Реферат: Создание монтажных соединений. Накрутка и обжимка - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Создание монтажных соединений. Накрутка и обжимка

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 225 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУ ДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ На тему: «Создание монтажных соединений. Накрутка и обжимка» МИНСК, 2008 1. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Методы с оздания электрических соединений основаны на непосредственном контак тировании соединяемых материалов и использовании промежуточных матер иалов в зоне соединения (рис. 1). Непосредственное контактирование соедин яемых материалов осуществляют под воздействием давления (холодная сва рка, накрутка, обжимка), теплоты и давления (различные методы сварки), давл ения и физического воздействия (УЗ-сварка). Соединения с промежуточными материалами в виде присадок припоя (пайка) или токопроводящего клея (скл еивание) выполняют под действием давления и теплоты. р ис. 1. Классификация методов выполнения электрических соединений Основны е требования, предъявляемые к электрическим соединениям при монтаже ЭА: · минимальное э лектрическое переходное сопротивление в зоне контакта; · механическая прочность, близкая к прочности соединяемых материалов; · стаби льность электрических и механических параметров во времени при внешни х воздействиях; · высокая надеж ность и долговечность в заданных условиях эксплуатации; · экономичност ь и производительность процесса создания; · легкость и дос товерность контроля качества. Низкое э лектрическое переходное сопротивление и высокая механическая стабиль ность соединений достигаются за счет сил атомной связи, при которой атом ы контактирующих металлов, оставаясь в узлах кристаллической решетки, о тдают со своих внешних оболочек электроны, коллективизируемые в виде эл ектронного газа. Для возникновения металлической связи необходимо ато мы металлов сблизить до расстояния 1— 10 нм и ввести энергию в зону соедине ния. Энергия может быть введена посредством нагрева, давления или трения . При нагреве с ростом температуры увеличивается подвижность атомов, а с появлением жидкой фазы значительно возрастает скорость диффузии. Давление необходимо для сближения взаимодействующих металлических по верхностей на расстояния, при которых действуют силы Ван-дер-Ваальса. Пр и степени деформации больше 50 % благодаря диффузии возникает металличес кая связь. При перемещении механических поверхностей относительно дру г друга в процессе трения в месте соприкосновения макровыступов поверх ности создаются высокие удельные давления, которые приводят к пластиче скому течению или расплавлению металла. Серьезным препятствием для контактирования являются жировые пленки и химические оксиды на поверхности соединяемых металлов. Удаление этих п ленок химическими (флюсованием, обезжириванием) или физическими (ультра звуком, плазменной очисткой) методами является неотъемлемой частью про цесса образования соединения. Наиболее важным показателем электрических соединений является переходное электрическое ( контактное ) с опротивление . Если сравнить падение напряжение в т рех случаях: в сплошном проводнике на участке АВ (рис. 2), в зоне контакта двух соединенных непосредств енно друг с другом материалов и в зоне контакта через промежуточный мате риал, то окажется, что оно будет различным. Для сплошного проводника электрическое сопротивление постоянному ток у R v определяется на основании известного закона Ома. Д ля двух соединенных металлических проводников одинакового сечения и м атериала электрическое сопротивление контакта где R пер — пер еходное электрическое сопротивление. В этом случае гомогенную связь ме жду материалами нарушают различные поверхностные неровности и оксидны е пленки в месте контакта и переходное сопротивление складывается из со противления оксидных пленок R п и сопротивления сужению R c : Сопротивление сужению возникает вследствие неров ности поверхности контакта, наличия дефектов в зоне контакта и стягиван ия линий тока. Для электрического соединения чер ез промежуточный материал контактное сопротивление складывается из сл едующих составляющих: , где R м — эл ектрическое сопротивление слоя промежуточного материала. а я сплошной проводник; б я непосредственное контактирование; в я соединение через промежуто чный материал р ис. 2. Схема измерения падения напряжения в зоне контакт а: Поско льку отношение удельных электрических сопротивлений оловянно-свинцов ых припоев и медного проводника , то контактное сопрот ивление паяного соединения выше, чем соединения с непосредственным кон тактированием. С учетом этого расчет паяного соединения на токовую нагр узку проводится в наиболее "тяжелом" варианте, т. е. считается, что весь ток проходит через припой. Для круглых деталей, соединяемых встык при D 2 > D 1 (рис. 3, а ), диаметр припоя в соединении расс читывается так: , где D 1 — ди аметр соединяемого проводника. Сравнит ельная характеристика параметров электрических соединений, выполненн ых различными методами, приведена в табл. 1. Паяные электрические соединения нашли самое широкое применение при мо нтаже ЭА благодаря следующим достоинствам: низкому и стабильному элект рическому сопротивлению, широкой номенклатуре соединяемых металлов, л егкости автоматизации, контроля и ремонта. Недостатки паяных соединени й связаны с высокой стоимостью используемых цветных металлов, необходи мостью удаления остатков флюса, низкой термостойкостью. Сварные электрические соединения по сравнению с паяными имеют следующ ие преимущества: более высокая механическая прочность, отсутствие прис адочного материала, меньшая площадь контакта. К недостаткам следует отн ести: критичность при выборе сочетаний материалов, увеличение переходн ого сопротивления из-за образования интерметаллидов, сложность группо вого контактирования и ремонта. а я стыковое; б я нахлесточное р ис. 3. Соединения пайкой: Табл. 1. Па раметры электрических соединений Электрические соединения, основанные на пластической деформации элеме нтов в холодном состоянии (накрутка и обжимка), характеризуются высокой механической прочностью, низким переходным электрическим сопротивлен ием, легкостью механизации, экономичностью и надежностью при эксплуата ции. К недостатками относятся: необходимость специальных контактирующ их элементов, увеличенная площадь контакта. Накрутка — это соединение о голенного провода со штыревым выводом, имеющим острые кромки, путем нави вки провода на вывод с определенным усилием. При этом кромки штыря, части чно деформируясь, врезаются в провод, разрушая на нем оксидную пленку и о бразуя газонепроницаемое соединение. Концентрация напряжений в зоне к онтакта и значительное давление (до 15— 20 МПа) обусловливают взаимную дифф узию металлов, что способствует повышению надежности соединений. Обжимка представляет собой способ образования контактного соединения под действием сильной пласт ической деформации соединяемых элементов. Вследствие холодной текучес ти контактирующих поверхностей между соединяемыми материалами образу ется газо- и вибростойкое соединение. Токопроводящие клеи в отлич ие от припоев отверждаются при более низких температурах, что не вызывае т изменения структуры соединяемых материалов. Токопроводящие клеи — к онтактолы — относятся к гетерогенным структурам, в которых связующим я вляются различные смолы, а наполнителем — порошки серебра, золота, палл адия, никеля, меди, графита. Основную массу таких клеев приготавливают на основе эпоксидных, уретановых, силиконовых композиций. Контактолы применяются при монтаже ЭА в тех случаях, когда пайка невозмо жна, так как нагрев ведет к повреждению термочувствительных компоненто в, а также в труднодоступных местах сборочных единиц и блоков (например, д ля присоединения кристаллов и подложек ИМС к корпусам, при ремонте печат ных плат, при заземлении компонентов, в СВЧ-устройствах). Контактолы имею т низкое удельное объемное электрическое сопротивление и стабильные э лектрические свойства при эксплуатации в жестких климатических услови ях. Клеи типа К-8, К-12 применяются для соединения палладиевых, серебряных и м едных поверхностей; К-16, К-17 — покрытых припоем ПОС 61 и ПСрОС3-58, ТПК-3 — диэлек трических и металлических поверхностей. Недостатками данного вида сое динений являются высокое электрическое сопротивление контакта, низкие термостойкость и надежность. Для посадки кристаллов ИМС на основания используют токопроводящие пас ты. При автоматизированной сборке кристаллов больших размеров токопро водящие пасты обеспечивают высокую производительность, низкую стоимос ть, невысокую температуру процесса. Токопроводящая композиция на основе клея ВК-32-200 содержит 30— 35 % никелевого порошка с размером частиц менее 10 мкм и 0,3— 0,45 % порошка монокристаллическо го кремния с размером частиц 0,5— 2 мкм. Удельное объемное сопротивление ко мпозиции составляет (1,5— 2)·10 4 Ом·см, предел прочности соединений на разрыв 10— 15 МПа. Недостатком данной композиции является изменение ее прочностных свойств при последующих операциях (термокомпрессионная разварка выводов), а также сложность под держания однородного состава в процессе приклеивания. Лучшие характер истики имеют токопроводящие композиции с металлическим наполнителем — порошком серебра. Так, композиция Ablebond 84 фирмы Ablestik имеет удельное сопротив ление 1 10 -4 Ом см, предел прочности соединен ий на разрыв — до 26 МПа. НАКРУТК А И ОБЖИМКА Монтаж накруткой , предназначенный д ля получения электрических соединений одножильных проводов со штыревы ми выводами разъемов, был разработан в США в 1952 г. фирмой Bell Lab's и широко применяется для электрического монта жа блоков, панелей и рам ЭВМ. Монтаж накруткой исключает применение прип оев и флюсов, ускоряет процесс межблочного монтажа, повышает надежность соединений по сравнению с паяными, создает возможность автоматизации м ежблочного монтажа. Контактное соединение накруткой — соединение неизолированного однож ильного провода со штыревым выводом, имеющим острые кромки, при котором провод навивается на вывод с определенным усилием (рис. 4). При этом кромки штыря, частично деформируясь, врезаются в провод, разрушая на нем оксидн ую пленку, и образуют газонепроницаемое соединение. Концентрация напря жений в зонах контакта и среднее давление порядка 170 МПа обусловливают вз аимную диффузию металлов, что способствует повышению надежности соеди нений. Срок службы соединений при нормальных климатических условиях 15— 20 лет. а я внешний вид; б я сечение; 1 я штырь; 2 я одножильный провод; 3 я область газонепроницаемого соединения; 4 я кромка штыря р ис. 4. Соединение накруткой: Соедине ние накруткой должно иметь минимальное переходное сопротивление (не бо лее 1— 3 мОм), сумму площадей контактных точек больше площади поперечного сечения провода во избежание местного перегрева при прохождении тока. Перечисленные требования обеспечиваются выбором материала штыревого вывода, конструкции соединения, технологических режимов. Материал штыр евого вывода должен обладать прочностью и упругостью, чтобы противосто ять усилию скручивания, а также высокой электропроводностью. Лучшими ма териалами, имеющими высокий модуль упругости, низкое остаточное напряж ение и коэффициент линейного теплового расширения, близкий к коэффицие нту медного провода, являются бериллиевая, фосфористая и кремнистая бро нзы ( например, Бр.Б2 содержит в среднем 2 % бериллия, Бр. КМц3-1 — до 3 % кремния, от личается высокой коррозионной стойкостью и заменяет дорогостоящую бер иллиевую бронзу). Формы поперечного сечения выводов под накрутку привед ены на рис. 5. а я квадратная; б я прямоугольная; в я ромбовидная; г я U-образная; д я V-образная р ис. 5. Формы поперечного сеч ения выводов Наиболь шее распространение получили штыри квадратной и прямоугольной формы; U- и V- образные штыри обладают большей упругостью и применяются при рабочи х температурах до 180 С, когда снижение напряжения в проводах компенсируется силой упругости штырей и позволяет сохранять электрические и механические п араметры соединений. Для защиты поверхностей штыревых выводов от корро зии, а также для снижения переходного контактного сопротивления примен яют следующие покрытия штырей: гальваническое золочение (3— 6 мкм), серебр ение (6— 9 мкм), лужение (олово или олово — свинец толщиной 35— 40 мкм). При расчете числа витков следует учитывать, что выводы квадратной, прямо угольной и ромбовидной форм сечения имеют по 4 точки контактирования на виток, V-образной и треугольной — 3, U-образной — 2,5. Две первые и две последн ие точки не дают надежного соединения, поэтому их не учитывают при расче тах. При монтаже накруткой применяют три вида соединений: обычное, модифицир ованное и бандажное (рис. 6). а я обычное; б я модифицированное; в я бандажное р ис. 6. Виды соединений накру ткой Обычно е соединение получают путем накрутки на штырь неиз олированного участка (4— 8 витков) одножильного провода. Модифицированное соединение имеет до полнительно 1— 2 витка провода в изоляции, что уменьшает концентрацию на пряжений в точке касания провода первого витка и уменьшает вероятность обрыва при вибрациях. Бандажное соединение используют для крепления многожильного провода или в ывода ЭРЭ к штырю путем накрутки нескольких витков бандажного провода н а параллельно расположенный вывод и бандажируемый элемент (провод, выво д, шина и т. д.). Для всех видов соединений накруткой необходимо плотное при жатие витков друг к другу, не допускается выход конца первого витка за пр еделы соединения, что увеличивает опасность случайной развивки. При мон таже накруткой на каждом выводе рекомендуется выполнять не более трех с оединений. Учитывая конструктивные особенности соединений накруткой ( рис. 7), длину вывода можно рассчитать по следующей формуле: , где n 1 , n 2 — число неи золированных и изолированных витков провода; d 1 , d 2 — диаметры неизолированных и изо лированных проводов; l 1 — расстояние между первым витком и основанием ( 1 мм); l 2 — расстояние между витками; l 3 — расст ояние между соединениями; N — число соединений на выводе. р ис. 7. Схема для расчета длин ы вывода Контакт ное соединение накруткой получают с помощью специального инструмента — электрифицированного пистолета для накрутки. Основным элементом, об еспечивающим формирование соединения, является валик, имеющий два отве рстия: центральное для размещения штыря и боковое ступенчатое для разме щения неизолированного и изолированного участков монтажного провода ( рис. 8). На торце валика выполнена проточка, форма которой определяет качес тво соединения. На валик в осевом направлении действует пружина, от упру гих свойств которой зависит однородность и плотность навивки провода. С ила Р давления валика на пров од формирует витки соединения и при оптимальном значении (5— 30 Н) обеспечи вает их плотное прилегание друг к другу. р ис. 8. Схема образования сое динения накруткой С помощь ю монтажного пистолета типа НП-4В при наличии предварительно заготовлен ных проводов монтажник может выполнить до 50— 80 соединений в час. При этом основная часть времени уходит на поиск очередного места соединения, выб ор перемычки соответствующей длины и т. д. При ручном монтаже конец провода со снятой на рекомендуемую длину изоля цией сначала вставляют в канавку концевой части навивочного валика до т ех пор, пока края изоляционной оболочки провода не натолкнутся на края к анавки. После этого его загибают вокруг втулки так, чтобы он не закрывал с реднее отверстие концевой части, и придерживают. Затем инструмент насаж ивают на предназначенный для соединения штырь так, чтобы он прошел в сре днее отверстие концевой части, и включают привод. При накрутке ось отверстия в направляющей втулке, воспринимающего штыр ь, должна находиться точно на одной линии с продольной осью штыря. Нужно с ледить также за тем, чтобы у первого витка соединения провод не разверну лся вокруг собственной оси, так как иначе в этом месте возникает концент рация напряжения и провод может порваться. Если на одном и том же штыре необходимо изготовить несколько соединений , то накрутку начинают у закрепленного конца штыря так, чтобы край дула ин струмента слегка касался поверхности крепления штыря (или находился бы от нее на расстоянии 1— 2 мм). Второе и третье соединения выполняются анало гично, но здесь концевая часть упирается в готовое соединение. Время соб ственно накрутки составляет около 1 с, продолжительность всей операции ( введение провода, его изгиб, насаживание на штырь, включение, навивка, ост ановка, снятие инструмента) занимает около 2,5 с. Качество соединения практ ически не зависит от навыка оператора, так как время накрутки провода ве сьма мало. Для повышения производительности монтажа накруткой применяют полуавт оматы типа АА-53 где автоматизирован поиск координаты очередного соедин ения и перемычки соответствующей длины. При этом на монтажном столе по к оординатам x и y перемещается инструме нтодержатель, а программа соединений вводится с перфоленты в устройств о управления. Система световой индикации ячеек облегчает монтажнику по иск соответствующей перемычки. Производительность монтажа на таких ус тановках увеличивается до 200— 500 соединений в час, а число ошибок сокращае тся до 0,01 % от числа соединений. Обжимкой называют способ по стоянного соединения, которое осуществляется посредством сильной плас тической деформации соединяемых поверхностей и разъединяется только с разрушением. Суть метода состоит в том, что провод 1 помещают в хвостовую часть соединительного элеме нта 2 , имеющего форму втулки, и обжимают (рис. 9). р ис. 9. Соединение обжимкой Благода ря высокому удельному давлению соединяемые металлы подвергаются значи тельной пластической деформации, и вследствие холодной текучести конт актирующих поверхностей между соединенными материалами возникает инт енсивный молекулярный контакт. После пластической деформации под дейс твием остаточной упругой деформации соединяемые поверхности сжимаютс я с определенной силой. Такое соединение обладает высокой проводимость ю, газостойкостью, теплостойкостью и вибростойкостью. Выбирать материал, размеры проводов и элементов для соединения нужно та к, чтобы после окончания операции обжатия сила натяжения провода была бо льше, чем релаксация элемента. Вследствие ослабления внутренней напряж енности материалов это давление несколько уменьшается, но оставшегося усилия достаточно для поддержания надежного контакта с высокой провод имостью. Релаксация может быть механического или технического происхо ждения (вибрация, быстрое изменение температуры). Механическое соединение считается годным тогда, когда его прочность на растяжение меньше, чем прочность на разрыв. Если изолированный провод по рвется под влиянием нагрузки на растяжение, то этот разрыв трудно обнару жить под изоляционной оболочкой провода. Большое усилие обжатия более в ыгодно, так как при этом соединение имеет более низкое переходное сопрот ивление. Таким образом, переходное сопротивление и прочность на растяже ние соединения зависят от величины деформации, а величина деформации — от размеров основных материалов, участвующих в соединении металлов. Механическая прочность соединения характеризуется силой F в , необходимой д ля вытягивания провода при разрушении соединения, которая зависит от си лы сжатия F (рис. 10). Из рисунка в идно, что с возрастанием силы сжатия, а также по мере снижения отношения h / D 0 (где h — размер деформации; D 0 — начальный диаметр элемента) сила вы тягивания возрастает только до определенного значения. Если сила сжати я превышает оптимальное значение, то сила вытягивания уменьшается. р ис. 10. Рабочая диаграмма деф ормации Большая сила сжатия может вызвать трещины, повреждения и явиться причиной сильн ого сокращения поперечного сечения. Малая сила сжатия приводит к соедин ению с зазорами в поперечном сечении, что неблагоприятно сказывается на их прочности и электропроводности. Таким образом, целесообразно выбира ть силу сжатия, т. е. размеры деформации, между величинами F min и F max , т. е. h / D 0 max и h / D 0 min . Относительная проводимость соединения G отн может быть вычислена по провод имости соединения G r и проводимости провода G n : . Эта величина имеет те нденцию к возрастанию с ростом силы сжатия. Если при обжатии провода зан яли свое место внутри обжимающего элемента и их плотность достигла опре деленной степени (около F n max ), то с дальнейшим увеличением силы давления (и деформации) отн осительная проводимость соединения уже не увеличивается. Максимум это й кривой обычно не совпадает с F n опт . Обжимка давно применяется в сильноточной электрот ехнической аппаратуре для непаяного соединения кабельных наконечнико в, в электронике она начала применяться последние 10— 15 лет. Площадь эффек тивной контактной поверхности должна составлять 200— 400 % площади сечения соединяемых проводов. В качестве материалов втулок используется медь, б ронза с гальваническим защитным покрытием. Обжимку выполняют с помощью пистолетов, имеющих производительность до 500 соединений в час, или полуав томатов (до 2000 соединений в час) и работающих на сжатом воздухе. Прочность с оединений определяется силой вытягивания, которая для провода диаметр ом 0,5 мм равна приблизительно 80 Н. ЛИТЕРАТУРА 1. Достанко А.П., Пикуль М.И., Хмыл ь А.А. Технология производства. - Мн.: Вышэйшая школа, 2004. 2. Технология поверхностного монта жа: Учеб. пособие / Кундас С.П., Достанко А.П., Ануфриев Л.П. и др. – Мн.: «Армита - М аркетинг, Менеджмент», 2000. 3. Технология радиоэлектронных уст ройств и автоматизация производства: Учебник/ А.П. Достанко, В.Л.Ланин, А.А. Х мыль, Л.П. Ануфриев; Под общ. ред. А.П. Достанко. – Мн.: Выш. шк., 2002
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Бабушка, глядя на свадебный кортеж:
- Ну вот, ещё одну повезли посуду мыть...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Создание монтажных соединений. Накрутка и обжимка", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru