5.Выбор и обоснование методов и способов по защите замка от внешних воздействий

5.1 Выбор и обоснование способов по защите от коррозий ,влаги, электрических пробоев и нагрузок.

В процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры под влия­нием внешней среды происходит разрушение металлов и сплавов. Это явле­ние называется коррозией. Оно заключается в окислении металла и превра­щении его в соответствующее химическое соединение [11].

Для защиты металлов конструкции от коррозии, получения требуемой декоративной отделки или придания поверхностному слою необходимых свойств применяются различные виды покрытий.Покрытия подразделяются по назначению на три группы: защитные, защитно-декоративные и специальные.

Защитные покрытия предназначаются для защиты основного мате­риала деталей от коррозии и других процессов, вызывающих выход аппара­туры из строя.Защитно-декоративные покрытия используются для защиты от вред­ного влияния окружающей среды деталей, требующих красивой внешней от­делки.

Специальные покрытия придают поверхности деталей особые свой­ства или защищают основной материал деталей от влияния особых сред.

В зависимости от способа получения покрытия и материала разли­чают металлические и неметаллические покрытия.

К металлическим относятся следующие покрытия: гальванические, нанесенные горячим способом, диффузионные и металлические на диэлек­триках.

К неметаллическим относятся покрытия эмалями, лаками, грунтов­ками. К ним же можно отнести и противокоррозионные покрытия пластмас­сами.

Покрытия выбираются в зависимости от функционального назначения деталей, материала, способа изготовления и условий дальнейшей эксплуата­ции.

Специальные покрытия обладают следующими свойствами: улучше­ние светопоглощающей или отражательной способности поверхности, улуч­шение электропроводности, а также многими другими.

Гальванические покрытия представляют собой пленки, осаждаемые на металле при выделении из растворов солей металлов под действием электри­ческого тока. Вследствие этого, деталь покрывается чистыми металлами и сплавами.

Химическое покрытие представляет пленку определенного химиче­ского состава, которая образуется на поверхности металла в результате дей­ствия на него химических реагентов. Наибольшее распространение получили окисные и фосфатные пленки.

Цинковое покрытие применяют для защиты деталей от коррозии. Оно обладает высокими защитными свойствами в атмосферных условиях. Имеет серебристо‑белый цвет. Обладает средней твердостью, выдерживает изгибы. Оно не пригодно для деталей, работающих на трение, плохо подвергается пайке и сварке.

Кадмиевое покрытие применяют для защиты деталей, эксплуатируе­мых в среде насыщенной морскими испарениями и в морской воде. Имеет серебристо‑белый цвет. Оно мягкое, обладает высокой эластичностью, хо­рошо паяется и сваривается. Его применяют для деталей из стали, меди и ее сплавов, требующих плотной сборки, хорошей притираемости с одновремен­ной защитой от коррозии.

Никелевое покрытие применяют для защитной, защитно-декоратив­ной и специальной отделки стальных, медных и алюминиевых деталей, кон­тактных пружин и токопроводящих деталей из меди и ее сплавов. Покрытия противостоят действию слабых кислот и щелочей.

Хромовое покрытие применяют для защитно-декоративной отделки деталей и повышения их износостойкости. Это покрытие имеет прочное сце­пление с основным металлом, отличается высокой твердостью и термостой­костью, хорошо полируется. Многослойное хромовое покрытие применяют для повышения коррозионной стойкости, а также для деталей, требующих специальной декоративной обработки.

Серебряное покрытие применяется для токонесущих и контактирую­щих деталей, работающих при трении под токами высокой частоты. Его можно легко паять с применением бескислотного флюса, оно обладает хоро­шим сцеплением с основным металлом, хорошо полируется. Для декоратив­ного эффекта отделки применяют оксидирование серебряного покрытия в черный цвет.

Окисное химическое покрытие стали применяют для защиты деталей от коррозии и их декоративной отделки только в условиях умеренного кли­мата внутри помещения. Цвет пленки — черный с синеватым или коричне­вым оттенком. Для нержавеющих и высоколегированных сталей, деталей, имеющих паяные швы, окисные покрытия не применяются.

Фосфатное покрытие применяют для защиты деталей от коррозии, получения электроизоляционного слоя на трансформаторных пластинах. Это покрытие применяют для защиты от коррозии деталей, работающих внутри помещения, а также как грунтовку под лакокрасочное покрытие для эксплуа­тации в атмосфере.

Лакокрасочные покрытия основаны на образовании пленки из органи­ческого вещества и пигмента, определяющего цвет покрытия. Эти покрытия, нанесенные на поверхность металла в виде одного или нескольких слоев эмали или лака, после высыхания образуют непрерывные защитно-декора­тивные пленки. Выбор лакокрасочного покрытия определяется условиями эксплуатации, материалом покрываемого изделия, качеством и цветом его поверхности, требуемой точности покрытия, допустимой температурой сушки изделия.

Для улучшения внешнего вида покрытия, заполнения всех неровно­стей и углублений применяют шпаклевку [11]. Она должна прочно приставать к грунту, легко шлифоваться, быть достаточно эластичной и при сушке не давать трещин. Для гладко обработанных деталей шпаклевка не применяется.

Последующие слои краски и эмали, наносимые на загрунтованную или зашпаклеванную поверхность, придают покрытию устойчивость и улуч­шают внешний вид изделия.

Для получения глянца на окрашенной поверхности, применяют лаки­ровку. Дополнительной лакировкой придают лакированной поверхности зер­кальный блеск.

Исходя из вышеуказанных требований и разновидности покрытия можно сделать вывод о том, что для нашего устройства, в качестве защит­ного покрытия можно выбрать лакокрасочное покрытие эмалью МЛ--12 ГОСТ 9754-76. Оно применяется для деталей, эксплуатируемых на открытом воздухе умеренного климата, а также промышленной атмосфере. Эта эмаль сушится при температуре 120 градусов, наносится краскораспылителем на предварительно загрунтованную поверхность. В качестве грунтовки исполь­зуется химическое оксидное покрытие. Оно используется для деталей слож­ной сварной конфигурации.

Обеспечение заданной прочности конструкции при минимальной массе выполняется с помощью следующих конструктивных решений:

• выбором наиболее прочных материалов;

• обеспечением равнопрочности сечений элемента конструкции путем удаления малонагруженного материала;

• обеспечение равнопрочности сечений элемента конструк­ции благодаря одинаковому сечению детали при работе на растяже­ние/сжатие или равнопрочности сечения при изгибе;

• выбором конструкции с максимальным моментом сопротивления;

• заменой работы элементов конструкции на изгиб работой на рас­тяжение/сжатие;

• дополнительным креплением узлов и компонентов с помощью держателей, клея, мастик, заливкой пенопластом и т. д.

Проблема обеспечения электрической прочности РЭА, особенно акту­альна для мощной аппаратуры, в которой используются высокие питающие напряжения, а также для элементов в интегральном исполнении и печатных плат, где зазоры между токоведущими дорожками малы и напряженность электрического поля может достигать больших значений при небольших на­пряжениях. Кроме того, пробивное напряжение снижается при повышении температуры диэлектрика, при сорбции влаги пылью и полимерными мате­риалами.

Явление образования под действием электрического поля проводя­щего канала в диэлектрике, называется электрическим пробоем. У твердых диэлектриков кроме пробоя по объему, возможен пробой по поверхности в окружающей среде. Напряжение такого пробоя зависит от природы, окру­жающей диэлектрик среды, содержания влаги, формы проводников, наличия загрязнений на поверхности диэлектрика и наличия веществ, способных по­глощать влагу (например, разнообразные пыли). Для повышения пробивного напряжения платы покрывают лаком, исключают острые углы при трасси­ровке печатных проводников, производят сушку плат перед нанесением лака, следят за содержанием пыли и влаги в газовой среде технологических поме­щений.

Обеспечение электрической прочности тесно связано с проблемой влагозащиты. На выбор способа влагозащиты большое влияние оказывает объем производства. При массовом производстве необходимо использовать высокопроизводительные методы: обволакивание, опрессовки полимерами, обработку корпусных деталей штамповкой, прессованием, литьем под давле­нием.