Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Выбор защитного покрытия производится с учетом функционального назначения детали (узла), продолжительности и характера действия окружающей среды (влага, агрессивные газы, радиация, тепло). Детали, предназнайг ченные для использования внутри блоков, должны защиь щаться металлическими покрытиями„оксидными или фосфатными пленками, получаемыми на поверхности металли«,' ческой детали путем окисления или фосфатирования основного металла. Поверхности деталей, непосредственно соприкасающиеся с внешней средой, защищают лакокрасочными покрытиями с предварительным оксидированием или анодированием. Особенно это относится к деталям иэ алюминиевых и магниевых сплавов.
Гальванические покрытия как подслой для лакокрасочных покрытий использовать не рекомендуется. Например, на цинковое покрытие оказывают разрушающее действие многие летучие вещества, выделяющиеся из лаков, красок и эмалей. Особенно благоприятные для коррозии условия создаются в швах, полученных точечной сваркой или клепкой. Сильной коррозии подвергаются сварные и клепаные швы соединений из литых алюминиевых сплавов. Поэтому все сварные и клепаные швы во избежание коррозии должны защищаться многослойными лакокрасочными покрытиями.
а.в. ОБеспечение ВПАГОнепРОницьемОсти нОРпусОВ Рэд Гермегнзапня РЭА в разъемном корпусе. Для защиты блоков ремонтируемой РЭА от влаги, морского тумана, брызг н пыли применяют герметнзапню в разъемном корпусе. Часто герметнзапню прнменяют для уменьшения габарнтов бортовых передатчиков. Прн уменьшеннн атмосферного давлении электрическая прочность воздуха падает н, чтобы обеспечить нормальную работу, необходимо увелнчнвать расстояния между деталями, находящимися под высокнм потенпналом, всходя нз электрической прочности воздуха прн пониженном давленнн.
Избежать этого можно, используя герметнзапню блока. Чтобы стенки корпуса моглн выдержать разрывающее давленне прн нзмененнн окружающего барометрического давленая, нх уснлнаают наружными ребрами жесткости Этн ребра нграют двоякую роль: повы- 475 рл Ри Рис. 8-11. Узел с дополнительным самоуплотнением фланцевого соеди пения герметиэированного корпуса у — корлусг Г -- гериетиеирующея нронледне; 3 — фленед; Р— стягнееющее усилие болте; Ре сила иебыточного денлеини среды; Є— силе иечельного кои тентного девлеинн ироиллдкн шают механическую прочность стенок корпуса и увеличивают теплоотдающую поверхность.
Уплотнение резиновыми ярокладками. Литой герметизнрованный корпус состоит иэ двух частей, которые соединяются с помощью фланцевого соединения (рис. 8-11). В стыке между поверхностями необходима беззазорностгь достигаемая применением прокладок из материала, способного упруго деформироватьги. Условием непроницаемости герметичного соединения является сохранение неизменным на все время работы контактного давления между уплотняющей прокладкой и соприкасающимися поверхностями. Оно должно превышать перепад давлений разделяемых сред, тем самым обеспечивая беэзазорность В основном применяют резиновые прокладки. удовлетворяющие этому условию. В резиновых прокладках уплотнение достигается действием остаточных упругих деформаций.
Резина, помещенная в замкнутый объем и подвергаемая одностороннему сжатию, передает давление, как жидкость, т. е. во все стороны равномерно. Но в отличие от жидкости в резине наблюдается явление релаксации, проявляющееся в постененном падении напряжения при неизменной деформации. Релаксация вызвана замедленной перестройкой молекулярной структуры деформированной резины, Так, через 20 мии напряжение снижается на 14 о1е, че.
рез двое суток — на 26 еи и стабилизируется. При повторном обжатии релаксация меньше, всего 6 Те за 20 сут. Отсюда следует, что узел уплотнения с резиновой прокладкой следует подтянуть через двое суток после сборки. Резина практически несжимаема: при давлении 8000 Н/смт сжатие составляет всего 3 Те, У резины ТК=600 10-и К-', что примерно в 40 раз больше, чем у стали, и может при нагревании замкнутого узла привести к разрушению тонкостенной конструкции или к развитию вредных для резины механических напряжений.
Резина должна подвергатьсн деформации сжатия не более чем на 80 7е, иначе она быстро теряет свен эластичные свойства. Резина обладает снлонностью к холодной вулканизации с металлической поверхностью при сильном продолжительном давлении Это особенно проявляется у сырой резины, но справедливо н для вулканиэированной. Например, герметичные узлы, которые побыли в замкнутом состоннии несколько месяцев, разцыкаютсц с бобылям трудом, про- 474 кладка местами разрывается, но не оз.- ~0 делается от металла, т. е.
силы адгезнн й) превышают когдзнонные силы. Поэтому, если узел уплотнения с резиновой прокладкой обеспечил герметичность в те- 00 чение полугода, он сохранит ее и в дальнейшем (если узел не разбирать). Резиновые прокладки следует применять 10 цельиымн, преимущественно круглого сечении (не клеенными из готовых шнуров, 0 а полученными вулканизацней в прессформе). Во всех сяучаях применения прокладок важную роль играет состоя- -20 ние контактных поверхностей.
Если онн с царапинами и недостаточно чисто обработаны (хуже, чем )т,6,3) или имеют -40 отклонения ат плоскостности, уплотняющаи прокладка ие перекроет этих нзъя- Рнс. 8-12. Зависимость нов, не заполнит неровностей, а возник- механических напряже. нут местные зоны недостаточного кон- ний в резине ат темпетактнаго давления. ратуры прн замкнутом Находясь в деформированном со- объеме стоянии, прокладка нс должна накапливать остаточную деформацию больше определенной нормы в натяга (см. рис.
8-!1). Прокладку укладывают в паз фланцевого соединения. Форма паза обеспечивает самоуплотненва при возникновении перепада давления. Прокладка вызывает начальную силу контактного давления Р, которая обеспечивает герметичность уплотнения при отсутствии перепада давления. Прн появлении избыточного давления с той или иной стороны газ (нлн вода) давит на прокладку, проникая сквозь щель в замке, и прижимает век стенкам замка с силой Р, (силой давления среды), которая, суммируясь с силой начального давления Р„ обеспечивает замыкание. Таким образом, при любом давлении средйпрокладка всегда прижата к стенкам н тем сильнее, чем больше сила давления среды, но всегда с превышением ее на величину Р„, При такой конструкции наличие упора 8 †, фиксирующего взаимное расположение уплотняемых деталей, гарантирует деформацию материала прокладки не выше допустимой.
Прн этом гнездо паза заполняется прокладкой не полностью, оставшийся зазор предусматри. вает расширение прокладки при нагреве нлн разбухании. Щелевой зазор б на рис. 8-11, а получается за счет допусков на размеры сопрягае. мых деталей. Действующая на уплотнительный узел температура определяет выбор материала прокладки. С понижением температуры упругость эластичных прокладок снижается, они твердеют, уменьшаются в объеме н снижают контактное давление.
С повышением температуры опасно растут остаточные деформации, Определение допустимых напряжений в резине. Зависимость механических обратимых напряжений в резине от температуры (рис. 8-12) позволяет определить напряжение в заданном диапазоне температуры эксплуатации. Например, если минимальная температура эксплуатации †'С, то следует задаться наименьшим напряженнем в резине при этой температуре (еще достаточным, чтобы обеспечить герметичность), например б МПа. Найдем зту точку на графике н обозначим буквой а. Через точку и проведем линию аб параллельно наклонной линни гаьафика. Пусть максимальная температура эксплуатации составляет +бб С; Рис.
8-13. Уплотнение валиков герметнзированной РЭА с помощью асбестового (а) и фторопластового (б) сальника ! — корпус; à — сальник; 3 — калик: б — прижимной влаисн; б — пружиииоа коль- цо; б — накнкнак гайка тогда интересующее нас давление найдем на пересечении прямой аб с горизонтальной линией этой температуры (точка и). Соответствуюшле ей давление будет 70 МПа.
Отсюда можно найти конструктивные размеры нагруженного замка. В цехе при затяжке замка температура +20'С. Найдем напряжение, соответствующее этой температуре. по прямой аб. Получим точку г н искомое напряжение 37 МПа, которое надо приложить при затяжке фланца.
Уплотнение валиков н рукояток. Герметизация осложняется, если нз корпуса должны выходить валики нлн рукоятки управлении. Для уплотнения выхода валика применяют фетровые нли фторопластовые сады~яки (рис. 8-13). Необходимым условием работы сальника является отсутствие биения прн вращении валика и высокая чистота поверхности (не ниже )1,6,3). Герметизация рукоятгж управления может быть выполнена с помощью резиновык колпачков или снльфонов (рнс, 8-14). Кабельные вводы делают с помощью герморазъемов. Вводы в герметичном корпусе иыполняют с помощью проходных изоляторов (см. рнс.
4-! 4). Стеклянные проходные изолнторы без фланцев предназначены для вводов под напряжением до 1 кВ (в зависимости от размеров). Прн использовании стекляннык изоляторов с фланцами опасность получить не. надежный шов меньше: паяный шов образуется между днумя метзлламн, а не между стеклом н металлом. Изоляторы с фланцем имеют увеличенные размеры, поэтому в малогабарнтнык узлак их не всегда удается использовать. Расположение стеклянных изоляторов в крышке перед пайкой фиксируют путем использования выдавок. Диаметр выдавки должен превышать диаметр изолятора на 0,3 — 0,5 мм, Глубина выдавкн (1 — 2 мм) определяется толщяиой материала.
Диэлектрические потери 478 Рпс. 8-!4. Уплотнение рукоятки тумблера с помощью резинового колпачка à — тумблер; У вЂ” лнцеаая панель; 3 — металлнческая шайба; Š— «олпе.ск. * - рс л. л ая прокладка Рис. 8-!5, Герметизация корпуса блока микроэлектронной аппаратуры ! — корпус блока; Э реве новая прокледка; 3 — луженая проволока; Š— пренса; З вЂ” свободныа конец прова локн; б — крышка в стеклянных изоляторах увеличиваются с частотой.
На частоте в несколько мегагерц !5 8=0,10езб,!5. Собственная емкость составляет примерно ! пФ. Керамические изоляторы по механическим н электрическим параметрам наиболее подходят для применения прн высоком напряв~еннн. Следует учитывать климатические условия прн герметизации в момент монтажа нлн ремонтз. Этот процесс должен производнтьсн при более низкой температуре, чем точка росы. Герметизируемый узел и корпус должны быть предварительно высушены, операция герметизации должна протекать в среде сухого газа. В противном случае влага будет законсервирована внутри корпуса и прн колебапинх окружающей температуры образуется конденсат. Герметизация блоков с бескорпусными микросхемами.