книги из ГПНТБ / Бабаянц, С. С. Микропроволочные элементы радиоустройств учебное пособие для подготовки рабочих на производстве

от температуры плавления самого легкоплавкого из соединяемых материалов.

Соединение при ультразвуковой сварке происходит вследствие возникновения значительных вибрационных сдвиговых напряжений в микроплоскостях соприкосновения деталей (рис. 6-12). Сваривае­ мые детали 3 и 4 закрепляются между выступом волновода 2 и при­ жимом (опорой) 5. После подачи тока высокой частоты (свыше 20 гц) на обмотку 6, магнитострикционный преобразователь (вибратор) 1 испытывает ультразвуковые механические колебания, которые уси­ ливаются с помощью волновода 2 и сообщаются контактируемым деталям 3 и 4. Под воздействием ультразвуковых колебаний поверх­ ности деталей зачищаются; окисная пленка разрушается и обна­ жаются чистые поверхности металла. Возникает непосредственная физическая связь двух соединяемых материалов.

6-6. Специальные методы микроконтактирования

Х о л о д н а я с в а р к а осуществляется за счет пластической деформации сваривае­

мых деталей под действием давления без дополнительного подогрева. Величина давления зависит от пластических свойств свариваемых материалов. Усилие сжа­ тия при холодной сварке определяется по формуле

P = k yp S ,

где k y — коэффициент, учитывающий склонность материала к упрочнению (обычно

сжатии выступы 3 углубляются в металл до соприкосновения его с торцами пуан­

сонов. В результате происходящей при этом пластической деформации металла деталей они свариваются. Холодная сварка применяется для герметизации корпу­ сов элементов.

Контактирование с к л е и в а н и е м с помощью токопроводящих паст не влияет

на структуры соединяемых металлов, исключает возможность появления контакт­ ной коррозии. Соединяемые склеиванием поверхности, как и при пайке, должны быть совершенно чистыми: наличие изоляционных пленок, грязи, пыли не допус­ кается. Токопроводящие пасты — контактолы K-I и К-П изготавливаются на ос­ нове эпоксидной смолы ЭП-096 (для пасты K-I) и нитроклея АК-20(для пасты К-П) с добавлением мелкодисперсного серебра. Электропроводность клеевого соедине­ ния зависит от количества проводящего компонента — мелкодисперсного серебра. Контактол, или паста K-I применяется для контактирования золота и серебра. С активными металлами (медью и никелем, оловом и индием и пр.) он дает нена­ дежные контакты. Контактол К-П применяется для создания контактов на меди, никеле, олове, серебре, золоте.

Технологический процесс контактирования пастой К-П состоит из следующих операций!

110

1.Тщательное обезжиривание поверхности контактных площадок. Наличие окислов не допускается. Площадки должны иметь чистый металлический блеск.

2.Нанесение на контактные площадки дозы

контактола с помощью специального шприца (рис. 6-14). При легком нажиме на рычаг 10, качающийся на выступе 11 хомут 9 передвигает шток 8 с поршнем 3 , который скользит по полихлорвиниловой втулке 2 и выдавливает пасту

К-П из рабочего объема шприца. С помощью резьбовых соединений корпус 4 шприца собран со втулкой 1, наконечником 12 и колпачком 7. Головка 6 крепит шток 8 к колпачку 7 при по­

мощи втулки 5. Во избежание высыхания контактол следует наносить не более, чем на пять элементов. Контактол не должен выходить за пределы контактных площадок.

3.Установление на контакты из контакгола выводов элементов при легком их вдавли­ вании.

4.Дополнительное контактирование путем

объема шприца. Шприц промывают этилцеллозольвом и протирают батистом, смоченным этим же растворителем.

Прочность контактного соединения не менее 10 к г с /м м 2 .

Рис. 6-14. Специальный шприц для микроконтактирования токопроводящими пастами

Контрольные вопросы

1.В чем заключаются особенности создания микроконтактных соединений?

2.Перечислите методы микроконтактирования, их особенности и требования

кним.

3.Каковы условия выполнения надежных паяных соединений?

4.Назовите основные свойства мягких и твердых припоев.

5.Какие материалы называются флюсами и для чего они предназначены?

6.Перечислите широко применяемые припои и флюсы.

7.Как выполняется пайка?

8.От чего зависит выбор паяльника по его мощности?

9.В чем заключаются преимущества импульсного паяльника?

10.Как контролируют температуру при пайке?

11.Что такое сварка сдвоенным электродом?

12.Что называется разрешающей способностью манипуляторов при термо­

компрессионной сварке?

13. Как выполняется контактирование склеиванием?

1 1 1

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕМЕНТОВ С ОТКРЫТЫМИ ОБМОТКАМИ

7-1. Производство трансформаторов и дросселей

Броневые и стержневые трансформаторы (см. рис. 2-1, а) и дроссели собирают путем шихтовки (набора) пластин магнитопровода в. предварительно изготовленные катушки. Трансформаторы и дроссели на ленточных сердечниках имеют различные способы стяжек для разъемных сердечников. При сборке половинок сердеч­ ника необходимо обеспечить конструктивную цельность магнито-

ток, этот зазор не должен превыогать нескольких микрон. Для импульсных трансформаторов зазор должен иметь строго заданную величину.

Наиболее ответственной операцией является наматывание ка­ тушек. Намотка катушек производится в такой последователь­ ности: намотка первой обмотки и заделка выводов; изолирование обмотки; установка и изолирование экрана; намотка последующих обмоток; заделка лёпестков; контроль.

Гильзу или каркас закрепляют на оправке станка. В случае применения сборного каркаса на каркас катушки накладывают

кой провода в зависимости от диаметра наматываемого провода. Для катушек с диаметрами проводов от 0,06 до 0,5 мм намотку про­ изводят на станках типа СРН-05 или HP-159; для катушек с диа­ метрами проводов более 0,5 мм намотку выполняют на станках типа НТП-2 или ПР-160. Намотка строго рядовая, характеризующаяся правильным расположением рядов и витков, достигается примене­ нием изоляции между каждым слоем обмоток. Допускается неплот-

1 1 2

ное прилегание витков провода по периметру. Для провода диа­ метром 0,2 мм допускаются отдельные случаи перекрещивания соседних витков. Намотка «рядовая внавал» характеризуется уклад­ кой витков обмотки без применения изоляции между слоями. В этом случае допускается западание витков в нижележащие слои и перекрещивание близлежащих витков. Намотка «внавал» характе­ ризуется укладыванием провода без соблюдения правильных слоев и расстояний между витками. В процессе намотки допускается

2

Рис. 7-2. Выполнение отводов от обмоток

1 — изоляция согласно чертежу; 2 — намоточный провод; 3 — хлопчатобумажный чулок; 4 — петля отвода; 5 — кабельная бумага; 6 — карман; 7 — электроизоляционная лента; 5 — вы­ вод монтажным проводом марки МГЩДО; 9 — место пайки вывода

спайка провода в одной обмотке. Количество спаек в местах обрывов обмоточного провода определяется требованиями чертежа. Места спаек изолируются. Размеры изоляционного материала должны быть такими, чтобы полностью закрыть места спая и оголенную часть провода. Размеры и марка'изоляционного материала указаны в чертеже. Крайние витки каждого слоя обмотки промазывают клеем БФ-4. В случае пропитки катушки компаундом МБК витки обмотки можно промазывать любым клеем, кроме БФ-4. Выводы начала и конца обмотки и отводы следует заделывать в процессе намотки. Места расположения, а также направление выводов и отводов в каждом случае выполняют строго по чертежу. При применении для обмотки провода диаметром свыше 0,7 мм вывод начала и конца обмотки выполняют самим обмоточным проводом. На вывод­ ной конец надевают хлопчатобумажный чулок и укрепляют вывод затяжной петлей из электроизоляционной ленты.

113

Соединение выводного провода с намоточным производят на длине 6—8 мм с последующей пайкой. Провод меньшего сечения навивается на провод большего сечения.

Карманы для изоляции мест сбединения обмоточного провода с выводами изготовляют из материала межобмоточной изоляции. Длина карманов должна быть равна двойной ширине межобмоточной изоляции и ширина не менее 20 мм. Выводы и отводы от обмотки диаметром от 0,2 до 0,7 мм выполняют намоточным проводом, кото­ рый скручивают в виде специальной петли и изолируют хлопчато­ бумажным чулком (рис. 7-2, а—в).

Выводы и отводы от обмотки диаметром провода меньше 0,2 мм необходимо выполнять монтажным проводом. Намоточный провод оттягивают петлей, скручивают вдвое, соединяют с монтажным проводом и опаивают (рис. 7-2, г).

/ — изоляция поверх обмотки; 2 — торцевая изоляция

При заделке выводов двух обмоток в одном слое применяют

.двойной карман из лакоткани или кабельной бумаги. В случае применения в катушке лепестков необходимо для всех выводов и отводов прокладывать торцевую изоляцию. Ширину торцевой изо­ ляции брать для катушек с окном под магнитопровод (сердечник) до 24 мм — 8 мм, свыше 24 мм — 15 мм. Обмотку изолируют одним или двумя слоями электроизоляционной ленты, конец которой про­ мазывают клеем БФ-4. К экрану паяют вывод, затем экран обора­ чивают вокруг катушки, положив между концами его изоляционную прокладку. Намотку и заделку выводов последующих обмоток про­ изводят аналогично первой обмотке. Обмотку изолируют электро­ изоляционными лентами в соответствии с требованиями чертежа.

Лепестки крепят на ленте в соответствии с рис. 7-3, а и б. После намотки катушки, не снимая ее со станка, укладывают торцевую изоляцию под слой изоляции, накладываемой поверх обмотки. Катушки снимают со станка, равномерно обжимают с 4 сторон для уплотнения слоев обмоток и выравнивания поверхности об­ мотки, Катушки, в которых отсутствует междуслойная изоляция, обжимать не рекомендуется. Затем катушку вновь надевают на оправку станка, ленту с лепестками на клее БФ-4 закрепляют в соответствии с рис. 7-3. Конец лепестка относительно торца катуш­ ки устанавливают по чертежу. В местах пайки острые углы и наплы­

114

вы припоя не допускаются. Места паек промываются спирто-бензи­ новой смесью. Тип заделки выводов и отводов указывают па чертеже катушки с ссылкой на номер рисунка технологической инструкции или карты. Выводы обрезают, зачищают от изоляции, тщательно облуживают и крепят на усике лепестка.

Промежутки между лепестками заполняют и выравнивают бумажной прокладкой из изоляционного материала. В случае каркасной катушки при диаметре провода более 1,0 мм вывод оформляют в виде петли, которую крепят карманом из лакоткани или бумаги. Оголенный конец петли изолируют от обмотки одним слоем электроизоляционного материала. После заделки лепестков катушку изолируют. В случае намотки бескаркасной катушки перед установкой торцевой изоляции лепестки закрывают клапаном из электроизоляционного материала.

В намотанных катушках проверяют, нет ли механических по­ вреждений каркаса, правильно ли заделаны выводы, качество пайки в процессе намотки, размеры окна и габариты катушки. В случае пропитки катушки необходимо учитывать, что размеры ее, указанные в чертеже, являются окончательными, получающимися

7-2. Намотка бескаркасных миниатюрных катушек

Бескаркасные миниатюрные катушки, основанные на примене­ нии микропроводов, находят самое широкое применение, например в механизме наручных электрических часов. Миниатюрные источ­ ники питания, микротранзисторы, микропровод, высокоэнергети­ ческие магнитные сплавы отражают новый этап распространения радиоэлектроники в часовое производство, которое считали точной механикой. В электрических наручных часах использован принцип взаимодействия проводника с током и магнитного поля. Катушки электрических часов имеют минимальные размеры (рис. 7-4, а). Число витков в обмотках обеспечивает режим переключения тран­ зистора. Для этого используется микропровод типа ПЭВ диаметром 0,014—0,017 мм. Число витков в импульсной обмотке — 2500, в базовой — 2800. Омическое сопротивление около 2800 ом в каждой обмотке. Характерна большая межвитковая и межкатушечная емкость обмоток. Основной операцией является наматывание обмо­ ток. Последовательность операции следующая: подготовка намо­ точного станка к работе: намотка, сушка и контроль катушки.

Подготовка станка к работе заключается в следующем: а) уста­ навливают на станке две бобины с проводом; б) устанавливают счетчик для намотки двух обмоток на заданное количество витков; в) регулируют натяжение провода; г) подготавливают клей БФ-6,

115

разбавляя его бутиловым спиртом для вязкости 25 сек по воронке ВЗ-4.

Провод с одной бобины заправляют через направляющий ролик на оправку. Конец провода закрепляют на оправке пластилином. Нажимают кнопку «пуск», включают станок и наматывают обмотку, затем провод со второй бобины через второй направляющий ролик заправляют на ту же оправку. Закрепляют пластилином конец провода. Из сосуда с пипеткой берут каплю клея и опускают ее на наматываемую катушку. Включают станок и производят на­ мотку второй обмотки. Затем доворачивают шпиндель станка вруч­ ную так, чтобы начала и концы обмоток находились рядом друг с другом.

С помощью кисточки производят маркировку выводов одной из обмоток нанесением на них небольшого слоя цветного цапонла­ ка на длине 10—12 мм. При помощи пинцета открепляют от пласти­ лина начала обмоток и обрезают концы обмоток так, чтобы их длина была 20—25 мм. Необходимо закрепить предварительно провода, идущие с бобин. Поворотом ручки 4 (рис. 7-4, б) на шпин­ деле намоточного станка оправку 3 отводят вправо. Нажатием на рычаг I выводят стержень 2 из рабочего положения, после чего специальным съемником снимают с оправки катушку и укладывают ее в тару, изготовленную из фторопласта. После намотки оправку промывают от остатков клея с помощью бязи, смоченной в спирте. Не вынимая из тары, катушки сушат на открытом воздухе при ком­ натной температуре в течение 6—7 ч.

Готовые катушки подвергают следующему контролю: а) прове­ ряют внешний вид с помощью лупы с 4—6-кратным увеличением для обнаружения отслаивающих витков; б) проверяют на часовом проекторе толщину катушки и величину наружного диаметра; в) проверяют на соответствующих приборах отсутствие короткозамкнутых витков и величину омического сопротивления.

7-3. Изготовление герметизированных электромагнитных реле

Электромагнитное реле представляет собой довольно сложный механизм, состоящий из десятков наименований деталей и узлов. Производство таких реле характеризуется большой трудоемкостью на операциях сборки и регулировки, достигающей 50% от времени изготовления всего реле. Это объясняется тем, что ряд конечных операций, таких как герметизация, наматывание, соединение деталей и узлов свинчиванием, клепкой, развальцовкой, пайкой, сваркой, регулировка контактной и электромагнитной систем, выполняются вручную.

Высокие требования по увеличению срока службы, теплостойкос­ ти, влагостойкости и ударостойкости требуют герметизации реле. Наиболее надежным способом герметизации является газонаполнение путем предварительной откачки воздуха из корпуса, в котором

117

собран механизм реле с катушкой, двухили трехкратную продувку реле осушенным воздухом (чередование газонаполненйя с откачкой) и окончательное наполнение их газом.

Газонаполнение осуществляется через технологическое отвер­ стие, диаметр которого рассчитывают, исходя из условий надежной и быстрой откачки внутреннего объема реле. Технологическое отверстие выполняется в кожухе, корпусе или в цоколе реле. Такие операции, как выдержка реле под напряжением, отключение последнего, промывка реле осушенным воздухом, окончательное наполнение реле газом с избыточным давлением ведутся автомати­ чески в вакуумной камере.

Подключение обмотки и контактов реле к схеме производится через стеклянные проходные изоляторы. Для того чтобы устранить растрескивание стекла при изменении температуры, необходимо в стеклянном проходном изоляторе использовать металл, который мало отличается от стекла по температурному коэффициенту линей­ ного расширения щ. К числу таких металлов относится ковар — сплав железа, никеля и кобальта, имеющий at = 0,5 ■10'6. Проход­ ной изолятор обычно используется для непосредственного закреп­ ления на нем контактов, что приводит к уменьшению габаритов реле. Одновременно устраняются изоляционные прокладки между контактами, за счет усадки которых может происходить разрегули­ рование реле.

Технологические процессы наматывания катушек реле, дрос­ селей и трансформаторов имеют много общего. Однако производство обмоток реле и дросселей требует большого количества провода на бобине, так как обмотки — многовитковые, а сращивать провода не допускается. Бобины, на которых поставляются провода, имеют указание о весе провода, поэтому возникает задача определения длины провода на бобине, которую решают расчетным путем.

Таким образом, для наматывания обмотки длиною 127 ж проводом, имеющим ; диаметр 1 мм, можно использовать бобину с массой провода не менее 890 г.

7-4. Намотка катушек типа «универсаль»

Многослойные катушки типа «универсаль» используются для изготовления катушек с индуктивностью свыше 500 мкгн, имеющих широкое применение. Для катушек с индуктивностью 15—20 мкгн

118

применяются однослойные обмотки. Целесообразность перехода на сплошную обмотку определяется диаметром катушки. Чем боль­ ше диаметр катушки, тем большая индуктивность может быть полу­ чена при применении намотки с шагом. Ориентировочные значения индуктивности при заданном диаметре, при которых целесообразен переход на сплошную намотку, приведены ниже:

Многослойные катушки типа «универсалы» выполняются особым способом. Малая собственная емкость универсальной обмотки

угла ф получается для витков, имеющих наименьший диаметр, равный диаметру каркаса D0.

Величина угла ф ограничивается технологическими факторами. Возникающие осевые усилия могут вызвать сползание витков при намотке; эти усилия тем больше, чем больше величина угла ф, Максимально допустимое значение ф зависит от коэффициента трения между изоляцией проводов. Для проводов в эмалевой изоля­

Ф = 23 -4- 26э. Если за время перемещения провода каркас повер­ нется не на 360°, а на меньшую величину, то провод возвратится

119