、胶粘剂等非金属都会发出程度不同的对金属有腐蚀性的气体。

5.3.8组合工序的安排

带有螺纹连接、压合、搭接、钾接、点焊、单面焊接等组合件，因存在缝隙，原则上不

允许进行电化学处理（电镀、阳极化）；不同金属材料组合在一起的组件不能一起进行溶液处

理。这些组合件应尽可能采用涂漆，或在电化学处理后进行组合。例如：需要点焊加强筋的

门板可采用喷涂；搭接点焊在一起电镀的结构可以先分开电镀再采用钾接的方式；在要求压

抑不同材质的螺柱（螺母）时，不能同时进行电镀或氧化处理，如铝板或冷轧钢上有不锈钢螺

钉时。

5.3.9焊接

需进行溶液处理时，焊接应采用对头焊。若是搭接焊，则应避免间断焊接，不采用不封

闭的焊缝（即应将重叠区封闭起来，使其不夹带溶液）；焊接结构的设计应易于操作，以改善

焊接质量。如图四所示。

A.搭接焊，不好B.对头焊，好

第6页

F.较好

H.双面焊，好

图四：焊接方式

5.3.10控制应力，避免应力腐蚀

机械应力和残余应力是应力腐蚀破裂的必要条件之一，而产生应力腐蚀的有效应力是拉

伸应力。暴露在腐蚀介质中的零部件应避免承受过大的机械应力和应力集中，或采取适当的

工艺措施消除内应力。宁可让结构件直接受拉或压，而不使其受穹或扭。

应优先采用使各零件或部件能装配和配合得精确得设计方案，避免使某一零件因别的零

件而过分受力，尤其在焊接、钾接、螺栓孔等部位，同时应注意防止缝隙产生裂纹；应尽可

能减少结构加强件和连接件的附加应力。不锈钢和黄铜等属于容易产生应力腐蚀破裂的材料，

需注意此问题。

“氢脆”更具有破坏性。一般是高强度钢（抗拉强度超过lOOOMpa者）在电镀过程中容易

出现氢脆现象。因此我们对弹簧钢零件一般不建议进行电镀；当确实要求表面导电或耐磨而

选择电镀银时，必须要求在电镀前消除应力、电镀后进行除氢处理。

5.3.11避免局部过热或过冷

在换热操作中应避免局部过热。设计换热器时，应保证有均匀的梯度。温度分布不均匀

时会引起局部过热和高腐蚀率。

应考虑合适的降温措施，避免散热过度（不应低于环境温度），否则易在较冷部位出现凝

露受潮现象。

5.3.12控制紧固件数量

尽量减少零件数量、减少凸出的紧固件的数量，使结构表面形状简单、光滑。可能时，

整体件是最理想的。

5.3.13易损件

易于腐蚀损坏的零件，在结构上应容易维修和更换。并在维护说明中注明。如接地铜牌

上的铜质螺钉。

5.4结构件材料的选择

第7页

5.4.1金属材料

aI型结构件

尽可能采用最耐腐蚀的金属材料，如防锈铝、不锈钢、镀锌钢等（压铸件也可用于I型结

构件），且都必须在其表面增加户外型有机涂层。对于奥氏体不锈钢制作的零件，可以不作表

面涂覆处理，但仍需注意其耐腐蚀性远低于非金属（包括有机涂层）表面。

bn型结构件

b-i普通承力结构件

一般镀金结构件多选用优质冷轧钢板（08、10钢），表面防护可以是电镀（主要为镀锌）或

喷涂：若是内部结构件（装配后不易看到的）可直接应用耐指纹型电镀锌钢板（注意：这种情况

下必须要求切口处的锈蚀对功能或产品外观等没有影响）。

当同时要求装饰或不适合进行表面处理时，对于受力较小的零件，外表部位可用奥氏体

不锈钢、内部可用马氏体不锈钢板（但在沿海地区的无空调环境下，不推荐使用马氏体不锈

钢），除钝化处理外、均可以不再作其它表面处理。

厚度要求超过3.5mm的钢银金件，只能选用优质热轧钢板；若其表面不作机械加工处理，

则必须采用喷涂的表面处理方式。

若用铝银金件，则可根据允许的材料厚度和受力状态选用防锈铝或纯铝板。

型材也可作为承力件。铝型材要求其热处理状态应为T5或T6状态；型钢可直接应用，

但表面处理也必须选择喷涂。

铝压铸件同样可用作承力件，而锌压铸件则不宜用作承力件。

棒材制作的零件，与同材料牌号的板材零件特点类似。

b-2弹性结构件

一般钢零件可选择弹簧钢材料，如65Mn等，也可用T8等（碳素工具钢）代替。其表面处

理应选择磷化（或发蓝）后喷涂有机涂层。特别要求时可选择电镀锲，以满足耐磨的要求,

当要求较高的防腐蚀性、弹性要求不高、又要导电时，可选择弹性不锈钢材料。一般常

用lCrl7Ni7,在多数情况下需要进行适当的热处理；除钝化以外，不需要特别的表面处理。

若要求高导电、高弹性时，推荐选用镀青铜材料，再辅助以适当的表面镀层，既耐饰、

又美观，但价格昂贵。

b-3装饰性结构件

装饰性金属结构件主要是指利用金属外表（包括基材和金属镀层）作装饰要求的零件。

对于不承受较大载荷的面板类零件，可选择纯铝或防诱铝材料，表面拉丝或喷砂（注意因

纯铝质软，表面极易被划伤）。也可根据零件受力情况、或表面装饰要求而选择其它材料，如

碳钢、锌合金压铸件（需表面处理）或者不锈钢。

需要强调的是：当钢件采用电镀装饰性镀层（如镀银、镀格等）作装饰时，须特别注意电

镀前的表面状态，•般不宜直接利用板材或棒材的材料原始表面进行电镀，否则装饰效果欠

佳、耐蚀性能也不好；较好的方式是在设计中明确表面粗糙度、或者指明增加表面加工措施（如

机械抛光），以符合均匀、光滑、无外观缺陷的镀前表面质量（表面粗糙度Ra不大于0.8Um）。

b-4有导电要求的结构件

如果只有个别部位要求导电，为提高零件的防腐蚀性，应尽可能设计成局部喷涂的结构

件，即：除有导电接触的部位外，其它表面均喷涂上有机涂层。这样，钢件可采用耐指纹镀

锌钢板直接进行局部喷涂、也可采用冷轧钢板先镀锌再局部喷涂，前者加工工序较简便；铝

件则材料任意，但都必须采用先化学氧化再进行局部喷涂的方式。（注：当局部喷涂采用镀锌

钢板时，应让无涂层区域尽量被遮盖；若有较大面积的；无涂层区外露，则建议用冷轧板进

行镀锌彩色钝化后再喷涂。）

在有高导电高可靠性要求的结构中（如导电排等），可选择黄铜或紫铜（应根据电性能要求

经计算而确定，另外相对而言黄铜耐蚀性好、强度高、易加工、价格低）。

第8页

当不同金属表面相接触（连接）时，要注意防止接触腐蚀。

b-5紧固件（包括垫圈）材料的选择

若以控制接触腐蚀为主要考虑因素时，常用紧固件（包括螺钉、螺母、垫圈、钾钉及压钏

紧固件）的选择如表一所示：

可选择的紧固件材料及其表面处理状态

被连接的金属

标准紧固件类钢钉压抑紧固件

钢一钢钢镀锌钢镀锌钢镀锌

钢一铝钢镀锌铝钢镀锌

铝铝钢镀锌铝铜镀锌

钢一铜钢镀银不锈钢不锈钢

铜一铜钢镀锲不锈钢不锈钢

表一：常用紧固件的选择

b-6常用的主要金属材料牌号

如表二所示。实际应用时应配合适当的表面防护处理措施。注意实际应用时还需考虑材

料的热处理状态。

序材料材料牌号

材料名使用范围

号类别推荐材料可替代材料

冷轧钢0808F、08AKDX2、10F、10不限

无外观要求的内部零件：或需局部

电镀锌喷涂的零件。

[)＞：2DX3

结构钢板不适用于外观要求较高、或对切口

1用钢处有高导电可靠性要求的零件

板马氏体内部装饰件。

10rl32Crl3、lCrl7

不锈钢不适用于外部零件

奥氏体

lCrl3Ni90Crl8Ni9x!Crl8Ni9Ti外部装饰件。

不锈钢

承受较低载荷的零件，要求导电或

导热的零件。

纯铝板11301060

不适用于承力结构、或要求表面耐

磨的零件。

防锈铝

结构5A025052不限。

板

2用铝

需机械加工的零件，但不需以热处

材

硬铝2A112A12理来提高强度

不适用于镀金结构件.

铝型材6063606k6063A.2A11不限

压铸铝YZAlSil0Mg(YL104)

YZAlSil2形状复杂件

合金(YIJ02)YZAlSi9Cu4(YL112)

锌压压铸锌ZZnA14YZZnA14CulY形状复杂、且受力不大的零件，必

3

铸件合金(YXC40)(H041)须进行表面防护。

一般通信设备中使用。

导电

黄铜H62H65、H68不适用于要求大电流、高散热的零

4用铜

件

材

纯铜T2TUI、TU2有高导电性要求的零件。

第9页

弹簧钢65MnT8等要求高弹性的零件。

较低弹性要求、同时要求装饰或导

弹簧0Crl7Ni7Ak

5不锈钢!Crl7Ni7电。

件0Crl8Ni9

不适用于要求高弹性的零件。

镀青铜QBc2同时有高弹性、高导电或导热要求。

（附注：表中各材料牌号分别引自GB13237、GB/T13818.GB/T15115、GB/T15675.GB/T3190、

GB3270、GB3280、GB/T423LGB523UGB5232等。）

表二：结构件常用金属材料

c常用材料间的比较

c-1轧钢板与耐指纹镀锌钢板

耐指纹镀锌钢板表面有一层薄的锌层（常用型号的锌层厚度约2.8um）和极薄的防手印

有机涂层，对钢基体有一定保护作用，但其防护能力很有限，用这种板材制作的零件表面耐

蚀能力远不及符合我司质量要求的镀锌彩色钝化的冷轧钢零件。

耐指纹镀锌钢板镀金零件的切II断面由于没了保护层，极易出现锈蚀，而对这种缺陷在

加工时较难采取措施进行有效防护。当有焊接时，镀锌板容易留下难看的高温烧蚀痕迹，除

非涂上有机涂层加以掩盖、否则只能保留而影响外观和该处的导电性；冷轧板零件则可通过

打磨后电镀来消除这•现象。

当要求局部喷涂（即局啷表面要求导电）时，若用冷轧板镀锌后喷涂，则无涂层区域上的

彩色外钝化膜会因高温过程而大大降低保护能力；而镀锌钢板上的耐指纹膜一般不会受到影

响。因此这种情况下二者表面的耐蚀性能接近。

两种材料中冷轧钢板价格较低，但一般需电镀处理，故加工工序多、周期长。

c-2纯铝板和防锈铝板

一般纯铝材料的耐蚀性能比防锈铝更强。但纯铝强度较低、表面硬度也低，因此纯铝表

面更容易被划伤。纯铝价格比防锈铝梢低。

c-3铝合金压铸件与锌基合金压铸件

二者比较，铝合金压铸件耐蚀性更好、强度较高，适合于制作较大型的复:杂零件。铝合

金压铸件价格相对较高。

c-4黄铜与紫铜

二者的耐蚀能力相似，在大气中都有较好的抗蚀性，但会受含硫或氨的大气影响。由于

黄铜强度高、易加工、价格低，故在电、热性能都满足要求的情况下可尽最多选用黄铜,

d避免接触腐蚀

互相接触的构件最好选用相同的材料。当不能避免不同金属相接触时，应考虑降低互相

接触的金属（或镀层）之间的电位差。一般要求相接触的异种金属之间的标准电位差应是：I

型结构件小于0.25VJI型结构件小于0.6V.

金属的标准电动序参见表四，可作为判断接触偶阴阳极的参考。其中电位较负的金属一

般为阳极（但在不同环境下，金属的电位有所不同；另外，除了电位差外，还取决于电极极化、

体系电阻等因素。）。当存在腐蚀介质时，阳极金属将被加速腐蚀。

一般环境条件下允许和不允许的金属电化偶如表三。

第10页

金属-金属离子平衡（单位活度）电极电位（相对于标准氢电极，25℃八）

-金Au-AiP+1.498

钝

银Ag-Ag

性+0.799

金铜Cu-Cu?+0.337

属

活(氢112Tl0

或

性

阴铅Pb-Pb?-0.126

金

极

属锡Sn-SM-0.136

()

或^Ni-Ni2-0.250

阳

极铁Fe-Fe-0.440

)

辂Cr-Cr-0.744

锌Zn-ZM-0.763

铝A1A1-1.662

表三：常见金属的标准电极电位

钢

钢镀铜钢

镀铝钢铜铜不及钢镀铜铜铜

金属、合金及镀覆

锌氧镀镀+锈其镀铜镀镀镀

层

钝化锡锡锲钢4锲+银银金

化+金银

铭

钢镀锌钝化

铝氧化

钢镀锡◎0

铜镀锡XO

钢镀铜+银+铭,XO

不锈钢X0

铜及其合金XXftO00

钢镀银1X0O00

钢镀铜+锲X◎O0011

铜镀锲X0O00

铜镀银lxX©00V

铜镀金Xlx|0000000

注：“：允许接触：“X”：不允许接触：“0”：接触会有问题，但不很严重（例如有

空调的环境中可用）

表四：金属接触偶一般要求

不能避免电位差较大的金属相接触时，可采用绝缘垫将金属隔开或在两种金属间涂保护

层；若要导电时，可另选一种与这两种材料接触腐蚀都较轻微的金属作为镀层或作为中间垫

片，或者尽可能扩大阳极性金属的表面积、缩小阴极性金属的表面积。或者在装配完成后，

在金属零件表面涂覆有机涂层加以保护。

5.4.2非金属材料

a选材原则

非金属材料（包括有机涂料）的选择主要需注意其防潮和抗霉性。

应选择经防霉处理过的材料、材料长霉等级应控制在一级以内（按GB2423.16试验28天）。

笫11页

常用抗霉材料有：陶瓷、云母、玻璃、尼龙、有机玻璃、ABS塑料、聚乙烯、聚碳酸酯等。

纸、木材、塑料薄膜等需注意其吸潮性能，必要时在经过防潮处理后再使用。应选用低

吸潮性的材料，避免使用吸潮和多孔材料，并用清漆或树脂浸渍有毛细孔作用的边缘。

需特别注意选用不挥发出腐蚀性气体、并与金属无接触腐蚀的材料。

为了利于环保、加强材料的回收利用，应选用热塑性材料。

b常用非金属材料

推荐的三防性能较好的常用塑胶材料见表六。其它如纸、木材、海绵、屏蔽用材料等详

见具体产品的设计规范。

类

材料名称材料代号特点适用范围

别

有极好的透明度。机械强度也较高，有一定的耐热性

耐寒性，耐候性，耐腐蚀，绝缘性能良好。制品尺寸

苯乙烯改性有透明罩/板、

PMMA372稳定，易成型。缺点是质较脆，易溶于有机溶液，做

机玻璃灯。

为透光材料，表面硬度不够，易搽毛。就其综合性能

看，优于聚苯乙烯等一般塑料。

ABS是一种三元共聚物，因此兼有三种元素的共同性

能，使其具有“坚韧，质硬，刚性”的材料。ABS树

苯乙烯一丁二烯

脂具有较高的冲击韧性和机械强度，尺寸稔定，耐化各种内部结

一丙稀晴三元共ABS

学性及电性能良好.易于成型和加工等特点。表面还构件

聚物

可电镀：但其耐候性差。另外，ABS与PVMA372有机

玻璃熔接性良好，可作双色成型塑胶件。

各种面板

塑塑料合金PC/ABS与ABS相比：强度高，电绝缘:性较好，吸水率降低。

承力”构件

料

固定央、卡

力学性能优异，冲击韧性好，有弹性，耐磨性和自润

箍，电缆护

尼龙滑性好，耐油、抗菌、抗密，但吸水性强，尺寸稔定

PA套，弹性件

性差。

等:.

耐冲击韧性优于一般塑料，尺寸稳定性好，具有优良

的综合性能，耐热温度120C,耐寒为TOOC才脆化，

聚碳酸酯PC面膜等

耐磨性、耐腐蚀性、耐大气老化性良好，电绝缘性优

良，物品精度高。但易产生应力开裂，加工要求较高。

绝缘插座、

极优异热稳定性，耐介质优，自息性，尺寸稳定，抗

开关、接线

聚苯硫酸PPS蠕变性优良，吸水性低，但加工温度高。使用温度

架，耐烙铁

-60℃~+220℃焊的嵌件

天然橡胶（防毒耐磨、电绝缘，阻燃性差；使用温度-60〜100℃,长普通密封

NR

型）期工作温度60〜65c圈、垫圈等

橡

MQ、

胶MVQ、耐高温、耐寒、耐光老化，但强度和抗撕裂性较差。高性能密封

硅橡胶

MW或使用温度-70〜260℃,长期工作温度180〜200c圈、垫。

MPVQ

表五：结构件常用非金属材料

5.5表面防护工艺选择

5.5.1金属材料防护的一般要求

aI型结构件表面不允许有裸露的金属表面（除非是奥氏体不锈钢材料）。

第12页

b接地等功能性部位，应尽可能设计成永久可靠性连接，即装配完成后的连接部位建议涂覆

有机涂层；否则应设计成方便更换型，并在维护说明中要求对其定期更换。

C不锈钢零件，除钝化外，不需其它防护处理。

d除耐指纹电镀锌钢板和不锈钢外，其它钢材制造的零件，必须加覆盖层；无导电要求的部

位，应喷涂有机涂层；仅要求导电时，应采用镀锌彩色钝化处理.；要求耐磨时，可镀银，若

同时颜色要求为银白色时，则应镀铭（镀铭成本略高广镀铎

e弹簧钢制作的弹性零件一般应采用发蓝（化学氧化）及涂黑色油漆处理；若要求表面导电、

或者要求表面有较强的耐磨能力、或者要求颜色为白色时，可镀银，但需注意电镀工艺不良

时、零件会四氢脆而出现容易断裂的现象.所以选择电镀时必须慎重c

f耐指纹电镀锌钢板制作的零件可喷涂有机涂层；若是位于内部不易查看的区域、同时用于

有空调的室内环境、而且其切口处的锈蚀对产品无任何影响时，可以不再进行表面防护史理。

g铜及铜合金零件，若只要求导电、且在无工业大气污染的空调环境下使用时，可采用酸洗

钝化处理：否则应电镀银。但被青铜可不进行防护处理。

h铝合金压铸件必须采用化学氧化加喷涂有机涂层的防力'方法；其它铝及其合金零件若无导

电要求时，必须采用阳极化、或化学氧化后喷有机涂层的方法防护。

i锌基合金一般采用电镀层或油漆涂层作防护装饰。

5.5.2有机涂层的应用范围

I型结构件（即户外设备的外露表面）必须乐用公司批准的户外型粉末涂层进行防护。

虽然油漆涂层和粉末涂层的性能基本相似，但考虑到粉末较油漆在喷涂时工序少、质量

容易控制、且对环境保护更有利，因此要求喷涂的表面应尽量采用粉末涂层：油漆涂层主要

用于一些有特殊外观效果要求的零件。

由于目前粉末涂层的固化温度太高，锌基合金压铸件建议使用油漆涂层。

5.5.3各种表面防护方法

常用的表面防护方法见表六。

5.5.4表面处理工艺特点及其与结构的关系

需要在化学溶液中进行处理的零组件应避免有会截留溶液的结构（这里所说的组合件一

般指通过螺钉连接、钾接、搭接点焊等方式连接在一起的部件）。由不同材料组合在一起的部

件不能进行化学处理、应分别处理后再组装。部分表面膜层对底层有相应的要求。

下面列举部分常见的情况：

a已抑有其它材质螺母（螺柱）的结构件不能进行化学处理。所有电化学处理（即电镀、阳极

氧化）都应在零件状态（即非组件）下进行。

b点焊的零件可进行化学处理，而不进行电化学处理（即电镀、阳极氧化处理）。

c有较深凹槽、盲孔或细孔（一般指深度大于2倍直径或开口宽度）的零件，其电镀工艺性不

好，在其孔内或槽底将可能没有镀层。

d铝合金压铸件不能进行硫酸阳极化处理。

e钢铁件在喷涂前应进行磷化处理，铝件喷涂前应进行氧化处理（铸铝合金可采用喷砂处理），

以增加涂层附着力。

f镀银（或铝）的钢件为提高其耐蚀性，应先镀铜或镀暗银打底。

5.6存储运输中的包装三防要求

保持产品零件表面的防护效果、提高产品三防寿命，对产品或零件在储存运输过程中的

包装方式要特别引起注意。包装防护有以下注意事项：

a零部件在储存、运输的各个阶段都应有包装防护措施来保持清洁，防止各种脏物、灰尘、

汗渍的污染。

h金属镀层表面的零件单独包装时不能与泡罩袋类形式的塑料包装材料直接接触，也不允许

用PVC材料包装，也不能用pH值不呈中性的材料（如纸或布类）包装。

第13页

C室内型产品及其零部件兀采取一般的防潮包装，也可用气相防锈材料包装。

d室外型密封防水型机柜产品在储存运输时，必须将外壳上预留给过线的孔类部位进行临时

性封孔处理，同时机柜内部放置适量干燥剂与气相防锈剂，关闭机柜门。机柜外部可以不再

需要增加其它防潮、防腐蚀措施。

e防腐蚀包装所使用的干燥剂、气相防锈粉之类材料，不能与金属表而直接接触，应采取适

当的措施加以隔离：而且这类材料在包装内的位置应相对固定、不会发生位移。

所有零、部件的包装防护方式还要注意避免零件表面受到碰撞或磨擦，以免零件表面膜

层受到损伤而降低其防护能力。

金表面膜层

属特性主要性能指应用范围

表面处理方法

材标

料

钢冷喷漆（底光泽性、保光性良好，耐候、耐热性强，膜厚约30-50不要求导电的11型

轧漆和丙烯我公司产品有平光效果，颜色根据客户要结构件表面。

钢酸面漆）求制作。盐雾试验喷涂时必须先对基

500H材进行前处理（磷