自動車用ベント キャップの選択ガイド: エアフロー、材質、および IP 定格

密閉された 1 リットルの自動車用ランプ ハウジングは 20 ℃ ～ 80 ℃ に加熱され、1 気圧の約 5 分の 1 に相当する約 20.5kPa の内圧が発生し、その圧力がレンズ、ガスケット、コネクタ シールに直接かかります。水を放出する部品は自動車のベントキャップであり、その際に水の浸入を防ぐ必要がある部品でもあります。

その部品のサイズを決定するのは仕様の検討であり、カタログの検討ではありません。空気の流れ、水の浸入圧力、膜の化学的性質、ハウジングの材質、取り付け形状が相互作用し、そのうちの 1 つを変更すると他のものも変化します。

このガイドでは、自動車のベント キャップが密閉されたハウジング内でどのような働きをするのか、エアフローの目標を設定する物理学、アルミニウム合金、プラスチック、ステンレス鋼のハウジングの比較、データシートに記載される 6 つの数値、および現場で数百時間後に表面化する故障モードについて説明します。

自動車用ベントキャップの実際の役割

自動車用ベント キャップは、液体の水、塵、およびほとんどの油エアロゾルを遮断しながら、密閉された筐体内に空気の出入りを許可する均圧装置です。

部品番号よりも先にメカニズムが重要です。一般的な ePTFE ベント膜には 0.1 ～ 1 ミクロンの細孔がありますが、水滴は数千倍大きく、ハウジングが加圧されたり短時間水に浸かったりした場合でも、ポリマーの表面エネルギーにより水滴が通り抜けません。このようにして、シャツのボタンほどのサイズの部品が IP67 または IP68 を維持しながら、数秒で圧力を均等化できるのです。

密閉型ハウジングと通気型ハウジングの比較

部品番号よりも配置によって結果が決まります。雨水を集めるハウジングの上面にある通気キャップは、膜に水の膜を何時間も保持します。シールドされた側壁の同じキャップでは、飛沫と排水のみが見られます。水の浸入圧力は実験室のカラムに対して測定されますが、実際の飛沫角度に対して測定されることはありません。

自動車ベントキャップのエアフロー目標を設定する物理学

ベント キャップに必要なエアフローは、サプライヤーの好みではなく、理想気体の法則によって決まります。密閉されたエンクロージャーを 20 ℃ から 80 ℃ に加熱すると、絶対圧力が約 20 パーセント増加します。これは、海面でのゲージ圧力の 20.5 kPa に相当します。

2 つの結果が続きます。ベントは温度上昇に対して速いだけでよいため、70 mbar で 200 ～ 300 ml/min の定格のキャップは数秒で 1 リットルのハウジングを均等化しますが、ランプは浸漬温度に達するまでに数分かかります。冷却はサイクルの最も難しい半分です。60 K 降下するハウジングには約 20 kPa の真空がかかり、この瞬間に水が限界のガスケットまたは部分的に詰まった膜を通過して引き出されます。

自動車のヘッドライトおよびテールライト用の防水 ePTFE ベント膜 接着剤で裏打ちされた ePTFE メンブレンが圧力を均一にし、車のランプハウジング内の水や埃をブロックします。エアフロー、WEP、実装条件を検討の上、ご指定ください。 製品を見る→

ハウジングの材質: アルミニウム合金、プラスチック、ステンレス鋼

3 つのハウジング材料はすべて同じ ePTFE メンブレンを使用しているため、ハウジングによって腐食寿命、質量、取り付け強度、コストが決まり、部品表ではなく取り付け環境から選択する必要があります。

早めにチェックする価値のある 2 つのマテリアルトラップ

自動車ランプハウジング用カスタムベントキャップ ePTFE ベント膜を塵、泥、水から保護しながら、ヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ、その他の密閉照明内の圧力を均一にします。 製品を見る→

自動車用ベント キャップの指定: データシートに含まれる 6 つの数字

ベント キャップのデータシートは、6 つの数値がそのテスト条件とともに引用されている場合にのみ比較可能です。どれか 1 つを単独で使用すると、2 つのまったく異なる部分が同一に見えます。

1. 指定された差動でのエアフロー。 定義された圧力 (通常は 70 mbar または 1 kPa) での流量を ml/min 単位で要求します。基準圧力のない数値は何とも比較できません。
2. 水の侵入圧力。 これは液体の水が最初に膜を通過する圧力で、疎油性 ePTFE ベントの場合は通常 100 ～ 300 kPa です。これは、アセンブリの IP 定格と同じ測定値ではありません。
3. 完成したエンクロージャの IP 定格。 IP67、IP68、およびIP69Kは、キャップを取り付けた状態で、取り付け方向でテストされた製品に適用されます。キャップが緩んでいると、IP 等級はまったく付与されません。
4. 使用温度範囲。 ピークは接着剤の仕様を決定するため、塗料の硬化、はんだ付け、または熱衝撃中に膜が観察する連続範囲とピークを記載します。
5. 化学物質および紫外線への曝露。 ボンネット内の液体、洗浄剤、太陽光は PTFE を攻撃するずっと前にハウジングと接着剤を攻撃するため、これら 2 つが本当の限界です。
6. 取付方法と挿入力について。 スナップフィット、プレスフィット、ねじ込みキャップ、および接着キャップには、それぞれ定義されたボス形状と定義された挿入力が必要です。そうでないと、組み立てライン間でフィットが変動します。

膜の動作と部品の選択については、このチュートリアルで詳しく説明します。 ePTFE ベント プラグの仕組みとその選択方法 .

200 時間の使用後に現れる故障モード

ベント キャップのほぼすべての苦情は、現場での 4 つの故障によって説明されます。汚染、詰まり、組み立て時の機械的損傷、およびキャップを取り付ける前にすでにハウジング内に存在していた水です。

自動車用ベントキャップのサプライヤーに求めるもの

サプライヤーの最も重要な質問は、メンブレンと完成したハウジングが同じプロセスラインから生産されているかどうかです。追加のインターフェースがあると、受入検査では完全に捕捉できない漏れ経路が追加されるためです。

常州宝農新材料技術有限公司 は、江蘇省常州市の6,000平方メートルの標準工場でCOOLRUDYVIAブランドの下で活動している、防水透湿膜シリーズ製品の数少ない総合メーカーの1つであると自称しています。同社は、自社の知的財産に基づいて構築された 90 台以上の自動機械を稼働させ、自動機器検査と手動検査の両方をすべての部品に適用していると述べています。この 2 段階のチェックは、水が到達するまで故障モードが見えないコンポーネントにとって重要です。

総合メーカーと貿易業務を分ける 3 つの疑問があります。サプライヤーはサンプルごとではなく生産ロットごとの気流と水の侵入圧力のデータを示すことができますか?メンブレンはハウジングを成形するのと同じ施設で製造および接着されていますか?また、サプライヤーはエンクロージャレベルのイングレステストを実行しますか、それともコンポーネントテストのみを実行しますか?同じ膜プラットフォームは、同社の防水通気性プラグ製品にも登場しており、小さなネジ付きポートや圧入ポートをカバーします。

ePTFE微多孔膜を使用した防水通気性プラグ ねじ込み式または圧入式のベント プラグは、ePTFE を使用して圧力を均一にし、自動車、電子機器、および密封されたパッケージ内の水、油、ほこりを遮断します。 製品を見る→

自動車用ベントキャップに関するよくある質問