Технология электроаппаратостроения (стр. 11 )

Пропитке всегда предшествует сушка или нагрев изоляции. Это не­обходимо для удаления влаги из об­моток, а также снятия внутренних напряжений в эмалевой изоляции проводов, которые возникли при эмалировании провода и намотки. Пропитке желательно подвергать узлы, нагретые до 60-70 ос для луч­шего проникновения лака в глубь обмотки. После пропитки узлы сушат для удаления растворителя и запека­ния пленкообразующих лака.

Компаундированием принято на­зывать способ заполнения обмоток битумом для ликвидации пустот в изоляции и создания практически полной монолитности обмоток. При этом происходит гидростатическая опрессовка обмоток. Битум может проникать в изоляцию на всю ее толщину или незначительно в зави­симости от принятой технологии. Обязательным является отсутствие воздуха в обмотке перед внесением состава и сохранение в обмотке вне­сенного состава. Процесс происходит при высокой температуре.

Пропитка в эпоксидных компаун­дах - сравнительно новый техно­логический процесс.. Он преследует те же цели, что и компаундирова­ние. Заполнение пустот в обмотке производится эпоксидными компаун­дами при температуре 50-80°с. При этом компаунд проникает в об­мотку и заполняет в ней пустоты. Обязательной также является гид­ростатическая опрессовка. Процесс пропитки в эпоксидных компаундах получил название монолит. При этих процессах повышается электриче­ская прочность изоляции, уменьша­ются диэлектрические потери, со­здается устойчивость к воздействию окружающей среды и повышается теплоотдача.

11.2. Пропитка обмоток способом погружения

Сущность способа состоит в ТОМ, что пропитываемое изделие погру­жают в ванну с лаком, и лак под действием гидростатического давле­ния и капиллярных сил проникает в обмотку, вытесняя воздух, содер­жащийся в пространстве между про­водниками. Затем изделие извлекают из ванны и после стекания излиш­него лака производят сушку. Сушка включает в себя две стадии: удале­ние растворителя и термообработку смолы для ее отверждения.

Погружение является наиболее гибким технологическим процессом, так как позволяет на одном обору­довании пропитывать изделия раз­личных paзмеров и конструкций. Используя несколько пропиточных ванн, можно на одном участке про­питывать изделия различными лака­ми. К недостаткам способа. погруже­ния следует отнести большую трудо­емкость процесса, большое количе­ство ручных работ, большой расход лака. Лак покрывает всю поверх­ность изделия, и его приходится уда­лять с тех мест, где его присутствие недопустимо. Кроме того, необходи­мо подбирать специальные марки выводных кабелей или смывать лак с выводных концов в целях сохране­ния их гибкости после пропитки и су­шки. Способ погружения находит применение в мелкосерийном произ­водстве и при ремонтных работах. Процесс включает в себя следующие этапы: сушку до пропитки, пропитку, сушку после пропитки. Сушку осуще­ствляют в печах конвекционного или терморадиационного нагрева.

Длительность режима сушки до пропитки зависит от химического со­става и физических свойств изоля­ционных материалов, степени ув­лажнения изоляции, температуры печи, скорости циркуляции воздуха, конструкции изоляции и массы изде­лия, но не превышает 2-3 ч при температуре 120°с. После сушки из­делия охлаждают до температуры 60-70 ос и погружают в ванну. Лак в ванну подается снизу или может находиться в ванне постоянно. Из­делие устанавливается в ванну так, чтобы воздух мог свободно подни­маться вверх и не образовывались воздушные мешки. При этом вяз­кость лака должна быть небольшой. Обычно используются маловязкие лаки с вязкостью 40-45 с (вязкость определяется по вискозиметру ВЗ-4 при температуре. лака 20 ОС) и содер­жанием пленкообразующих веществ 51-58 %. Для того чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропи­ток. После каждой пропитки узел сушат. При первой пропитке время нахождения изделия в лаке - от 20 мин до 1 ч, а при последующих ­от 10 до 20 мин. Заполнение пор и пу­стот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последующие пропитки фактически являются покровными. После про­питки лак удаляется из ванны, и в те­чение 15-30 мин изделие находится в ванне для стекания излишков лака. Места, где присутствие лака недо­пустимо, замывают. Замывку произ­водят растворителем лака. Затем из­делия загружаются в печь для сушки. Для удаления растворителей в начале сушки температура выше 110­-130 ос нежелательна, так как могут произойти частичное удаление лака из пор и капилляров и частичное запекание пленки. В случае, если окончательная сушка должна про­изводиться при температуре 150 ос, Сушку производят в две ступени, под­нимая температуру после того, как произошло удаление растворителя.

Процесс пропитки погружением может быть механизирован. При достаточно больших количествах из­делий сооружается непрерывный подвесной конвейер, на который на­вешивают изделия, проходящие при движении конвейерной цепи после­довательно заданное число пропи­точных ванн с лаком и сушильных печей. Такая механизация требует больших площадей и сложной венти­ляционной системы.

Технологический процесс про­питки изделий способом погружения, являясь гибким и универсальным, продолжает оставаться наименее экономичным и наиболее трудоемким при низких комфортных условиях работы.

Лекция 11

12.3. Общая сборка и контроль электронных приборов

Размеры и вид материала корпуса изделий с печатными плата­ми выбирают в соответствии с виброударными нагрузками. Кор­пус прибора служит радиатором для отвода теплоты от мощных полупроводниковых транзисторов. Крепление печатных плат в кор­пусе осуществляется винтами (как правило, М4) или заклепками. Для этого в корпусе предусмотрены приливы. Радиоэлементы с печатной платой могут также заливаться внутри корпуса гермети­ческим материалом или эпоксидными компаундами.

Для повышения надежности печатной платы и повышения ее стойкости к воде и пыли применяют защиту лаком. После пайки и промывки готовая печатная плата покрывается лаком методом окунания в три слоя. Лак представляет собой двухкомпонентную систему, состоящую из полуфабриката лака-раствора алкидно­эпоксидной смолы в смеси органических растворителей и отвер­дителя. Компоненты смешиваются в пропорции 100:18. Промежу­точные слои сушат в течение 30 мин при температуре 80 С. Пос­ледний слой - в течение 3 ч при температуре 80 С. Лак обеспечи­вает электрическую прочность до 60 кВ/мм и удельное электри­ческое сопротивление 1018 Ом*см.

Для включения электронных приборов в цепь электрооборудо­вания автомобиля используются плоские штекерные разъемы. Такие разъемы очень удобны и технологичны в монтаже. Они кре­пятся к корпусу одним или двумя винтами М4. Соединители обес­печивают переходное сопротивление не более 0,007 Ом, макси­мальное рабочее напряжение между двумя соседними выводами до 400 В и постоянный ток силой 6А. Их рабочая температура со­ставляет от -60 до 85С. Печатная плата соединяется разъемом с помощью монтажных проводов.

В приборах АТЭ обычно применяют следующие типы прово­дов.

1. Монтажные провода с волокнистой или пленочной поливи­нил-хлоридной изоляцией (МШВ и МГШВ). Они выдерживают напряжение 380 В при площади сечения 0,08 ... О, 14 мм2 и 1 кВ при площади сечения 0,2 ... 1,5 мм2• Интервал рабочих температур -50 ... 70С (выдерживают 100С в течение 96 ч). Основные площа­ди сечения проводов, применяемых в приборах, равны 0,35; 0,5 и 1,0 мм2

2. Монтажные провода с пластмассовой изоляцией (НВ и КПК) с медными лужеными жилами. Они выдерживают напряжение до 1000 В при площади сечения 0,08 ... 1,0 мм. Интервал рабочих тем­ператур от -50 до 700с.

3. Провода с фторопластовой изоляцией с площадью сечения 0,1; 0,07; 0,03 мм2 марок МГТФ, ГФ и т. д.

Заготовка монтажных проводов включает в себя операции пе­ремотки, нарезки по заданному размеру, удаления изоляции с концов и лужение. Указанные операции осуществляются вручную или на специальных станках. Концы многожильных проводов долж­ны быть скручены. Зачищенные концы монтажных проводов с нелужеными жилами облуживаются путем окунания на 1 ... 2 с в расплавленный припой марок ПОС-40 или ПОС-61. При этом используют бескислотный спиртоканифольный флюс или сухую канифоль.

       При большом числе проводов электрический монтаж произ­водится жгутами. Вязку жгутов осуществляют с использованием плоского шаблона, представляющего собой лист фанеры, плас­тика или алюминия, на котором изображен рисунок жгута. Трас­сы раскладки проводов ограничиваются шпильками или зажима­ми. После укладки проводов их обвязывают хлопчатобумажными нитками.

Крепление жгутов к корпусу производят С помощью стальных монтажных скоб или хлорвиниловых трубок. Жгутовый монтаж хотя и снижает трудоемкость изготовления приборов по сравне­нию с неупорядоченным проводным монтажом, но плохо подда­ется механизации и характеризуется монотонностью операций. Поэтому в настоящее время широкое распространение получили ленточные провода с плоскими и круглыми жилами. Для монтажа приборов используют провода марок ЛФ, ЛФС, ПВП, ленту-кабель ЛКТ. Технологический процесс изготовления разводки из ленточных проводов, отличающийся простотой и высокой произ­водительностью, ускоряет монтаж приборов.

Важным для приборов АТЭ является вопрос заземления. Если корпус прибора металлический, то все провода на «массу» распа­иваются на лепесток, который крепится винтом к корпусу. Если корпус прибора пластмассовый, то провод «на массу» выводится через разъем под шпильку крепления прибора.

Установка мощных полупроводниковых приборов на корпусах и радиаторах должна обеспечивать необходимые условия для их надежной работы. В настоящее время в выходных каскадах широко применяются высоковольтные транзисторы п-р-п-типа (КТ805, КТ808, КТ812, КТ848 и др.). Такие транзисторы, например, в корпусах КТ -9, позволяют рассеивать мощность до 35 Вт. Транзи­cтop крепится к радиатору или корпусу двумя винтами М3, при­чем крепление должно обеспечивать надежный тепловой контакт. Для этого на нижнее основание корпуса транзистора наносится жидкость ПМС-I00 или паста КПТ-8.

В некоторых случаях, особенно в электронных коммутаторах систем зажигания и в реле-регуляторах, приходится изолировать корпус транзистора от «массы». В данном случае применяются слю­дяные пластины толщиной 30 или 100 мкм марки СПМЗ. Слюда поставляется в виде пластин размерами 41 х 70 мм, и для ее фор­мовки под размер корпуса транзистора применяется вырубка. По­верхность, на которую устанавливаются мощные транзисторы, должна иметь параметр шероховатости Rz 20 и допуск неплоскос­тности не более 0,03 мм.

Материалом для теплоотводящих радиаторов или корпусов слу­жит, как правило, алюминиевый сплав, например типа АКI2М2. Их изготавливают литьем под давлением. Алюминиевые пластины толщиной не менее 3 мм, применяемые в качестве радиаторов, получают вырубкой на штампах.

Радиатор с габаритными размерами 46 х 60 х 3 мм крепится че­тырьмя винтами к корпусу размером 90 х 40 х 105 мм.

Для обеспечения необходимой степени защиты приборы за­крывают крышками с уплотнением. В качестве уплотнений при­меняют резиновые кольца и другие изделия, повторяющие фор­му бортика крышки. Такая резина работоспособна в диапазоне температур от -50 до 125 ос. Крышка, прижатая к корпусу четырь­мя винтами, обеспечивает деформацию уплотнения в зазоре. Для герметизации изделий в пластмассовых корпусах и заливки поло­стей, в которых устанавливают мощные транзисторы, использу­ют эпоксидные смолы с различными наполнителями (например, безводным оксидом алюминия) и герметизирующие материалы. Заливка смолы и герметизирующих материалов производится вруч­ную или на машинах-дозаторах, после чего в течение 2 ... 3 ч необходима сушка на воздухе. Поверхность должна быть гладкой и ровной, без пузырьков воздуха. Указанные смолы и герметизирую­щие материалы устойчивы к тепловому воздействию в темпера­турном диапазоне от -60 до 100С.

Технологический процесс сборки и контроля электронных ком­мутаторов типа 42.3734 включает в себя сборку корпуса с разъ­емом и двух печатных плат (силовой и управляющей) с радиоэле­ментами, настройку плат, общую сборку их в корпус, обкатку и приемосдаточные испытания.

При сборке корпуса с семиштырьковым разъемом между кор­пусом и поверхностью разъема помещают резиновое уплотнение. Разъем привинчивают к корпусу четырьмя винтами с пружинны­ми шайбами. Затем в течение 1с испытывают электрическую проч­ность узла при напряжении 550 В между выводами колодки и кор­пусом коммутатора.

Сборка силовой печатной платы предусматривает:

• установку алюминиевой пластины радиатора с транзистором КТ848;

• установку (с помощью заклепки) транзистора КТ829;

• предварительное оформление выводов резисторов, конден­саторов и диодов на специальном приспособлении по шаблону;

• установку радиоэлементов на печатную плату;

• измерение сопротивления изоляции между корпусом транзиcтopа  T848 и радиатором (не менее 1 МОм);

• пайку волной припоя.

Затем проводят промывку платы и ее контроль (по внешнему виду) на отсутствие непропаянных участков, замыканий и остат­ков флюса.

Сборка платы управления включает в себя:

• установку предварительно оформленных радиоэлементов (диоды, транзисторы, резисторы, конденсаторы);

• пайку волной припоя и промывку;

• контроль внешнего вида;

• проверку на работоспособность и отсутствие коротких замыканий.

Затем силовую и управляющую платы соединяют монтаж­ными проводами:., К платам подключают технологическую колодку. Далее собранный электронный блок настраивают путем подбо­ра сопротивлении         резисторов. Настройка параметров осуществ­ляется на стенде. Настроенный блок покрывают двумя слоями лака.

При сборке электронного блока с корпусом производят:

• пайку блока на контакты разъема;

• установку изоляционных втулок между платами блока;

• установку блока в корпус и крепление его четырьмя винтами отверткой•  с регулируемым моментом затяжки;

• проверку параметров коммутатора на соответствие инструк­ции по настройке;

• установку крышки на корпус вместе с уплотнительной прокладкой;

• термотоковую тренировку коммутаторов в составе системы зажигания на искровом разряднике с зазором 7 мм в течение 4 ч при напряжении 14. В и температуре 85С.

В завершение осуществляют контроль коммутаторов на соответствие требованиям ТУ в объеме приемосдаточных испытаний.