Кліматичні чинники експлуатації обладнання

Матеріал з Вікі-знання або навчання 2.0 в ТНТУ
Перейти до: навігація, пошук

Зміст

Вплив кліматичних факторів на конструкцію

Вплив кліматичних факторів на конструкційні матеріали виражається головним об-разом у виникненні процесів корозії, втрати механічних і діелектричних властивостей, зміні електропровідності.Реакція на впливаючий чинник, міра і швидкість зміни властивостей конструкційного матеріалу залежно від його складу

Процес корозії у металів має хімічну або електрохімічну природу, але причина в цих випадках однакова: перехід металу в стабільніший природний стан.Процес корозії пов'язаний з віддачею енергії, що вказує на мимовільний хід реакії, без витрати енергії ззовні.Процес хімічної корозії протікає без участі вологи. При електрохімічній корозії розчинення металу і виникнення нових з'єднань відбувається за участю електроліту.Розрізняють три види корозії : рівномірну, нерівномірну і міжкристалічну. При рівномірній корозії процес поширюється поступово від окремих коррозирующих місць по усій поверхні металу.Нерівномірна корозія обмежується окремими місцями і виникає, наприклад, внаслідок порушення захисного покриття. Корозія міжкристалічна характеризується проникненням в глиб металу шляхом розриву структури і поширенням уздовж меж кристалів.Наявність в атмосфері кислот, лугів, солей прискорює процеси корозії. Дія агресивної атмосфери на ізоляційні матеріали виражається в поглинанні ними волога, погіршенні діелектричних властивостей і поступовому руйнуванні. Ізоляційних пластмас, що не поглинають вологи, не існує. Кількість вологи, що проникла, і час її проникнення неоднакові для різних матеріалів.

Проникнення вологи в ізоляційні матеріали може бути капілярне і дифузійне. Капілярне проникнення має місце у разі наявності в матеріалі грубих мікроскопічних пір, тріщин і інших дефектів. Оскільки в мікроелектроніці застосовують тільки високоякісні ізоляційні матеріали, то вони практично вільні від таких дефектів. Істотно більше значення має процес дифузійного проникнення, який полягає в заповненні проміжків між молекулами матеріалу молекулами води. При цьому переміщення молекул води відбувається у бік меншої їх концентрації.При підвищеній вологості молекули води проникають всередину матеріалу(поглинання вологи), а в сухій теплій атмосфері - з матеріалу(висихання). Поглинання вологи діелектриком веде до зменшення його опору, збільшення діелектричних втрат, набрякання, механічних ушкоджень.

Плісневі грибки, як один з найсильніших біологічних чинників, також можуть негативно впливати на працездатність апаратури. Для розвитку плісняви неободина велика відносна вологість повітря (80 - 100 і температура 25 - 37°С. Такі умови природні для країн з тропічним вологим кліматом, проте вони можуть виникнути штучно в приміщеннях, де експлуатується апаратура. Серед матеріалів, вживаних в радіоелектронній апаратурі, найбільшу дію пліснява чинить на ті, які мають органічну основу, і, зокрема, на ізоляційні матеріали дротяних


Захисні покриття.

Для захисту поверхні металевих і неметалічних матеріалів від агресивного зовнішнього середовища застосовують різні покриття, які за призначенням ділять на три групи : захисні, захисно-декоративні і спеціальні.Захисні покриття призначені для захисту деталей від корозії, старіння, висихання, гниття і інших процесів, що викликають вихід апаратури з ладу. Захисно-декоративні покриття разом із забезпеченням захисту деталей надають їм красивому зовнішньому вигляду. Спеціальні покриття надають поверхні деталей особливі властивості або захищають їх від впливу особливих середовищ. За способом отримання усі покриття розділяють на металеві і неметалічні. Металеві покриття - покриття, нанесені гарячим способом, гальванічні, дифузійні і металеві на діелектриках.Неметалічні покриття - покриття лаками, емалями, грунтовками, а також протикорозійне покриття пластмасами.Вибір того або іншого виду покриття у кожному конкретному випадку залежить від мате-риала деталі, її функціонального призначення і умов експлуатації. Для боротьби з плісневими грибками застосовують три способи:

Спосіб 1 - використання матеріалів, не схильних до утворення на них плісняві(застосування цього методу обмежується можливостями вибору матеріалів).

Спосіб 2 - зміна внутрішнього клімату в апаратурі, що має мету позбавити плісневі грибки сприятливої бази для розвитку(тут головним чином вимагається вживати заходи до зниження вологості повітря, оскільки саморазогрев як окремих мікросхем, так і повністю усієї апаратури позбавляє грибки сприятливої температури).

Спосіб 3 - додавання до складу лаку або емалі, якими покривають поверхню деталей, спеціальних хімічних речовин, - фунгіцидів.



Герметизація елементів, вузлів, пристроїв або усього приладу.

При цьому способі захисту залежно від міри чутливості тих або інших елементів або вузлів до дії агресивного середовища і від їх конструктивних особливостей застосовує різні способи герметизація, що відрізняється як методом виконання, так і складністю і вартістю.

Відомі способи герметизації за допомогою ізоляційних матеріалів і непроникних для газів оболонок.

Захист виробів ізоляційними матеріалами може робитися просоченням, заливкою, обволіканням і опресовуванням.

Просочення виробів полягає в заповненні наявних в них каналів електроізоляційним матеріалом. Одночасно із заповненням каналів при просоченні на усіх елементах конструкції утворюється тонкий ізоляційний шар, що захищає від дії агресивного середовища. Одночасно із захисними функціями просочувальний матеріал підвищує електричну міцність виробу, скріплює механічно його окремі елементи, у багатьох випадках покращує теплопровідність. Просочення здійснюють зануренням виробів в рідкий ізоляційний матеріал. Після витягання виробу матеріал твердіє. Процес затвердіння може відбуватися при нормальній температурі або із зовнішнім підігріванням. При використанні просочувальних матеріалів, що полімеризуються, необхідно застосовувати спеціальні

При герметизації заливкою усі вільні порожнини у виробі, у тому числі і простір між елементами і корпусом, заливають електроізоляційним матеріалом, який після затвердіння утворює досить товстий захисний шар. Заливку виробу можна робити в його постійному корпусі або використати для цього спеціальні роз'ємні форми, які після затвердіння матеріалу віддаляються.

Герметизація обволіканням по техніці виконання аналогічна операції просочення, проте тут використовують в'язкі ізоляційні матеріали, що мають хорошу адгезію до елементів виробу. Шар матеріалу, що утворюється на поверхні деталей, порівняно товстий(від доль до декількох міліметрів) і надійно захищає їх від дії агресивного середовища.

Захист виробів непроникними для газів оболонками - найбільш досконалий спосіб захисту вузлів і облаштувань РЕА, оскільки окрім ефективного захисту він може мати можливість розгерметизації у виробничих умовах і при експлуатації для виконання ремонту виробів.

Умови нормальної роботи виробів, захищених вакуумно-щільною герметизацією, залежать не лише від якості герметизації, але і від захисту від агресивних компонентів, що входять в матеріали і середовище об'єму, що захищається. Виділення вільних молекул води і інших агресивних речовин в герметизованому об'ємі виробу може звести до мінімуму ефективність вакуумно-щільної герметизації. При розробці герметичних корпусів слід враховувати умови експлуатації і, передусім, зміну барометричного тиску, зовнішні механічні дії і можливі перепади.


Вакуумно-щільна герметизація може бути виконана з нероз'ємними і роз'ємними швами. Першу використовують для захисту малогабаритних вузлів і пристроїв, другу - для порівняно великих блоків, що вимагають профілактичної перевірки і потребують зміни її окремих елементів.


Нероз'ємні герметичні конструкції роблять зі швами, що виконуються пайкою, зварюванням, заливкою, склеюванням або мастикою спеціальними компаундами(герметиками). У роз'ємних герметичних конструкціях між деталями, що сполучаються, поміщають еластичне прокладення, а в об'єм, що герметизується, - вологопоглинач, наприклад силікагель. Умова непроникності такого герметичного з'єднання - збереження в увесь час його служби контактного тиску між прокладенням і поверхнями, що сполучаються. Застосовують металеві(зі свинцю, червоної міді) і неметалічні(гумові) прокладення. При стяганні гвинтами металеві прокладення деформуються при перевищенні межі плинності. При використанні гумових прокладень ущільнення досягається дією залишкових пружних.

ТЕПЛОВИЙ РЕЖИМ РОБОТИ АПАРАТУРИ

Тепловий режим апаратурного блоку характеризується сукупністю температур окремих його точок - температурним полем. Температурний режим створюється як зовнішньою температурною дією довкілля, так і тепловою енергією, що виділяється радіоелементами самої апаратури. Залежно від стабільності в часі тепловий режим може бути стаціонарним або нестаціонарним.

Незмінність температурного поля в часі характеризує стаціонарний режим. Залежність температурного поля від часу характерна для нестаціонарного режиму. Цей режим має місце в тих випадках, коли власна теплоємність апарату вимірюється за кількістю теплоти, що виділяється при роботі. Зазвичай нестаціонарний режим має місце при поодиноких і короткочасно таких, що повторюються теплових навантаженнях.

За характером спрямованості теплового потоку розділяють термоактивні і термо-пасивні елементи. Термоактивні елементи служать джерелами теплової енергії, а термопасивні - її приймачами.

Мікросхеми і радіоелементи функціонують в обмежених температурних діапазонах. Відхилення температури від вказаних діапазонів може привести до безповоротних змін компонентів. Підвищена температура знижує діелектричні властивості матеріалів, прискорює корозію конструкційних і провідникових матеріалів. При зниженій температурі тверднуть і розтріскуються гумові деталі, підвищується крихкість матеріалів. Відмінності в коефіцієнтах лінійного розширення матеріалів можуть привести до руйнування залитих компаундами конструкцій і, як наслідок, порушення електричних з'єднань, зміни характеру посадок, послаблення кріплень...

Сьогодення і майбутнє апаратури пов'язане з використанням досить великих потужностей в порівняно малих об'ємах. Це призводить до різкого збільшення щільності потужності розсіяння, а, отже, і щільність розсіюваної теплоти. Тому при конструюванні апаратури особливого значення набуває розробка методів відведення теплоти, регулювання і контролю температури

Якщо температура у будь-якій з точок блоку не виходить за межі, що допускаються, то такий тепловий режим називається нормальним.

Нормальний тепловий режим - це режим, який при зміні в певних межах зовнішніх температурних дій забезпечує зміну параметрів і характеристик конструкції, компонентів, матеріалів в межах, вказаних в технічних умовах на них. Висока надійність і тривалий термін служби виробу будуть гарантовані, якщо температура середовища усередині РЕА є нормальною і рівною 20-25 °С. Зміна температури відносно нормальної на кожні 10 °З у будь-яку сторону зменшує термін служби апаратури приблизно в 2 рази. Забезпечення нормального теплового режиму призводить до ускладнення конструкції, збільшення габаритів і маси, введення додаткового устаткування, витратам електричної


Працездатність при низьких температурах забезпечується саме розігріванням апаратури перед роботою або, при необхідності, нагрівом електричними нагрівальними елементами, що встановлюються для стаціонарної апаратури в приміщенні(що має бути обумовлене в інструкції з експлуатації), для тієї, що транспортується - вбудованими в конструкцію. При застосуванні нагріву повинне забезпечуватися автоматичне виключення нагрівачів після прогрівання апаратури. Слід уникати інтенсивного прогрівання, оскільки при цьому пари води усередині приладу конденсуються на поверхнях конструкції до тих пір, поки не осяде надмірна волога в повітрі.

Охолодження апаратури Частіше конструктор вирішує задачу видалення надлишку теплоти в результаті саме розігрівання апаратури. Як відомо, передача теплоти від нагрітої апаратури в довкілля здійснюється кондукцією, конвекцією і випромінюванням.


Кондукція - процес перенесення тепловою енергією між тілами, що знаходяться в зіткненні, або частинами тіл за рахунок теплопровідності тіл Конвекція - перенесення енергії макрочастками газу або рідини.

Перенесення теплоти випромінюванням відбувається за рахунок перетворення теплової енергії на енергію випромінювання(промениста енергія). У реальних умовах теплообмін здійснюється одночасно двома або трьома видами, що робить проблематичним точний розрахунок температурного поля. Тому на практиці розрахунок проводиться, як правило, для найбільш ефективного виду теплообміну, який приймається для цього блоку, приладу, системи за основною. Для стаціонарної апаратури використовуються в основному способи охолодження теплопровідністю, повітряне природне і примусове, а також примусове повітряне з додатковим охолодженням рідиною в трубопроводах. При високих вимогах до стабільності параметрів схем застосовують термостатування вузлів і блоків.

Способи охолодження можуть бути охарактеризовані коефіцієнтом тепловіддачі[Вт/(м2°С)], вони наведені в таблиці 1 Тоблиця.pngКондукція.png

Тепло відвід кондукцією Зі збільшенням щільності компонування РЕА велика частка теплоти віддаляється кондукцією, передачею теплової енергії від нагрітого елементу до елементу з меншою температурою.

Для збільшення ефективності теплообміну шляхом теплопровідності необхідно збільшувати площу поверхні, що тепло проводить, зменшувати шлях передачі теплоти, використати матеріали з високою теплопровідністю.

Типи кон.png

Тепло відвід конвекцією. Природне і примусове повітряне охолодження найбільш прості і доступні. Теплота від нагрітих корпусів радіоелементів передається навколишній атмосфері за рахунок природної конвекції. Ефективність природного повітряного охолодження тим більше, чим більше різниці температур між корпусом і довкіллям і чим більше площі поверхні корпусу. Має також значення щільність довкілля, при зменшенні якої відведення теплоти від поверхні елементів зменшується.

Принцип охолодження природною конвекцією грунтований на тому, що шари повітря, нагріваючись від тих, що виділяють теплоту елементів і маючи внаслідок цього меншу щільність, переміщаються вгору і заміщаються холоднішими шарами. Чим більше об'єму заме-щаемого повітря, тим краще теплообмін. Ефективність теплообміну залежить від місця розташування елементів в об'ємі апаратури. Так, при вертикальному розташуванні модулів(плат) повітряному потоку нічого не перешкоджає і теплі шари повітря швидко замінюються холодними. При горизонтальному розташуванні плат зміна шарів повітря ускладнена, внаслідок чого нагрів елементів відбувається більшою мірою. У гіршому положенні знаходяться елементи у верхній частині корпусу, оскільки тут заміщення теплих шарів холодними практично не відбувається.

Якість природного повітряного охолодження залежить від потужності, що виділяється апаратурою під час роботи у вигляді теплоти, форми і габаритних розмірів корпусу і площі його поверхні. Поліпшення охолодження можна отримати штучним збільшенням площі поверхні корпусу, наприклад введенням спеціальних ребер - радіаторів.

Істотне поліпшення теплового режиму досягається введенням спеціальних вентиляційних отворів в дні і кришці корпусів апаратури. В цьому випадку в прилади поступають ззовні холодні шари повітря, які витісняють теплі шари через отвори в кришці. При необхідності такі отвори слід передбачати і у бічних стінках корпусів у виді жалюзі. Сумарна площа вентиляційних отворів в дні(кришці) приладу повинна складати 20...30 перерізів конвективних потоків повітря. Вхідні вентиляційні отвори повинні розташовуватися якнайнижчий. Щоб не перешкоджати вступу вільних конвективних потоків повітря всередину приладу, між настановною поверхнею і дном має бути проміжок 20-30 мм. З внутрішньої сторони кожуха вентиляційні отвори часто закривають захисними металевими сітками.

Природне охолодження використовується з щільністю теплових потоків від охолоджуваних поверхонь не більше 0,05 Вт/см2. При цьому необхідно прагнути до рівномірного розподілу потужності, що виділяється, за усім обсягом виробу. Компоненти і вузли з великими тепловиділеннями необхідно розташовувати у верхній частині корпусу або поблизу стінок, критичні до перегрівання компоненти в нижній частині і захищати тепловими екранами. Блискучий екран скорочує променистий тепловий потік приблизно удвічі. В цілях вирівнювання температури усередині апаратури тепло напруженні модулі повинні мати високу міру чорноти, внутрішні поверхні кожухів і каркасів забарвлюються чорними фарбами або лаками. При компонуванні апаратури необхідно уникати утворення "пасток тепло", в якому відсутні конвективні потоки повітря.

Природне охолодження використовується з щільністю теплових потоків від охолоджуваних поверхонь не більше 0,05 Вт/см2. При цьому необхідно прагнути до рівномірного розподілу потужності, що виділяється, за усім обсягом виробу. Компоненти і вузли з великими тепловиділеннями необхідно розташовувати у верхній частині корпусу або поблизу стінок, критичні до перегрівання компоненти в нижній частині і захищати тепловими екранами. Блискучий екран скорочує променистий тепловий потік приблизно удвічі. В цілях вирівнювання температури усередині апаратури теплом навантажені модулі повинні мати високу міру чорноти, внутрішні поверхні кожухів і каркасів забарвлюються чорними фарбами або лаками. При компонуванні апаратури необхідно уникати утворення "пасток тепло", в якому відсутні конвективні потоки повітря.

Примусове повітряне охолодження При примусовому повітряному охолодженні тепло відвід від внутрішніх порожнин корпусу РЕА здійснюється потоками повітря, що рухаються, об'єм і швидкість руху яких визначаються вентиляторами. Воно широко використовується в апаратурі з тепловиділенням не більше 0,5 Вт/см2 і виконується за схемами подання повітря від низу до верху і зверху вниз. Огорожа повітря знизу, де має місце найбільша кількість пилу, призводить до підвищеної запиленої апаратури, охолодження зверху вниз - до меншої запиленої, але вимагає більшої витрати.

Чим нижче температура охолоджувального повітря і вище швидкість його руху, тим ефективніше примусове повітряне охолодження. Застосовується припливна, витяжна і припливна витяжна схеми вентиляції. У припливній витяжній використовуються два вентилятори на вході і виході повітря з виробу. Праця вентилятора за припливною схемою вентиляції відбувається в сприятливих умовах при зниженій температурі, що забезпечує велику продуктивність. Витяжну схему вентиляції можна рекомендувати в апаратурі з великими аеродинамічними опорами. Вентилятори встановлюються або безпосередньо в прилад, або в спеціальні блоки з кріпленням на корпусі приладу або каркасі стійки . У блоках зазвичай розміщують вентилятори, протизапорошений фільтр, елементи сигналізації і аварійного відключення. Поява шуму і вібрацій в результаті роботи вентиляторів є недоліками примусового охолодження, проте реалізується конструктивно просто і забезпечує високу гнучкість при переплануванні технічних засобів.

Тривала дія високої вологості викликає корозію металевих конструкцій, набрякання і гідроліз органічних матеріалів. Продуктом гідролізу є органічні кислоти, що руйнують органічні матеріали і викликають інтенсивну корозію металевих несних конструкцій. Наявність у вологій атмосфері промислових газів і пилу призводить до прогресивної корозії. В результаті створення сприятливих умов для утворення плісняви дія вологи може багаторазово посилитися.Вентилятори встановлюються або безпосередньо в прилад, або в спеціальні блоки з кріпленням на корпусі приладу або каркасі стійки . У блоках зазвичай розміщують вентилятори, протизапорошений фільтр, елементи сигналізації і аварійного відключення.

Істотний вплив вологості на електричні з'єднання. При підвищеній вологості коррозитують провідники, на роз'ємних контактах з'являються нальоти, погіршуючи їх якість, відмовляють паяні з'єднання, особливо якщо вони забруднені. З часом рихла окисна плівка може опинитися в гніздових контактах з'єднувачів, що призводить до важко усувних відмов . Поява шуму і вібрацій в результаті роботи вентиляторів є недоліками примусового охолодження, проте реалізується конструктивно просто і забезпечує високу гнучкість при переплануванні технічних засобів.

Утворення на друкованих платах водяної плівки призводить до зниження опору ізоляції діелектриків, появи струмів витоку, електричних пробоїв, механічних руйнувань внаслідок набрякання ,висихання матеріалу. Із-за поглинання вологи значно зменшується електрична міцність, що особливо позначається на працездатності високовольтних вузлів. Вологість прискорює руйнування лакофарбованих покриттів, порушує герметизацію і цілісність заливки елементів волого-захисними матеріалами. За 3 - 4 роки експлуатації при відносній вологості нижче 20 температурі 30 °З повністю висихає ізоляція дротів, внаслідок чого вона стає ломкою, міняє властивості.

Захист апаратури від дії вологості здійснюється відповідними матеріалами, покриттями, застосуванням посиленої вентиляції сухим повітрям, підтримкою усередині виробів більш високої температури, ніж температура довкілля, використанням поглиначів вологи, розробкою герметичної апаратури. Корозія протікає більше інтенсивно при контактуванні матеріалів з істотно різними електрохімічними потенціалами. Метал з негативним потенціалом гальванічної пари руйнуватиметься тим швидше, чим більше різниці електро-хімічних потенціалів. Електрохімічні потенціали металів в прісній і морській воді представлені в таблиці.

                                               Таблиця1.png


Якщо з тих або інших причин неможливо замінити метали з високою різницею електрохімічних потенціалів, то на них наносяться захисні покриття. Застосовуються металеві, хімічні і лакофарбні покриття. Металеві покриття утворюють з основним матеріалом деталі контактну пару. Залежно від полярності потенціалу розрізняють покриття анодні(негативний потенціал покриття по відношенню до основного металу) і катодні(позитивний потенціал покриття). При корозії може руйнуватися як основний метал деталі, так і покриття. Руйнування відбувається із-за наявності пір в покриттях, ушкоджень у вигляді сколов, подряпин, тріщин, що виникають в процесі експлуатації, і будуть тим інтенсивніше, чим більше різниці електрохімічних потенціалів між основним металом і покриттям. При анодному покритті внаслідок корозії руйнується саме покриття, при катодному - основний метал

В якості матеріалів покриттів найбільше поширення отримали нікель, мідь, цинк, кадмій, олово і срібло. Товщина покриття вибирається залежно від матеріалу і способу нанесення покриття. Для поліпшення механічних і захисних властивостей покриттів рекомендуються до застосування багатошарові покриття з різнорідних матеріалів. Товщина покриття зазвичай дорівнює 1-15 мкм.

Оксидування - отримання окисної плівки на сталі, алюмінії і його сплавах. Покриття має гарний зовнішній вигляд, антикорозійні властивості, але воно мікропористе і неміцне. Остання властивість покриття дозволяє його використати як грунт під забарвлення.

Анодування - декоративне покриття алюмінію і його сплавів електрохімічним способом. Захисна плівка хімічно стійка, має високі електроізоляційні властивості, надійно захищає від корозії, може бути забарвлена.

Фосфатування - процес утворення на сталі захисної плівки з високими антикорозійними і електроізоляційними властивостями, хорошою адгезією. Отримуване покриття пористо і недостатньо міцно. Фосфатні плівки використовуються як грунт під забарвлення.

ЗАХИСТ ВІД ДІЇ ПИЛУ

Пил - суміш твердих часток малої маси, що знаходиться в повітрі в зваженому стані. Розрізняють пил природний або природний, завжди присутній в повітрі, і технічну, яка є наслідком зносу устаткування, обробки матеріалів, спалювання палива

При відносній вологості повітря вище 75 % нормальній температурі спостерігається зростання числа часток пилу, їх коагуляція, збільшується вірогідність тяжіння пилу до нерухомих поверхонь. При низькій вологості частки пилу електрично заряджаються , неметалічні - позитивно, металеві, - негативно. Заряд часток найчастіше виникає із-за тертя.

Забрудненість повітря пилом знижує надійність роботи РЕА. Пил, потрапляючи в мастильні матеріали і прилипаючи до ковзаючих поверхонь деталей електромеханічних вузлів, призводить до прискореного їх зносу. Під впливом пилу змінюються параметри і характеристики магнітних стрічок, дискет, магнітних голівок, дряпається і робиться непридатною магнітний шар. Пил в проміжках контактів перешкоджає замиканню контактів реле.

Що осідає на поверхні деяких металів пил небезпечний із-за своєї гігроскопічності, оскільки вже при відносно невеликій вологості пил істотно підвищує швидкість корозії. Пил з поглиненими нею розчинами кислот руйнує досить швидко навіть дуже хороші фарби. У тропічних країнах пил часто є причиною зростання плісняви.

Що злежалася в процесі тривалої експлуатації на поверхні компонентів пил знижує опір ізоляції, особливо в умовах підвищеної вологості, призводить до появи струмів витоків між виведеннями, що дуже небезпечно для мікросхем. Діелектрична проникність пилу вища за діелектричну проникність повітря, що визначає завищення місткості між виведеннями компонентів і, як наслідок, збільшення ємнісних перешкод. Пил, що осідає, знижує ефективність охолодження виробу, утворює на поверхнях друкованих плат, не захищених лаковим покриттям, струмопровідні перемички між провідниками.

ГЕРМЕТИЗАЦІЯ АПАРАТУРИ

Герметизація РЭА є грошовим коштом захисту від дії від пилу, вологості і шкідливих речовин довкілля. Модулі конструкції першого рівня захищають покриттям лаком, заливкою епоксидною смолою, просоченням, особливо моточных виробів, пресовуванням герметизуючими компаундами на основі органічних(смол, бітумів) або неорганічних(алюмофосфатов, металлометафосфатів) речовин. Герметизація компаундами покращує електроізоляційні і механічні характеристики модуля. Проте низька теплопровідність більшості компаундів погіршує відведення теплоти і робить неможливим ремонт.


Герметизація РЕА є грошовим коштом захисту від дії від пилу, вологості і шкідливих речовин довкілля. Повна герметизація шляхом улаштування виробу в герметичний кожух є найефективнішим способом захисту, але і дорогим. При цьому виникає необхідність в розробці спеціальних корпусів, способів герметизації зовнішніх електричних з'єднувачів, елементів управління і індикації. Стінки виробів, що герметизуються, повинні протистояти значним зусиллям через різницю тисків усередині і зовні виробу. В результаті збільшення жорсткості конструкції зростає її маса і розміри.

Герметизація РЕА є грошовим коштом захисту від дії від пилу, вологості і шкідливих речовин довкілля. Існує велика різноманітність способів герметизації. Широко застосовуються пружні прокладення ущільнювачів для усіх елементів конструкції по периметру виробу. Прохід повітря через ущільнення при стискуванні прокладення на 25...30 % її первинної висоти відбувається тільки за рахунок дифузії. В якості матеріалу прокладень використовують гуму, що має високу еластичність, податливість і здатність проникати в найдрібніші поглиблення і нерівності. Волога з часом проникає через усі органічні матеріали, тому вироби з прокладеннями з органічних матеріалів забезпечують за-щиту від водяної пари лише упродовж декількох тижнів.

Постійність відносної вологості в певних межах усередині герметичного апарату можна добитися введенням всередину виробу речовин, що активно поглинають вологу. Подібними речовинами є силікагель, хлористий кальцій, фосфорний ангідрид. Сморід вбирають вологу до певної межі. Наприклад, силікагель поглинає близько 10 лагів від своєї сухої маси.

У особливих випадках в якості матеріалів прокладень застосовують мідь і нержавіючу сталь з алюмінієвим або індієвим покриттям. Такі прокладення найчастіше виконуються трубчастими із зовнішнім діаметром 2-3 мм при товщині стінок 0,1 -.0,15 мм. Зусилля підтисканням при герметизації металевими прокладеннями складає 20...30 кг на 1см довжини прокладки.

При жорстких вимогах до герметичності корпусу виробу герметизацію виконують зварюванням або пайкою по усьому периметру корпусу. Конструкція корпусу виробу повинна допускати неодноразове виконання операцій розгерметизації/герметизації. У поглиблення корпусу встановлюється прокладення з жаростійкої гуми, на яку укладається сталевий луджений дріт, який припаюється до корпусу, утворюючи шов. При розгерметизації виробу шов нагрівають, і припій разом з дротом віддаляється.

При герметизації внутрішній об'єм апаратури, що герметизується, заповнюється інертним газом(аргоном або азотом) з невеликим надмірним тиском. Закачування газу всередину корпусу здійснюється через клапани-трубки з подальшою герметизацією. Продування азотом забезпечує очищення порожнини корпусу від водяної пари. Елементи управління і індикації герметизуються гумовими чохлами, мембранами, електричні з'єднувачі - установкою на прокладення, заливкою компаундами. Вибір способу герметизації визначається умовами експлуатації, вживаними матеріалами і покриттями, вимогами до електричного монтажу. Остаточне вирішення про вибір способу герметизації приймається після проведення натурних випробувань РЕА в камерах вологості.

Використана література

1.Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. - /Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирова-ния электронных средств. – 2001. - [1] 2.Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с. [URL: http://slil.ru/22574041/529407141/Konstruktorsko-tehnologicheskoe_proektirovanie_elektronnoj_apparatury.rar]

Особисті інструменти
Google AdSense
реклама