Основные материалы деталей несущих конструкцийТрудность борьбы с влиянием линейных перегрузок заключается в том, что они практически не поддаются ослаблению. Работоспособность элементов конструкции может быть достигнута только за счет увечения их жесткости или прочности, что ведет к увеличению массы. Так как нагрузкой для элементов конструкции являются силы инерции, то повышение прочности конструкции может быть достигнуто за счет применения материалов с более высоким отношением [σ]/ρ, где [σ] – допустимое напряжение, а ρ – плотность. Ниже приведены основные марки материалов, применяемых для изготовления несущих конструкций РЭА.
Сталь 10 кп - низкоуглеродистая, конструкционная, высокой пластичности; хорошо сваривается и деформируется в холодном состоянии. Применяется для изготовления статически умеренно нагруженных деталей и узлов (кожухи, колпачки, скобы, косынки, планки и т.п.), когда при их производстве необходимы значительные пластичные деформации: гиб, высадка, холодная штамповка, отбортовка и др. Наиболее высокопластичный из алюминиевых сплавов - алюминиево-марганцевый АМц, обладающий повышенной коррозионной стойкостью. Как и другие алюминиевые сплавы, он в три раза легче стали. Для обеспечения мягкости и вязкости при штамповке и гибке применяется в отожженном состоянии. Рекомендуется при изготовления деталей, для которых необходима высокая пластичность и свариваемость - каркасы, рамы, гнутые профили, кожухи, планки и т.п. Более прочный и более жесткий, чем АМц, сплав Д16 используется в виде плакированных листов (при изготовлении они покрываются с двух сторон тонкими листами мягкого коррозионно-стойкого алюминия). Из сплава Д16 изготавливают детали несущих конструкций, не соприкасающиеся с морской водой, воспринимающие средние нагрузки и работающие при нормальных температурах: каркасы, крышки, колпачки, шкалы и др. Алюминиево-магниевый сплав АМг обладает довольно высокой прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, имеет наиболее высокий предел выносливости по сравнению с другими алюминиевыми сплавами. Для повышения коррозионных свойств в атмосферных условиях его подвергают анодированию с последующей покраской. Используют для производства средненагруженных деталей и сварных несущих конструкций: каркасы, корпуса, кронштейны, кожухи, лапы и т.п. Высокопрочный деформируемый алюминиевый сплав В95 весьма чувствителен к острым надрезам и циклическим нагрузкам, поэтому для уменьшения напряжения требуется тщательная обработка, большая плавность всех переходов при изменении сечения детали. Из В95 изготовляют детали сильно нагруженных несущих конструкций, без длительных перегревов до 100°С, не воспринимающие динамические нагрузки: корпуса, каркасы и др. Алюминиево-кремниевый сплав АЛ2 (силумин эвтектический) имеет высокие литейные свойства. Готовые отливки подвергают анодированию с последующим нанесением лакокрасочных покрытий. Рекомендуется для средненагруженных деталей несущих конструкций, требующих легкого веса, достаточной прочности и устойчивости против атмосферной коррозии: фасонное литье, корпуса, крышки, кронштейны, втулки и т.д. Силумин специальный АЛ9 обладает хорошими литейными, а в термически обработанном состоянии и механическими свойствами. Сплав не допускает длительного контакта с морской водой. Для повышения коррозионной стойкости готовые изделия должны подвергаться анодированию с последующим нанесением лакокрасочного покрытия. Из АЛ9 производят детали несущих конструкций средней нагруженности и сложной конфигурации, от которых требуется достаточная механическая прочность, высокая герметичность и малый вес, а также узлы, подвергаемые сварке: корпуса, кронштейны и т.п. Сплав меди с бериллием БрБ2 отличается высокими механическими и упругими свойствами, сопротивлением усталости, антифрикционными (т.е. устойчивыми к трению) качествами, повышенной электро- и теплопроводностью. Из-за высокой стоимости его следует применять только в технически обоснованных случаях. БрБ2 используют для изготовления особо ответственных деталей несущих конструкций, работающих в условиях трения и повышенных давлений, плоских спиральных и цилиндрических пружин, пружинящих контактов, мембран и др. Магниевые сплавы в 1,5 раза легче алюминиевых. Когда особое внимание уделяется массе конструкции, то предпочтение отдают первым. Однако по многим другим параметрам, в том числе по коррозионной стойкости и стоимости, они уступают вторым. Тем не менее, марки МА2-1 и МА5 находят довольно широкое применение. Титан обладает высокой прочностью и твердостью, сравнимой с твердостью стали, коррозионно стоек (последнее свойство выше, чем у нержавеющей стали), почти в два раза легче стали. Однако в морской воде в контакте с медными сплавами и нержавеющей сталью подвержен электрохимической коррозии. Его теплопроводность в 4 раза ниже, чем у стали, электропроводность - в 30 раз меньше, чем у меди. Для штамповки применяют листы марки ВТ1-0, причем изготовление деталей несущих конструкций штамповкой затрудняется из-за быстрого износа оборудования. Стоимость титана и его сплавов значительно выше стоимости стали. ВТ1-0 применяют для изготовления деталей несущих конструкций, к которым предъявляются требования высокой прочности и коррозионной стойкости, а также для производства элементов, работающих в условиях высоких температур (до 300°... 350°С), деталей виброизоляторов, втулок и т.д. Пресс-материал АГ-4 выпускается в виде спутанного волокна или ленты, покрытых смолой; имеет высокие механические и диэлектрические свойства, мало зависящие от температуры и влажности. Из него изготовляют детали РЭС, работающие при повышенной влажности и температуре, требующие высокой механической прочности и электроизоляции, а также элементы, применяемые в условиях тропического климата. Смола полиамидная (пластмасса) характеризуется высокими механическими и диэлектрическими свойствами, устойчивостью к износу и хорошим сцеплением с металлами. Из нее получают детали для РЭА, к которым предъявляются повышенные требования к механической прочности, износоустойчивости и изоляционным качествам: штепсельные разъемы, ламповые панели, корпуса переменных сопротивлений и др. Несущая конструкция должна обеспечивать требуемую жесткость и прочность при малой массе, поэтому в процессе ее производства чаще всего применяют прокат в виде листов, лент толщиной до 2 мм, гнутых профилей из сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Динамические нагрузки на элементы РЭС резко возрастают при значительных ускорениях носителя. Очевидно, что чем меньше масса несущих конструкций, тем меньшие по величине силы будут действовать на них. Для уменьшения массы несущих конструкций и улучшения охлаждения РЭС в таких деталях, как кожухи, крышки, перегородки и т.д., выполняют различные «облегчающие» проточки, выемки, отверстия: они дают возможность «изъять» лишний материал, не несущий нагрузки.
|
