Студопедия — Выбор материалов конструкции
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор материалов конструкции






 

Для разрабатываемого устройства выбор материалов осуществлялся по следующим критериям:

- материал является основой конструкции, то есть определяет способность выполнять рабочие функции изделия и противостоять действию климатических и механических факторов;

- материал определяет технологические характеристики детали, так как обрабатывается определенными технологическими методами;

- от свойств материала зависит точность изготовления детали;

- материал влияет на габариты и массу прибора;

- материал оказывает влияние на эксплуатационные характеристики детали, на ее надежность и долговечность.

Выбор марки материала для соответствующих деталей необходимо производить так, чтобы технические параметры этого материала были согласованы с требованиями, предъявляемыми к разрабатываемой конструкции.

Производя выбор материала для корпуса необходимо учесть, что корпус должен быть механически прочным, защищать аппаратуру от внешних воздействий, иметь красивый внешний вид, быть технологичным. Для корпусов обычно применяют листовые материалы (металличе­ские и неметаллические).

Для корпуса проектируемого устройства был выбран неметаллический материал ПВХ. Этот материал достаточно прочен для того чтобы выдерживать механические воздействия, которым будет подвергаться наше устройство в процессе эксплуатации. При этом он легко обрабатывается и имеет небольшой вес.

В качестве материала боковых стенок, передней и задней панелей, а также крышки корпуса устройства выбираем ПВХ-4, толщина которого составляет 4 мм. Для изготовления дна корпуса выбираем в качестве материала ПВХ-10, толщина 10 мм, т.к. на нем будет производится монтаж плат, сетевого трансформатора, а также оно должно будет выдерживать весь вес устройства.

При выборе материала печатной платы необходимо, чтобы материал имел высокие электроизоляционные показатели в заданных условиях эксплуатации (большую электрическую прочность, большое сопротивление изоляции, малые диэлектрические потери), обладать химической стойкостью к действию химических растворов, используемых в технологии печатного монтажа, допускать штамповку, сверление, выдерживать температуру 240 °С в процессе пайки, иметь высокую влагостойкость. Температурный коэффициент линейного расширения должен быть близок к температурному коэффициенту линейного расширения фольги во избежание обрывов узких линий рисунка при температурных перепадах.

Основание печатной платы является изоляционной плоской деталью, на которой расположены проводники, и в то же время оно несет механические нагрузки, так как все навесные элементы крепятся на нем.

Для изготовления печатных плат могут применятся фенопласты, стеклотекстолит, гетинакс и другие изоляционные материалы.

Наибольшее применение в производстве печатных плат получили гетинакс и стеклотекстолит. Выпускаются гетинакс и стеклотекстолит покрытые медной фольгой с одной или двух сторон.

Основные свойства и характеристики гетинакса и стеклотекстолита приведены в таблице 6.1.

Гетинакс обладает плохой химической стойкостью в травильных растворах, низкой теплостойкостью, большим температурным коэффициентом линейного расширения основания.

 

 

Таблица 6.1 – Сравнительные характеристики гетинакса и стеклотекстолита

Наименование показателей Гетинакс (ГФ) Стеклотекстолит (СФ)
Предел прочности на растяжение, кгс/см2, не менее    
Плотность, г/см3 1,3 1,6
Влагопоглащаемость, %, не более    
Удельное, объемное электрическое сопротивление, Ом/см 1012 1013
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106Гц 0,038 0,025
Средняя электрическая прочность q при Т +20...-5 оС, кВ/мм    

 

Стеклотекстолит обладает лучшими изоляционными свойствами, влагостойкостью и температурной стойкостью.

В качестве материала для изготовления печатных плат, в соответствии с ГОСТ 10316-78, выбираем СФ-2-35-1,5 – фольгированный двухстороний стеклотекстолит толщиной 1,5 мм вместе с проводящим слоем (толщина проводящего слоя равна 35 мкм).

Сохранение физико-химических свойств материалов в процессе эксплуатации достигается выбором для них необходимых покрытий. Контактные площадки, печатные проводники и металлизированные отверстия печатной платы проектируемого устройства покрываем металлическим покрытием сплавом «Розе» ТУ6-09-4065-75 (олово-свинец-висмут). Дополнительное покрытие плат лаком не требуется, т.к. устройство будет эксплуатироваться в помещениях с умеренной влажностью, а так же отсутствие лакокрасочного покрытия на платах улучшает теплоотвод.

Лакокрасочные покрытия применяются в качестве защитно-декоративных. Общие требования к выбору лакокрасочных покрытий содержит ГОСТ 23852-79.

Корпус проектируемого устройства наносим декоративное покрытие краской Dupli-color, цвет – серый-металлик.

Для создания неразъемных соединений в разрабатываемом приборе используются припои. Их принято делить на две группы: мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления ниже 300 °С, к твердым - с температурой плавления более 300 °С. Кроме температуры плавления припои различаются механической прочностью. Мягкие при­пои имеют предел прочности при растяжении 16-100 МПа, твердые 100 - 500 МПа.

Выбор припоя производят, задаваясь:

- родом паяемых металлов;

- требуемой технической прочностью;

- коррозийной устойчивостью;

- стоимостью.

 

Таблица 6.2 – Характеристики припоев

Марка     Температура кри­сталлизации, °С Удельное сопротивле­ние, мкОм-м     Удельная теплопровод­ность, В-м^-К"1     Предел прочно­сти при растя­жении, Мпа     Относитель­ное удлине­ние, %    
начала Конца
Олово     0,115   - -
ПОС-90     0,12      
ПОС-61     0,139      
ПОС-40     0,159      
ПОС-10     0,2      

 

При пайке токоведущих частей очень важно учитывать величину удельной проводимости припоя.

Наиболее распространенными мягкими припоями являются оловянно-свинцовые. Основные характеристики приведены в таблице 6.2.

Для пайки в разрабатываемом устройстве был выбран мягкий припой ПОС-61, т.к. его свойства удовлетворяют предъявляемым к устройству требованиям и его температура плавления не приведет к перегреву паяемых деталей.

При пайке, для получения качественного соединения используются флюсы. При пайке в нашем устройстве используется флюс марки ФК (канифоль 100%), т.к. он отвечает всем необходимым требованиям для пайки:

- имеет температуру плавления на 50-100 °С ниже температуры плавления припоя;

- хорошо растекается по поверхности основного металла и припоя с образованием сплошной пленки;

- уменьшает поверхностное натяжение расплавленного припоя для обеспечения полного спаивания им основного металла;

- не изменяет своего состава при температуре пайки;

- легко удаляется с поверхности после пайки;

- не вызывает коррозии.

Таким образом, в качестве материалов разрабатываемого устройства были выбраны:

- материал корпуса – ПВХ-4 и ПВХ-10;

- материал печатной платы – СФ-2-35-1,5;

- материал для сохранения физико-химических свойств печатных проводников, контактных площадок и металлизированных отверстий – сплав «Розе»;

- материал для лакокрасочного покрытия корпуса – краска Dupli-color, цвет серый-металлик;

- материал для пайки – ПОС-61 и флюс марки ФК (канифоль 100%).

 







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 472. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия