5.3 Зварювання шин.

Зварні з’єднання алюмінієвих шин забезпечують високу надійність, не вимагаючи практично ніякого обслуговування в процесі експлуатації, стійкі до динамічних і термічних дій струмів КЗ і вібраційних навантажень. Крім того, зварні з’єднання шин у порівнянні з болтовими значно підвищують продуктивність праці при монтажі шин, мають меншу вартість, дозволяють уникнути застосування дефіцитних метизів, забезпечують економію електроенергії за рахунок виключення теплових втрат в перехідному контакті, дають економію матеріалу шин. Тому зварювання шин при монтажі електротехнічних установок використовується без обмежень, за винятком тих місць, де за умовами монтажу або експлуатації вимагаються роз’ємні з’єднання. З метою підвищення надійності експлуатації в ряді випадків, в тому числі на під’єднанні шин до контактних виводів апаратів, застосовують зварні з’єднання віддаючи перевагу необхідності розрізання та наступного зварювання шин замість менш надійних з’єднань.

Найбільше розповсюдження отримало електродугове зварювання шин. Най- простішим способом електродугового зварювання є зварювання на постійному та змінному струмі вугільним електродом шин, які покладені одна на одну – нижнє зварювання.

Кваліфіковані електрозварювальники виконують цим способом зварювання алюмінієвих шин товщиною 50 мм на постійному струмі і до 20 мм на змінному струмі без додаткового підігріву і підготовки кромок. На постійному струмі виконують також зварювання шин з алюмінієвого сплаву АД 31 товщиною до 12 мм, мідних шин – 12 мм, мідних шин товщиною до 16 мм зі сталлю. Металевим плавким електродом на постійному струмі, але при зворотній полярності виконують зварювання алюмінієвих шин складного профілю при товщині до 12 мм, також зварювання внутрішній кутів швів на алюмінієвих шинах.

При необхідності виконувати зварювання в будь-яких просторових положеннях, зварювання алюмінію і алюмінієвого сплаву АД31 на відкритому повітрі, в сирих приміщеннях і приміщеннях з агресивним середовищем, зварювання неповоротних стиків плоских і коробчастих шин з алюмінієвого сплаву АД31 товщиною до 12 мм, зварювання шин при виготовленні струмопроводів складного профілю з алюмінію застосовують аргонодугове зварювання неплавким (вольфрамовим) електродом.

Лекція № 6

6.1 Технологія виготовлення друкованих плат.

З точки зору технології печатна плата являє собою плоску ізоляційну основу, з одного або обох боків якої розміщені провідники у вигляді рисунку, що визначений конструкторським кресленням. Провідники з різних боків плати з’єд-нуються між собою металевими перемичками.

В даний час існує багато різних методів виготовлення друкованих плат. Основні з них складаються з наступних операцій: отримання захисного рисунку схеми, просвердлювання отворів, хімічна металізація, гальванічне осаджування міді і захисних покриттів, протравлювання мідної фольги. Послідовність операцій визначається вибраним методом виготовлення плат.

6.2 Отримання захисного рисунку.

Застосовують, в основному, два способи – фотодрукування і сіткографію. При фотодрукуванні для отримання рисунку, використовують фоторезисти, світлочутливі і стійкі до дії агресивних факторів суміші.

Для отримання рисунку, нанесений на підготовлену поверхню заготовки, фоторезист експонується через фотошаблон, який виготовлений на фотоплівці. Під дією активуючого випромінювання (випромінювання, яке викликає активацію фоторезиста) фоторезист переходить в нерозчинний стан, внаслідок чого після проявлення появляється рисунок схеми.

Рідкі фоторезисти наносяться поливанням на заготовку при обертанні центрифуги; занурюванням або поливанням з наступним вирівнюванням і сушінням шару суміші в центрифузі; занурюванням з наступним витяганням заготовки з розчину з відповідною швидкістю.

Рідким фоторезистом, який знаходить найбільш широке використання, є фоторезист на основі полівінілового спирту (ПВС). Він складається з 90 – 120 г/л полівінілового спирту, з – 10% від маси сухого спитру двохромовокислого амонію, 50 мл етилового спирту і літра дистильованої води. Готується фоторезист наступним чином: ПВС набухає у воді не менше 15 годин, після чого він вариться при температурі 90⁰С протягом 12 годин при неперервному перемішуванні. Після охолодження розчин фільтрують і додають етиловий спирт та двохромовокислий амоній, які розбавлені водою. В’язкість приготовленого розчину 25 – 40 с за віскозиметром В3 – 4. Через 24 години фоторезист готовий до застосування. Його необхідно зберігати при температурі не вищій 22⁰С і не більше 5 діб.

Перед нанесенням фоторезисту поверхня заготовок зачищується спеціальною шліфувальною порошкоподібною сумішшю вручну або на зачисних станках з металевими щітками, після чого обробляється розчином соляної кислоти (концентрацією 50 – 100 г/л), промивається і сушиться.

ПВС наноситься в два шари. Сушіння першого шару триває 30 хв при температурі 35 – 45⁰С, другого 60 хв при тій же ж температурі. Заготовки із світлочутливим шаром треба зберігати в пакетах зі світлочутливого паперу не більше 4 год.(в холодильній камері допускається – до 24 год).

Експонування зображення проводиться на установках для експонування або копіювальних рамах з рухомим джерелом світла. Час експонування встановлюється дослідним шляхом для кожної партії ПВС. Зображення проявляється промиванням теплою водою. Якість проявлення контролюється шляхом занурювання заготовки в розчин метилового фіолетового барвника (1 – 3 г/л) при температурі 18 – 25⁰С на 10 – 15 с. Потому для підвищення захисних властивостей резиста проводять хімічне дублення в розчині хромового ангідриду (густиною 1,017 – 1,02 г/см³) при температурі 18 – 22⁰С протягом 2 хв. Після промивання і сушіння проводять термічне дубленя в сушильних печах з циркуляцією повітря при 100 – 120⁰С протягом 2 – 3 годин. Завантажувати і вивантажувати плати необхідно при температурі не вищій 40⁰С після здійснення термодублення захисний шар повинен бути глянцевим, суцільним без тріщин і подряпин, а зображення чітким нерозмитим темно-коричневого кольору. Роздублювання ПВС проводиться в розчині, який складається зі щавелевої кислоти (150 – 200 г/л), і хлористого натрію (50 – 100 г/л) при температурі 70 – 80⁰С протягом 5 хв, або в розчині їдкого натрію (200 – 300 г/л) при такому ж режимі.

Суттєві недоліки рідких фоторезистів – неоднорідність за товщиною, можливість забруднення та пошкодження шару. І так як крім цього процес нанесення рідкого фоторезисту – ще і не можна автоматизувати, то виникла необхідність використання сухого плівкового фоторезисту (СПФ).

СПФ представляє собою тришаровий матеріал синього кольору, який складається з лавсанової плівки 20 – 25 мкм, липучого світлочутливого шару товщиною 20 – 60 мкм і захисної поліетиленової плівки. СПФ наноситься на підготовлені заготовки за допомогою спеціального валкового пристрою – ламінатора, при цьому захисна поліетиленова плівка легко відділяється від світлочутливого шару без пошкодження останнього і фоторезист привалковується до заготовки липучим шаром.

Експонування проводиться через лавсанову плівку на копіювальних рамах з ультрафіолетовим випромінюванням. Перед проявлянням лавсанова плівка відділяється від заготовки.

СПФ виготовляється двох видів: СПФ – 2 і СПФ – ВЩ. Останній проявляється в 2% - ному розчині кальцинованої соди при температурі 30 – 35 ⁰С протягом 2 – 3 хв., знімається 5% розчином лугу при температурі 18 – 25⁰С протягом 5 – 7 хв. СПФ – 2 проявляється у метилфлороформі, знімається хлористим метиленом.

Сіткографія відноситься до методів трафаретного друку. В цьому випадку рисунок схеми наноситься через трафарет – сито (металеве або капронове) з дрібними комірками різними сумішами на основі топографічних фарб (офсетної фарби, білил, друкарської оліфи і інших). Цей метод використовується при масовому виробництві нескладних плат.