3.2.Изготовление и установка фланцев

Волноводные тракты изготовляются из отдельных сборочных единиц, которые стыкуются с помощью волноводных фланцев, что облегчает изготовление, монтаж и ремонт волноводного тракта. Фланцевое соединение должно обеспечивать электрический контакт и не допускать изменения характеристического сопротивления в местах соединений. При несоблюдении этих требований возможны потери в контактах, частичное отражение энергии от области разъема и излучение ее в окружающее пространство. Так, при мощности 500 кВт, передаваемой на Х.в=3 см, амплитуда плотности продольного поверхностного тока в середине широкой стенки составляет более 40 Л/см . Полный продольный ток, протекающий в одном направлении через стык, равен 60 А Это приводит к тому, что при высоком переходном сопротивлении во фланцах возможны расплавления материала волновода.

3.2.1 Контактные фланцы

Контактные фланцы за счет соприкосновения их торцевых

поверхностей обеспечивают непосредственный электрический

контакт между стыкуемыми полноводными сборочными

единицами. Условие стабильности электрических характеристик

обусловливает жесткие требования к точности выполнения

контактных фланцев перпендикулярности контактной

поверхности фланца к оси волновода, плоскостности контактной поверхности, точности расположения базирующих элементов. Все это вызывает резкий рост себестоимости контактных фланцевых соединений. Загрязнения и окислы могут стать причиной сильного ухудшения качества контакта. Поэтому контактные фланцы редко используются в полевых условиях и измерительной аппаратуре.

Плоские Волноводные фланцы (рис.1) могут изготавливаться из листового материала. Лист режется на заготовки требуемого размера, которые рихтуются в штампе до требуемой плоскостности. Окно в заготовке фрезируется (в мелкосерийном производстве) или вырубается в штампе (в серийном производстве). После вырубки окна в штампе необходима дополнительная рихтовка заготовки. В зависимости от требуемой точности на размеры окна фланца его калибровку можно осуществить протягиванием (фланцы собираются в пакет и протягиваются без закрепления) или обработкой в штампе.

Хорошие результаты дает использование для изготовления плоских фланцев не листового, а профильного материала - бруса с прямоугольным продольным отверстием. Промышленностью выпускаются такие заготовки, например из сплава АД-33, СТУ 14-16-61 с размерами окна 25x12. Тогда технологический процесс состоит в отрезке заготовки требуемой толщины и калибровке окна протягиванием. Трудоемкость изготовления плоских фланцев из профильного материала на 60% ниже, чем из листового.

Контактные прокладки изготовляются из листовой бронзы БрБ2М ГОСТ 1789—60, которую предварительно термообрабатывают. Затем лист прокатывают на вальцах, уменьшая толщину на 10—15% против исходной. Эта операция производится для повышения упругих свойств материала. У прокладок для волноводов с сечением от 11x5,5 до 58x25 мм контуры и все отверстия вырубаются в штампе за одну установку.

При конструировании оснастки для изготовления прокладок необходимо учитывать изменение размеров прокладок после окончательной термообработки (облагораживания), которое в направлении прокачки составляет 0,1—0,15%), а перпендикулярно ему—0,15—0,25%.

Вырубка контактных лепестков и их гибка выполняются также в штампах. Вначале пробиваются прорези но двум широким сторонам окна, затем по двум узким. Штамповка прорезей шириной 0,1—0,3 мм на контактных прокладках выполняется следующим образом: прорези подрезаются по двум широким сторонам окна, затем заготовка поворачивается в плоскости на 180° и тем же штампом подрезают прорези заданной ширины. Штамп конструируется так, что рез смещен относительно оси прорези на 0,05—0,15 мм. Для окончательной термообработки прокладки собирают в приспособление, где каждая деталь укладывается отдельно между пластинами и пакет сжимается. В приспособление помещают и образцы - - свидетели, по которым контролируется качество термообработки.

После термообработки для снятия заусенцев и притупления острых граней прокладки электрополируют. Полированные прокладки кадмируются, а затем обезвоживаются при 180—190° С в течение 2,5—3 ч.

Все прокладки проходят механическую тренировку, заключающуюся в 23—30-кратном сжатии, до полного выпрямления лепестков. Цель тренировки - повышение упругости лепестков за счет появления в них внутренних напряжений.

В мелкосерийном и опытном производстве для получения контактных прокладок можно пользоваться методом травления. При этом достигается точность в пределах 1 мм при толщине материала до 0,15 мм. Поверхность бронзовой заготовки с двух сторон покрывают защитной маской по способу, используемому при производстве печатных схем. Незащищенные места вытравливаются в растворе хлорного железа (удельный вес 1,36) при 45- - 50° С. После оформления контура заготовка контактной прокладки обрабатывается аналогично изложенному ранее.