книги из ГПНТБ / Буклер, В. О. Сборка радиоаппаратуры [учеб. пособие]

разователеи, обеспечивающих надежную защиту металлов от корро­

Рис. 2-7. Схемы лакокрасочных покрытий.

Ш п а т л е в а н и е производится для выравнивания поверхности загрунтованного изделия (рис. 2-6). Шпатлевка значительно улучша­ ет внешний вид покрытия, но в то же время снижает его механичес­ кую прочность и защитную способность.

Покрытия, эксплуатируемые в жестких условиях воздействия агрессивных сред и вибрации, наносятся без шпатлевки. Выбор той

жесткой бязевой салфеткой и перед окраской обдуть сухим сжатым воздухом.

Покрытие диэлектриков металлами. Существует не­ сколько способов покрытия диэлектриков металлами.

осаждения, наращивается до требуемой величины элек­ тролитическим путем.

Э л е к т р о л и т и ч е с к и й с п е р е н о с о м , при ко­ тором проводники предварительно осаждаются электро­ литическим способом на металлическую матрицу с по­ следующим переносом на изоляционное основание.

Ф о л ь г и р о в а н и е , при котором лист медной электролитической фольги приклеивают к изоляционному ос­ нованию с одной или двух сторон. Эти три метода наи­ более часто применяют при производстве печатных схем.

способа заключается в том, что углекислое серебро, на­ несенное в виде пасты на поверхность металлизируемо­ го изделия, при нагревании восстанавливается в метал­ лическое серебро, которое прочно соединяется с поверх­ ностным слоем изделия. Методом вжигания серебраі широко пользуются при изготовлении стеклянных и кера­ мических проходных изоляторов, при изготовлении вы­ сокостабильных катушек индуктивности, в производстве печатных схем, микромодулей и т. д.

Ш о о п и р о в а н и е , при котором расплавленный ме­ талл разбрызгивается на основание с помощью специ­ ального пульверизатора-пистолета.

В производстве радиоаппаратуры способом шоопирования пользуются для нанесения металлических экра­ нов на поверхность непроводящих материалов, напри­ мер на внутренние стенки кожухов, изготовленных издерева или пластмассы, и на стеклянные баллоны радио­

ламп, а иногда и для металлизации крупных металличес­ ких изделий. Кроме горячей металлизации в ряде слу­ чаев применяют холодную металлизацию, представляю­ щую собой покрытие изделий металлическими красками, приготовленными из тонко измельченного порошка алю­ миния или бронзы, разведенного на ацетоне.

В а к у у м н о е р а с п ы л е н и е , при котором метал­ лическая пленка наносится на изоляционное основание путем распыления металла в вакууме возгонкой. Ваку­ умным способом наносят обкладки конденсаторов на слюду, стекло и бумагу, электроды — на пьезокварцевые пластинки и т. д.

К а т о д н о е р а с п ы л е н и е производится в вакуу­ ме при разряжении порядка ІО-3 мм рт. ст. и при по­ тенциалах до 40 кв.

2-4. ПРОПИТКА, ОБВОЛАКИВАНИЕ, БАКЕЛИЗАЦИЯ И ГЕРМЕТИЗАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ

Необходимость пропитки вызывается тем, что при изготовлении деталей часто применяют органические во­ локнистые изоляционные материалы, обладающие боль­ шой гигроскопичностью. К этим материалам в первую очередь относятся провода с волокнистой изоляцией, ка­ бельная бумага, текстолит, гетинакс и т. п.

Одновременно с этим происходит частичное заполнение промежутков между конструктивными элементами из­ делий и узлов влагостойкими электроизоляционными материалами. Таким образом, пропитка не только повы­ шает влагостойкость, но и способствует повышению элек­ трической прочности, нагревостойкости; повышаются теп­ лопроводность и сопротивление изоляции, ее химическая стойкость. Важным моментом является также закреп­ ление обмоток за счет цементирующей способности про­ питочных составов.

Перед пропиткой, и на это должно обращаться серь­ езное внимание, из деталей и узлов должна быть пред­ варительно удалена влага, для чего детали и узлы, под­ лежащие пропитке, должны хорошо высушиваться в специальных сушильных шкафах с принудительной цир­ куляцией воздуха, ускоряющей процесс сушки. Широко применяется обогрев изделий инфракрасными лучами,

84

что значительно ускоряет их сушку. На рис. 2-9 схема­ тично показана установка для сушки изделий инфракра­ сными лучами. Непрерывное перемещение изделий отно­ сительно ламп-источников инфракрасного облучения обеспечивает равномерную сушку изделий.

Пропитывать изделия нужно сразу после сушки, так как даже кратковременное пребывание высушенного из-

Рис, 2-9. Схема установки для сушки изделий инфракрасными лу­ чами.

/ — основание; 2 — корпус установки; 3 —»дверца; 4 —лампа; 5 — вытяжка; 6 — съемная подставка для подвески изделий, подлежащих сушке; 7 — поворот­ ный стол; 8 — ось поворотного стола; 9 — механизм вращения стола.

делия в окружающей среде, обладающей влажностью, может отрицательно сказаться на качестве пропитки. Объясняется это тем, что влага из окружающего возду­ ха тем сильнее проникает в поры изоляционных матери­ алов, чем больше разница во влажности окружающей среды и высушенного изделия.

В промышленности применяется несколько видов про­ питок. К ним относятся пропитка при атмосферном дав­ лении без подогрева и с подогревом; вакуумная пропит­ ка с подогревом и пропитка с циклическим воздействием вакуума и повышенного давления. Последний вид про­ питки является наиболее эффективным для многослой­ ных труднопропитываемых обмоток и при использова­

85

нии пропиточных составов с повышенной вязкостью. Наиболее несовершенной является пропитка при атмос­ ферном давлении без подогрева, при этом могут приме­ няться только лаки, обладающие большой летучестью.

При выборе пропиточного состава должны учиты­ ваться следующие основные требования: хорошая про­ питочная способность, химическая нейтральность пропи­ тывающего состава к изоляции проводов, высокая цементирующая способность, высокие электрические и ме­ ханические характеристики, нетоксичность и длительная жизнеспособность (под жизнеспособностью подразумева­ ется время, в течение которого сохраняются технологи­ ческие свойства состава) и, наконец, соответствие тре­ бованиям влагостойкости и классу нагревостойкости.

Несмотря на имеющуюся номенклатуру пропиточных составов-компаундов и лаков не всегда представляется возможным обеспечить пропиткой необходимую стой­ кость аппаратуры в разных условиях эксплуатации. Не­ достаточная стойкость пропитки объясняется тем, что в составах пропиточных материалов находятся вещества, улетучивающиеся при сушке. Поэтому в лаковой пленке образуются поры, через которые проникает влага, нахо­ дящаяся в атмосфере.

Для улучшения качества пропитанных изделий их покрывают лаками, образующими после сушки на по­ верхности изделия гладкую и блестящую лаковую плен­ ку, обладающую высокими диэлектрическими свойства­ ми. Покровные лаки и компаунды химически инертны, водостойки, обладают масло- и бензостойкостью и анти­ коррозионностью, обладают хорошей адгезией к метал­ лам, керамике и другим изоляционным материалам, об­ ладают эластичностью и неизменностью свойств при длительной эксплуатации и длительном хранении. Нано­ сятся защитные покрытия на изделия пульверизацией в специальных кабинах, обеспечивающих технику без­ опасности при работе.

О б в о л а к и в а н и е заключается в том, что на по­ верхность изделия наносят слой негигроскопичного ма­ териала или водоотталкивающего покрытия.

Процесс нанесения покровного слоя осуществляется несколькими способами: окунанием, прессобволакиванием, опрессовкой. Выбор способа определяется свойства­ ми материала и формой изделия. Наиболее простым яв­ ляется способ окунания. Толщина слоя покрытия зависит

86

от разницы температур обволакивающего состава и об­ рабатываемого изделия и вязкости материала. Чем боль­ ше эта разница, тем толще будет слой. Поэтому увели­ чивать время пребывания изделия в ванне нет смысла, так как изделие нагреется и толщина обволакивающего слоя не будет увеличиваться.

Для увеличения толщины обволакивающего слоя не­ обходимо изделие повторно погрузить после охлаждения в ванну. Обволакивание улучшает его электрические параметры, но не может заменить герметизацию аппа­ ратуры.

Обволакивающий слой должен обладать хорошей адгезией к различным электроизоляционным материа­ лам и металлам, достаточной механической прочностью, малой влагопроницаемостью и хорошими электроизоля­ ционными свойствами.

В качестве обволакивающих составов используют компаунды, эпоксидные смолы, сплавы смол с масла­ ми, а также восков и воскоподобных веществ со смола­ ми, битумами и другими высокомолекулярными соеди­ нениями.

Для улучшения изоляционных свойств деталей из текстолита и гетинакса применяется б а к е л и з а ц и я . Процесс бакелизации заключается в следующем: деталь, покрытую бакелитовым лаком, нагревают до 120°С, при этом происходит полимеризация — переход бакелитовой пленки в нерастворимое состояние (стадия С). Бакелит в стадии С обладает высокой механической прочностью, твердостью, малой эластичностью и влагостойкостью.

Важное значение для качественной бакелизации име­ ют подготовительные операции. Поверхность детали за­ чищают мелкой наждачной или стеклянной бумагой и очищают от пыли, после чего детали сушат при ПО— 120°С в сушильном шкафу. Продолжительность сушки зависит от толщины изделия и колеблется от 1,5 ч для толщин менее 2 мм, до 6 ч для толщин от 25 до 50 мм. Во время сушки нельзя допускать перегрева детали во избежание ее деформации. После сушки деталь охлаж­ дают до 40—50 °С, а затем лакируют окунанием или кистью. Лак при этом должен быть достаточно жидким. После удаления подтеков лака деталь сушат на воздухе при 16—20 °С в течение 1,5—8,5 ч, а затем подвергают бакелизации в сушильном шкафу по следующему теп­ ловому режиму: при 30—50 °С 30 мин, при 50—70, 70—

87

деталей, не снижающий ее качества: деталь покрывают бакелитовым лаком и выдерживают в термостате при 120—130°С с включенной вентиляцией в течение 45 мин,

Рис. 2-10. Шасси с отдельно герметизированными узлами.

Лакированные и бакелизованные детали должны иметь равномерное по всей поверхности лаковое покры­ тие, причем пленка лака должна быть гладкой, блестя­ щей, без трещин и пузырьков.

Герметизация радиоаппаратуры. Под герметизацией аппаратуры подразумевается изоляция деталей, узлов или прибора в целом от окружающей среды при помощи непроницаемых для воздуха и влаги оболочек из метал­ ла или из изоляционного материала.

Герметизация аппаратуры обеспечивает ее влаго- и водонепроницаемость, защищает от песка и пыли, увели­ чивает ее грибоустойчивость, гарантирует высокое каче­ ство ее работы в самых разнообразных эксплуатацион­ ных и климатических условиях, в том числе в условиях морского тумана, тропического климата и разреженной

88

атмосферы, позволяет снизить ее массу и уменьшить ее габарит. Конструкция аппаратуры должна обеспечивать герметичность в течение всего времени ее эксплуатации.

Одним из решений этой задачи является размещение устройства в герметическом кожухе. Но в этом случае доступ к узлам и деталям, расположенным внутри при­ бора, требует вскрытия кожуха и, следовательно, нару­ шения герметизации. Если же герметизировать отдель­ ные узлы, то это облегчает замену вышедшего из строя узла новым, особенно если он имеет разъемы. Однако при такой конструкции затрудняется защита разъемов, переходных плат и элементов монтажа от климатических факторов, удорожается производство и значительно уве­ личивается масса аппаратуры. Выбор того или иного способа герметизации зависит от срока службы прибо­ ра и необходимости обеспечения регулярного ухода за ним. Одним из способов герметизации отдельных узлов и деталей является размещение их в металлических штампованных, паяных или литых кожухах со стеклян­ ными или керамическими проходными изоляторами для электрических выводов. Так герметизируют силовые, вы­ соковольтные и импульсные трансформаторы. В некото­ рых типах конденсаторов применяют керамические ци­ линдрические футляры с впаянными в них металличес­ кими выводами. Подобная герметизация весьма надежна, приводит к увеличению размеров и массы изделий. Об­ разец шасси с отдельно герметизированными узлами приведен на рис. 2-10.

В настоящее время применяется герметизация ра­ диоэлементов и узлов посредством заливки их специ­ альными составами и компаундами, в том числе компа­ ундами на основе эпоксидных смол. Эпоксидные смолы обладают хорошими электрическими и механическими характеристиками и позволяют применять как органи­ ческие, так и неорганические наполнители.

Положительными сторонами герметизации узлов и деталей заливкой являются:

а) полная защита от климатических факторов; б) повышение механической прочности изделия;

в) экономия средств и рабочего времени благодаря отказу от значительной части арматуры для крепления элементов внутри заливаемого изделия;

г) возможность использования в составе изделия ме­ нее дорогих незащищенных элементов;

89

д) компактность монтажа элементов, объясняющая­ ся тем, что заливочный материал обеспечивает их элек­ трическую изоляцию и постоянство взаимоположения;

е) невозможность самовольного и неквалифициро­ ванного вскрытия и настройки узлов;

ж) возможность создания электростатических экра­ нов методом распыления или печатания металлического слоя на поверхности пластмассы.

Наряду с этим метод герметизации узлов и деталей посредством их заливки обладает следующими недо­ статками:

а) увеличение электрических потерь в высокочастот­ ных схемах;

б) возрастание паразитных емкостей схемы на вели­ чину, определяемую диэлектрической проницаемостью за­ ливочного материала;

в) возможность механических напряжений в деталях залитого изделия из-за различных коэффициентов ли­ нейного расширения материалов этих деталей и зали­ вочного материала;

г) неремонтопригодность залитого изделия; д) увеличение массы устройства;

е) трудоемкость и длительность процесса подготов­ ки собранной схемы к заливке (очистка, меры преду­ преждения усадки и т. д.);

ж) необходимость в специальных заливочных при­ способлениях.

Герметизация прибора в целом с помощью одного герметического кожуха позволяет в ряде случаев отка­ заться от герметизации отдельных деталей и узлов, что уменьшает массу и габарит прибора и упрощает техно­ логию его изготовления. Общий вид такого герметизи­ рованного блока показан на рис. 2-11. Но герметизация аппаратуры имеет и некоторые недостатки, к которым в первую очередь относятся недоступность деталей для регулировки и ремонта и трудность отвода тепла через герметизированный кожух.

Вопросу охлаждения герметизированного блока при­ дается большое значение. Часть деталей, входящих в герметизированные блоки: конденсаторы, резисторы, электродвигатели и др., нормально работают до темпе­ ратуры 70°С и при более высокой температуре могут выйти из строя. Учитывая, что при работе внутри блока выделяется большое количество тепла, а температура

90