Fessure nel terriccio: cause e scelta dei materiali
Un composto per vasi incrinato perde la sua funzione protettiva: l'umidità e altre sostanze penetrano, compromettendo il supporto meccanico. Le crepe hanno quasi sempre una o più cause ben note. Chi conosce queste cause sceglie il materiale giusto ed evita il problema fin dall'inizio.
Al punto
Le crepe si formano a causa di sollecitazioni meccaniche che il materiale non è in grado di sopportare: shock termici, dilatazione termica differenziale, ritiro durante la polimerizzazione o fragilità a basse temperature. La contromisura più efficace è un materiale elastico , solitamente silicone; laddove sia necessaria la resina epossidica, si utilizza un tipo modificato elastico-resistente con uno spessore dello strato controllato.
Le quattro cause principali
Differenza di espansione termica
Il composto di incapsulamento, i componenti, il circuito stampato e l'involucro si espandono a velocità diverse. Ogni ciclo termico crea delle sollecitazioni. Un materiale rigido trasmette direttamente queste sollecitazioni e si lacera in corrispondenza di tacche o bordi dei componenti; un materiale elastico le assorbe.
Shock termico
Le rapide variazioni di temperatura generano brevi periodi di picchi di stress elevati. I materiali fragili, altamente caricati o quelli utilizzati al di sotto della loro temperatura di transizione vetrosa sono quindi più soggetti a fessurazioni.
Ritiro di stagionatura
Alcuni sistemi si restringono durante la polimerizzazione. Se il processo di incapsulamento viene ostacolato (sottosquadri, parti rigide incorporate), si accumula una tensione interna che viene poi rilasciata sotto forma di cricca. In questo caso, i siliconi con un ritiro molto basso risultano vantaggiosi.
Fragilità dovuta al freddo
Al di sotto della temperatura di transizione vetrosa, un materiale diventa fragile. Le resine epossidiche spesso presentano temperature di transizione vetrosa all'interno del loro intervallo di funzionamento; i siliconi, d'altro canto, rimangono elastici ben al di sotto dello zero gradi Celsius.
| causa della crepa | Contromisura |
|---|---|
| differenza CTE / variazione di temperatura | silicone elastico, bassa tensione |
| Shock termico | Utilizzare materiale flessibile; evitare tagli/bordi taglienti |
| Ritiro di stagionatura | Sistema a basso ritiro, colata a strati |
| infragilimento da freddo | Materiale con transizione vetrosa profonda (silicone) |
Selezione dei materiali e dei prodotti
Dove prevalgono fluttuazioni di temperatura e sollecitazioni meccaniche, un silicone elastico come SILISIL RTV MF-Flex 20, PC-Flex 20 o – per assemblaggi sensibili e compatti – un morbido MD-Soft 10 è la scelta resistente alle crepe. Se l'epossidica è necessaria per motivi meccanici, scegliere un tipo elastico-resistente e limitare lo spessore dello strato e la temperatura di polimerizzazione (vedere Nozioni di base sulla resina epossidica). Le modalità di guasto correlate sono discusse in Come evitare difetti di incapsulamento, Il ruolo dell'espansione termica negli avvolgimenti e il suo contributo ai componenti induttivi.
Domande frequenti
Perché la mia resina epossidica si crepa con il freddo? Probabilmente la temperatura di esercizio è inferiore alla temperatura di transizione vetrosa: il materiale diventa fragile. Un silicone elastico, invece, rimane flessibile anche a basse temperature.
Silicone al posto della resina epossidica: si perde resistenza? Sì, in termini di rigidità meccanica, ma si guadagna in resistenza alle crepe dovute alle variazioni di temperatura. La scelta dipende dalle esigenze principali.
Si formano delle crepe nonostante la corretta miscelazione? In tal caso, la causa è solitamente da attribuire al ritiro, alle differenze di coefficiente di dilatazione termica (CTE) o allo shock termico, non al dosaggio.
Consultazione e campioni
Descriveteci la struttura, l'intervallo di temperatura e la geometria: vi consiglieremo un materiale resistente alle crepe e vi forniremo un campione. Contattateci o scrivete a info@silitech.ch.
