Учебник по Технологии

дуемой поверхности во всем диапазоне рабочих температур, осуществляя точную передачу деформации при первом нагружении.

4.5.5.Клеи для магнитопроводов

Внастоящее время склеивание пластин при изготовлении пакетов магнитопроводов производится путем предварительного несения клея на каждую сторону отдельной пластины, удаления из слоя клея растворителя, последующей сборки пластин в пакет, запрессовки пакета и термообработки для отверждения клея. Но имеются недостатки:

1)необходимость нанесения двух слоев клея на каждую сторону пластины и открытая выдержка после нанесения каждого слоя удлиняют ТП изготовления пакетов и увеличивают его трудоемкость;

2)сборка пластин с нанесенным клеем в пакет приводит к их относительному смещению, что в свою очередь влечет за собой механическую обработку пакетов после склеивания для получения точного контура, что приводит к первоначальному увеличению размеров пакета, а следовательно, к металлоемкости;

3)выдавливание потеков клея на поверхность пакета делает необходимой механическую зачистку его пазов, что ухудшает магнитные свойства на 20 %.

Значительно более конструктивным является склеивание пакетов магнитопроводов капиллярным способом, когда пластины набираются в пакет на специальную оправку и сжимаются по торцам тарированной пружиной с усилием 0,1–0,3 МПа (средняя величина зазора при этом составляет 1–3 мкм); после чего к боковой поверхности пакета подводится клей, и благодаря капиллярным свойствам (силам) клеющий состав приникает в зазоры между пластинами, смачивает их боковые поверхности (для ускорения процесса проникновения клея оправка с пакетом может предварительно нагреваться до 80±10 ° С). Термообработка осуществляется в соответствии с режимом отверждения клея.

Применение капиллярного способа склеивания пакетов позволяет снизить трудоемкость их изготовления, получить более точный контур и, следовательно, уменьшить припуск размеров пластин под механическую обработку, снизить толщину клея и за счет этого улучшить магнитные свойства пакета.

380

К клеям, предназначенным для склеивания пакетов магнитопроводов капиллярным способом, предъявляется ряд специфических требований: клей должен обладать одновременно клеющими и пропиточными (капиллярными) свойствами, вязкость клеющего состава должна обеспечивать его проникновение в зазоры между соседними пластинами (не более 1 мкм) на расстояние не менее 15 мм. Клей не должен содержать растворителей и обеспечивать прочность соединений при сдвиге не менее 16 МПа.

Всем вышеуказанным требованиям отвечает однокомпонентный клей (теплостойкий, зазорозаполняющий) - ВК-64.

Клей ВК-64 представляет собой однородную массу от темножелтого до светло-коричневого цвета. Динамическая вязкость клея при 25 ° С не более 3,5 Па×с. Жизнеспособность при хранении в герметической таре при 15–30 ° С – не менее трех месяцев.

Клей ВК-64 рекомендуется для склеивания элементов конструкций из алюминиевых и титановых сплавов, коррозионно-стой- ких и электротехнических сталей, а также для склеивания магнитопроводов систем автоматики и электромеханики капиллярным способом. Клей ВК-64 рекомендуется для эксплуатации в диапазоне от –60 до +300 ° С. Клей ВК-64 наносят на поверхности, подлежащие склеиванию в один слой шпателем, кистью, окунанием, краскораспылителем. При нанесении клея на пластины магнитопровода капиллярным способом давление на склеивание пластины в оправке должно быть не более 0,05 МПа. Клей наносят с торца тонким слоем на поверхность, нагретую до 70–80 ° С. Склеивание проводят при температуре 200±5 ° С и давлении 0,03–0,05 МПа в течение 3 ч. Для увеличения термостойкости клеевых соединений допускается дополнительная термообработка без давления при 250 ° С в течение 2 ч. По окончании режима склеивания детали следует охладить, не снимая давления, до 50–70 ° С и распрессовать.

Клей ВК-64 обладает хорошей адгезией к различным материалам. Прочность при сдвиге клеевых соединений стали 12X18H9T и пермолоев 50 Н составляет 11–12 МПа. Клей грибостоек, коррози- онно-устойчив: контакт с клеем не вызывает коррозии различных металлов и электротехнических сталей.

4.6. Монтаж ткаными устройствами коммутации

Использование ткани, вырабатываемой из электропроводящих и диэлектрических нитей, является новым направлением выполнения электромонтажа. В общем виде тканые устройства коммутации

381

(ТУК) представлены на рис. 87 и состоят из сплошного одноили многослойного изоляционного поля. C двух сторон поля во взаимно перпендикулярных направлениях по координатам X и Y проложены электропроводящие нити 3 и 4, которые на наружных поверхностях в заданных точках образуют контактные узлы 6, обеспечивающие электрическое соединение между отдельными электропроводящими нитями. На наружных поверхностях также формируются контактные площадки 2, петли разной формы 5, удлиненные выводы 7 и другие контактные элементы, необходимые для соединения платы со схемными элементами и штепсельными соединителями. Для получения ТУК используются электропроводящие нити из меди маржи ММ или провода в полиамидной изоляции марки ПЭВТЛК и диэлектрические нити из полиэтилена, стеклоткани или капрона диаметром 0,10–2,5 мм. Изготавливают такие устройства на высокопроизводительных ткацких автоматах, которые дополнительно снабжены механическими петлеобразователями, устройствами подачи и натяжения нитей. Сформированные структуры поступают на дальнейшую обработку, выбор которой определяется условиями эксплуатации.

6

5

у

7

х	1

2

3

4

Рис. 87. Структура тканых устройств коммутации

Термофиксирование представляет собой тепловую обработку при температуре 180–220 ° С путем продувки нагретого воздуха или пара с целью фиксации термопластичных нитей и переплетений.

Оплавление обеспечивает более надежное изолирование электропроводящих нитей, кромок структур, контактных площадок и

382

проводится при температуре выше температуры плавления диэлектрического материала.

Повышение механической прочности и жесткости ТУК достигается их пластифицированием, которое представляет собой процесс заливки сеточной структуры пластическими массами. Компаундирование тканых элементов составами на основе растворов кремнийорганических каучуков обеспечивает гибкость, повышенную химическую стойкость и стойкость к климатических воздействиям в жестких условиях эксплуатации.

Формование представляет собой термическую обработку ткани с целью придания ей пространственной формы и ее стабилизации.

Соединение электропроводников в контактных узлах ocyществляется через элементарные ячейки сетки контактной или диффузионной сваркой с последующей герметизацией зоны сварки. Функционально ТУК подразделяются на четыре группы: конструктивы, платы, кабели и соединители (рис. 88). Каждая структура может быть одноили многослойной с двухкоординатным, внутримодульным, внутриблочным или межблочным расположением нитей. Токоведущие провода могут быть одинакового или различного сечений, с равным или различным шагом и определенным числом нитей (одна, две, три). У одного края тканых кабелей располагают одну или несколько цветных кодовых нитей. Особенности технологии позволяют получать как гибкие и эластичные, так и жесткие коммутационные устройства плоской или объемной (фасонной) формы.

		Панельная
Однослойный		Желобочная
Многослойный	ПЛАТЫ	Комбинированная
КАБЕЛИ
Разветвляющий		Сеточная
Сеточный

ТУК

Страница

Ножевой

Нажимной

Модуль

СОЕДИНИТЕЛИ КОНСТРУКТИВЫ

Блок

Штыревой

Цилиндр, конус

“Молния”

Рис. 88. Виды конструктивов на основе тканых устройств коммутации

383

Тканые устройства коммутации обеспечивают следующие технические характеристики соединений:

∙эклектрическое сопротивление электропроводящих нитей − не более 0,1 Ом;

∙прочность изоляции выдерживает испытательное напряже-

ние 1000 В;

∙электрическое сопротивление изоляции после пребывания в камере 10 суток с относительной влажностью 98 % при температуре 40 ° С составляет 10–12 МОм;

∙диапазон рабочих температур от –50 до +65 ° С;

∙электрическая емкость между электропроводящими нитями

33–38 пФ.

С экономической точки зрения вследствие высокой производительности текстильных станков изготовление ТУК в 5–6 раз дешевле, чем изготовление аналогичных по структуре ПП или плат с проводным монтажом. Одновременно достигается экономия цветных и драгоценных металлов и их реактивов, снижение затрат на инструмент. Монтаж ТУК находит применение при изготовлении связной электронной аппаратуры, а также в тех устройствах, где требуется изменение формы структур после выполнения монтажносборочных работ. К недостаткам ТУК относятся:

∙невыявленность контактных структур над поверхностью

ткани;

∙необходимость химической обработки для этих целей;

∙низкая точность;

∙недостаточная ремонтопригодность.

Несмотря на это, конструктивы на основе тканых устройств коммутации находят широкое применение.

4.7. Стежковый монтаж радиоэлектронных средств

Стежковый монтаж представляет собой процесс трассировки электрических цепей по кратчайшим расстояниям на поверхности двусторонней печатной платы (ДПП), имеющей контактные площадки и монтажные отверстия, с помощью изолированных прово-

384

дов, которые образуют в монтажных отверстиях петли, подпаиваемые к контактным площадкам. Технологический процесс состоит из следующих операций: получение монтажной ДПП, прокладка трасс и прошивка монтажными проводами платы по заданным адресам, лужение петель, распайка их на контактные площадки, контроль правильности выполнения соединений.

Монтажная плата изготавливается по типовой технологии, ее основными элементами являются контактные площадки для подсоединения планарных выводов ИС, ЭРЭ, соединителей, шины питания, монтажные отверстия по петле и контактные площадки для распайки петель. В качестве диэлектрического основания применяют стеклотекстолит с толстым медным слоем (СФ-2Н-56), что позволяет улучшить теплоотвод и исключить отслаивание контактных площадок при пайке на них петель. Монтаж ведут изолированными проводами (ПЭВТЛК) 0,08–0,2 мм. Рисунок ПП покрывается через сетчатый трафарет технологическим покрытием, улучшающим паяемость. Отверстия под петли располагаются с одной стороны и симметрично относительно контактных площадок. Размеры отверстий на 0,2–0,3 мм превышают размеры инструмента, используемого для монтажа. Изготавливаемая монтажная плата 1 (рис. 89) собирается по базовым штырям в специальном приспособлении в пакет, который состоит из слоев кабельной бумаги 2, нескольких слоев эластичной резины 3 толщиной 0,5 мм и листа плотной резины 4. Трассировка и прошивка платы осуществляются пустотелой иглой при ее возвратно-поступательном движении. Игла имеет диаметр на 0,08–0,l мм, превышающий диаметр монтажного провода, и односторонний скос с углом заточки 50–75°, ее изготавливают из нержавеющей стали длиной 25–35 мм. Игла с расположенным внутри монтажным проводом, проходя через монтажное отверстие 5, прокалывает слои эластичной резины, которые задерживают провод при обратном ходе иглы. Для укладки провода используются ручные прошивочные карандаши или станки с ЧПУ. После окончания прошивки со стороны проводов на плату накладывается и закрепляется металлическая пластина с губчатой резиной для поджатия проводов. С монтажного приспособления последовательно снимаются слои твердой и эластичной резины, оставшийся слой кабельной бумаги защищает плату при лужении и удаляется после выполнения операции.

385

1 5

2

3

4

Рис. 89. Сборка платы для стежкового монтажа

Предварительное лужение петель обеспечивает высокое качество соединений при последующей пайке. Его осуществляют вручную паяльником с трубчатой насадкой, нагретой до температуры 320–340 °C, или групповым способом. Механизированное лужение проводят погружением в ванну припоя после обработки плат флюсом ФКСп или ФКТ. Возможно бесфлюсовое лужение петель при температуре 350±10 ° С с выдержкой в течение 5–6 с. Подгибка и пайка петель на контактные площадки осуществляются также вручную паяльником или на станке с ЧПУ, который имеет унифицированную базу для позиционирования платы с высокой точностью и оригинальный механизм технологической головки (рис. 90).

4	1	1
		2
		3
		3
	2	4
5		5
		6

6

Рис. 90. Стежковый монтаж:

а – основные элементы платы:		б – схема технического процесса:
1 – монтажный провод; 2 – петля	1 –	печатная плата; 2 – слой кабельной
провода; 3 – основание платы;	бумаги; 3 – слой резины толщиной 0,5 мм;
4 – навесной элемент; 5 – контактные	4 –	толстая резиновая прокладка;
площадки для монтажа вывода	5 –	игла; 6 – петли провода
ИМС; 6 – контактные плащадки
для подпайки петель

386

Несмотря на то, что отдельные операции стежкового монтажа автоматизированы, производительность и эффективность всего процесса невелики из-за того, что каждая операция требует продолжительного ручного труда по сборке и разборке различных приспособлений. Дальнейшее развитие технологического оборудования идет по пути создания специализированного оборудования, на котором будет выполняться весь комплекс работ или их основная часть. Технология стежкового монтажа совершенствуется в направлении использования для контактирования петель с платой операций сварки и приклеивания токопроводящими композициями, отработки режимов присоединения монтажных проводов непосредственно к выводам ИС, что значительно упростит процесс и повысит надежность соединений.

387

4.1 Технология жгутового монтажа

388

Г л а в а 5

Методы обеспечения точности радиоэлектронных средств

5.1. Расчет размерных цепей

Технологический процесс механического соединения отдельных деталей в сборочный элемент или сборочных элементов в сложное изделие, обеспечивающий заданное их расположение и взаимодействие, называют сборкой.

Технологический процесс электрического соединения отдельных элементов (деталей) изделия в соответствии с электрической принципиальной схемой называют «электрическим монтажом» или просто «монтажом».

Сборка изделий является ответственным этапом производственного процесса, где проявляются недостатки предшествующих этапов изготовления отдельных деталей, а также соответствие их конструкции требованиям надежности. Доля сборочных работ в общем производстве РЭС достаточно велика. Технология сборки отличается большим разнообразием в зависимости от последовательности выполнения сборочных соединений, способов их осуществления, применяемого оборудования и технологического оснащения. К основным условиям, определяющим технологию сборки, можно отнести тип производства и конструктивно-технологиче- скую характеристику изделия, технические требования и условия эксплуатации.

Существуют два вида сборки:

а) обусловленная, т.е. сборка, к которой предъявляются специальные требования по точности выполнения сопряжения и закрепления собираемых деталей;

б) необусловленная, т.е. сборка, к точности выполнения сопряжения собираемых деталей которой не предъявляют каких-либо повышенных требований.

Обусловленная сборка осуществляется следующими методами:

∙ методом полной взаимозаменяемости (МПВ) (массовое производство);

388