Подготовка жгутов для монтажа шкафа. Изготовление электрических жгутов. Разработка технологического процесса изготовления жгутов. Классы машин для изготовления жгута. Ручное производство КС и жгутов. Проблемы и недостатки

Совокупность разработанных проводов и кабелей, соединен­ных один с другим каким-либо способом и при необходимости оснащенных элементами электрического монтажа (наконечника­ми, соединителями и др.), называется жгутом. По своему назна­чению жгуты подразделяются на внутриблочные и межблочные.

Внутриблочные жгуты служат для электрического соедине­ния отдельных узлов, блоков и электрических деталей внутри прибора, а межблочные применяются для электрического соеди­нения различной РЭА и приборов в одну систему.

Конструкция внутриблочного жгутового монтажа определя­ется типом корпуса прибора, требованиями по их обслуживанию и ремонту. В зависимости от размещения узлов в корпусе такие жгуты могут быть: плоскими неподвижными с разъемными со­единениями; плоскими подвижными с неразъемными соедине­ниями; объемными подвижными; объемными с подвижными от­водами. Неразъемные соединения при внутриблочном монтаже используют главным образом в РЭА, предназначенной для жест­ких условий эксплуатации.

Типовой технологический процесс изготовления жгута со­стоит из резки проводов и изоляционных трубок, укладывания проводов на шаблоне, обвязывания их в жгут, разработки концов проводов жгута и их маркировки, контроля изготовленного жгута (прозвонки), защиты жгута изоляционной лентой и его оконча­тельного контроля (визуальный осмотр на соответствие эталону и прозвонка).

Шаблон для раскладки жгутов представляет собой прямоугольную пластину из пласт­массы или фанеры, на по­верхности которой нанесена схема жгута в натуральную величину и закреплены кон­цевые и угловые шпильки (рис.4.8).

Укладку провода начинают, закрепив его на угловой шпильке. Затем провод кладут по схеме жгута, загибая его на угловых шпильках и закреп­ляя на концевой шпильке. Начальная и конечная шпильки имеют один и тот же номер. Когда все провода лежат на шаблоне, их обвязывают льняной ниткой.

В жгутах, где нельзя делать замену испорченных проводов, предусматривают запасные провода, количество которых состав­ляет 8-10% от общего числа проводов в жгуте, но не меньше двух. Длина и сечение запасных проводов должны быть равны наибольшей длине и сечению проводов, имеющихся в жгуте. Длина отводов жгута должна быть достаточной для подключения к узлам и элементам схемы прибора без натяжения; кроме того, следует иметь некоторый запас длины (10-12 мм) для повторной зачистки и припайки каждого конца провода.

При оформлении жгутов нужно выполнять следующие тре­бования:

два или больше параллельно расположенных изолирован­ных провода, идущих в одном направлении и длиной более 80 мм должны быть связаны в жгут;

более длинные провода нужно укладывать в верхней части жгута так, чтобы ответвление жгута выходили из-под них. Про­вода малых сечений (0,2 мм 2) следует укладывать в центральной части жгута;

в зависимости от условий эксплуатации, а также от изоля­ции проводов, входящих в жгут, нужно выполнить вязку нитка­ми, тесьмой или лентами из синтетических материалов или де­лать обмотку электроизоляционными лентами или пленками. Можно также вместо обмотки лентой пользоваться электроизоля­ционными трубками или выполнять механическую и автоматиче­скую вязку жгутов нитками с натяжением, при котором не на­рушается изоляция проводов;

шаг вязки петель жгута зависит от диаметра жгута и выби­рается из табл.4.3.

в местах оголения жгута (до и после него) должны быть вы­полнены бандажи из 2-3 размещенных рядом петель. В начале и конце вязки также должны быть бандажи, которые состоят из двух-пяти петель и имеют конечные узлы. Перед каждым выхо­дящим из жгута проводом должна быть сделана петля. Пример вязки и закладывания бандажом показан на рис.4.9;

в зависимости от количества проводов и диаметра жгутов вязку нужно проводить в одну, две и больше ниток. Нитки до начала вязки рекомендуется натереть или промочить церези­ном. Узлы льняных ниток после вязки нужно покрыть клеем (например, БФ-4) или лаком; концы из капроновых ниток после вязки нужно оплавить.

После вязки проводов в жгут выполняют заладку их концов. При этом все концы проводов маркируются в соответствии с монтажной схемой.

Маркировка проводов, кабельных изделий и жгутов при электромонтаже должна обеспечивать возможность проверки электрических цепей, нахождение неисправностей и ремонта ап­паратуры. Для маркировки используются следующие способы: закладка в жгут проводов, имеющих разные цвета; окраска или нумерация поливинилхлоридных трубок, ис­пользуемых для зажима концов изоляции (трубки маркируют на автомате или номера пишутся от руки маркировочными черни­лами);

надевание на провода пластмассовых бирок с условными обозначениями мест соединения;

нанесение пометки на изоляцию с помощью цветной типо­графской фольги (для проводов с поливинилхлоридной и поли­этиленовой изоляцией и кабелей типа РК);

использование металлической бирки (преимущественно на кабели типа РК);

использование липкой маркировочной ленты (бандажом в 1,5...3 оборота на провод или кабель).

Маркировку наносят на оба конца провода, кабеля или жгута в местах их присоединения. Обозначение проводов, кабелей и жгутов на маркировочных бирках, лентах и трубках или непо­средственно на проводах должна соответствовать отметке, пока­занной в технической документации. Если надетая на провод или кабель бирка не приклеена, ее завязывают на проводе (кабеле) узлом или петлей.

Для маркировки проводов диаметром по изоляции до 1 мм следует применять цветные маркировочные трубки с внутренним диаметром, соответствующим диаметру провода.

Маркировку проводов в жгуте делают с помощью бирок или лент из полимерных материалов. Длина бирок или ширина лент должны быть не больше 12 мм.

Затем контролируют жгут прозвонкой, для чего подключа­ются прибором (индикатором) последовательно к концам прово­дов жгута с одинаковыми номерами.

Контроль сложных жгутов выполняют на специальных по­луавтоматических стендах по заданной программе. Вся информа­ция о таком контроле записывается в компьютер.

Закрепление жгутов, проводов и кабелей к корпусу РЭА или его элементам производится с помощью: скоб, лент, хомутов, клеев, мастик, компаундов, ниток, тесемок, пластмассовых само­клеящихся лент.

Скобы, ленты и хомуты должны соответствовать форме жгута и при закрепления не допускать его смещения.

Для того чтобы не повредить изоляцию проводов при креп­лении металлическими скобами и хомутами, под них необходимо ставить эластичные прокладки из изоляционного материала, вы­ступающие за край скоб (хомутов) не менее, чем на 1 мм.

Расстояние между скобами или хомутами при креплении их на линейных участках необходимо выбирать в зависимости от диаметра жгута (провода или кабеля) в пределах от 100 до 300 мм. Одинаковые провода, имеющие сечение меньше, чем 0,35 мм 2 , должны крепиться с расстоянием между точками креп­ления не более 80 мм.

Когда для закрепления проводов, жгутов и кабелей исполь­зуются клей или мастика, расстояние между точками приклеива­ния следует выбирать в зависимости от диаметра провода (жгута или кабеля) по табл.4.4

Жгуты, диаметром больше 15 мм при приклеивании закре­пляются нитками через отверстие в шасси.

Проход жгута, провода или кабеля через отверстие в метал­лическом шасси необходимо выполнять через изоляционную втулку, которая устанавливается в отверстие.

При переходе проводов, жгутов и кабелей из неподвижной части прибора к подвижной (например, из корпуса на плату или панель и др.) рекомендуется их размещать таким образом, чтобы провода при снятии подвижной части скручивались, а не выгиба­лись. При этом подвижные части жгута не надо завязывать и ос­тавить необходимый запас по длине.

Пайка и лужение: назначение, применение и физико-химические основы. Припой, флюсы их марки и применение. Технология пайки мягкими и твердыми припоями, температурные режимы, теплоотвод. Групповые методы пайки. Оборудование и инструменты: назначение, конструкция и приемы работы. Способы пайки проводов различных марок и сечений. Ультразвуковая пайка. Лазерная пайка. Требования к соединениям пайкой, контроль качества. Назначение и применение лужения, контроль качества. Автоматизация процессов пайки и лужения

Пайка - физико-химический процесс получения соедине­ния в результате взаимодействия твердого и жидкого металла (припоя). Получающиеся в результате этого взаимодействия слои на границах шва и соединяемых поверхностей деталей называют­ся спаями. Для получения спаев необходимо удалить с соединяе­мых поверхностей оксидные пленки и создать условия взаимо­действия твердого и жидкого металлов. При кристаллизации вступившего во взаимодействие с материалом паяемых деталей более легкоплавкого припоя получается паяное соединение.

Одним из преимуществ пайки является возможность соеди­нения за один прием в единое целое множество элементов, со­ставляющих изделие. Пайка, как ни один другой способ соедине­ния, отвечает условиям массового производства. Она дозволяет соединять разнородные металлы, а также металлы со. стеклом, керамикой, графитом и другими неметаллическими материалами.

Лужение - процесс покрытия припоем электромонтажных элементов (выводов ЭРЭ, контактных площадок печатных плат, металлизированных отверстий, жил монтажных проводов и кабе­лей и др.) Он необходим для улучшения паяемости соединяемых поверхностей элементов при их монтаже.

Чтобы выполнить качественное паяное соединение необхо­димо:

7. подготовить поверхности паяемых деталей;

8. активировать паяемые металлы и припой;

9. обеспечить взаимодействие на границе "основной металл - жидкий припой;

10. создать условия для кристаллизации жидкой металличе­ской прослойки припоя.

Подготовка поверхности включает удаление с нее загрязне­ний и оксидных пленок, которые мешают смачиванию - ее рас­плавленным припоем. Удаление пленок производится механиче­скими или химическими способами. При механической очистке

снимается тонкий поверхностный слой металла с помощью наж­дачной бумаги, проволочной щетки и др. Для повышения произ­водительности при обработке, больших поверхностей (например, печатных плат) применяют гидроабразивную обработку или очи­стку вращающимися щетками из синтетического материала, в который введены абразивные частицы. Шероховатость поверхно­сти после механической очистки способствует растеканию флюса и припоя, так как маленькие царапины на поверхности являются наимельчайшими капиллярами.

Химическую обработку (обезжиривание) поверхности изде­лия проводят в растворах щелочей или органических растворите­лях (ацетоне, бензине, спирте, четыреххлористом углероде, фрео­не, спиртобензиновых и спиртофреоновых смесях) путем протирания, опускания в ванну и др.

Очищенные детали необходимо незамедлительно направлять на лужение и пайку, так как время сохранности для меди состав­ляет 3-5 суток, для серебра - 10-15 суток.

Активирование соединяемых металлов и припоя происходит с помощью различных флюсов, создания специальной газовой среды или физико-механического воздействия (механических вибраций, ультразвуковых колебаний и др.). Активирование необходимо, так как при нагреве металлов и плавлении припоя осуществляется взаимодействие их поверхностных слоев с кислородом воздуха, что приводит к возникновению новой оксидной пленки.

Пайка с флюсами наиболее распространена. Расплавленный флюс растекается по паяемой поверхности и припою, смачивает их и вступает с ними во взаимодействие, в результате чего удаля­ется оксидная пленка. Но применение флюсов может приводить к тому, что их остатки после пайки, а также продукты их взаимо­действия с оксидными пленками создают в паяном шве шлаковые включения. Это снижает прочность соединения и ведет к его кор­розии. Чтобы избежать этого, остатки флюса после пайки смыва­ют (протирают) обычно органическими растворителями.

Чтобы обеспечить взаимодействие на границе "основной ме­талл - жидкий припой" необходимо достижение хорошего смачи­вания расплавленным припоем поверхности основного металла (вы­вода ЭРЭ, лепестки, провода и др.) От того, насколько хорошо расплавленный припой смочит поверхность основного металла, за­висят прочность, коррозионная стойкость и другие свойства паяных соединений. На процесс смачивания и растекания припоя влияют определенные технологические факторы (способ удаления оксидной пленки, марка используемого флюса, режим пайки и др.).

Кристаллизация жидкой металлической прослойки осуще­ствляется после удаления источника тепловой энергии. Процесс кристаллизации оказывает значительное влияние на качество паяных соединений.

Припой и флюсы для пайки предназначены для выполне­ния технологических процессов горячего лужения и пайки цветных и черных металлов и металлизированных ими металличе­ских и неметаллических материалов. Они подразделяются на:

припои для низкотемпературной пайки с температурой плавления менее 450 °С;

припоя для высокотемпературной папки с температурой плавления выше 450 °С.

Условное обозначение марок припоя состоит из букв "П" или "Пр" и следующих сокращенных названий основных компо­нентов: олово - О, свинец - С, сурьма - Су, висмут - Ви* кадмий или кобальт - К, серебро - Ср, медь - М, индий - Ин, цинк - Ц, никель - Н, галлии - Гл, германий - Г, титан - Т, золото - Зл, марганец - Мц, бор - Б, фосфат - Ф, латунь или литий - Л, железо - Ж, алюминий - А. Далее указывается содержание основного компонента в процентах от массы. Буква "П", которая стоит в конце марки через дефис, означает, что припой имеет повышенную чистоту.

Основные марки припоев и температура их плавления (Т пл) показаны в табл.4.5.

Флюсы предназначены для использования в технологиче­ских процессах пайки и горячего лужения с целью удаления ок­сидной пленки с паяемых поверхностей и припоя, защиты по­верхности металлов и припоя от окисления в процессе пайки, а также снижения поверхностного натяжения расплавленного при­поя на границе "металл-припой-флюс"

Условное обозначение марок флюсов состоит из буквы "Ф" (флюс) и сокращенного названия входящих в него компонентов: К - канифоль, Сп - спирт, Т - триэтаноламин, Эт - этил аце­тат, С - салициловая кислота, Б - бензойная кислота, Бф - борфтористый кадмий (или цинк), П - полиэфирная смола, Д - диэтил амин, Ск - семикарбозид, Гл - глицерин, Фс - ортофос- форная кислота, Ц - цинк хлористый, А - амоний хлористый, В - вода, Л - лапрол, Кп - катапин, М - малеиновая кислота.

Флюсы бывают низкотемпературные (температура исполь­зования менее 450 °С) и высокотемпературные (с температурой использования свыше 450 °С). В зависимости от коррозионного воздействия на паяемый металл они подразделяются на следую­щие группы: некоррозионные неактивные, некоррозионные сла­боактивные, слабокоррозионные активные, коррозионные актив­ные, коррозионные высокоактивные.

Чтобы избежать коррозии монтажного соединения, остатки коррозионных и даже слабокоррозионных флюсов должны быть удалены сразу после пайки. Удаляют флюсы жидкостями, в ко­торых они растворяются. Для одних марок флюсов это могут быть органические растворители, для других - вода.

Наиболее распространенные марки флюсов приведены в табл.4.6.

Кроме флюсов, для защиты зеркала расплавленного низко­температурного припоя от окисления в ваннах лужения и пайки используют защитные жидкости (например, ЖЗ-1, ЖЗ-2, ТП-22). Они представляют собой смесь нефтяных масел с органическими компонентами.

Качество припоев и паяльных флюсов определяют техноло­гическими характеристиками: коэффициентом растекаемости (К р) и временем смачивания (t CM). Коэффициент К р = S p /Sq, где S p - площадь, занятая припоем; Sq - площадь нерасплавленного припоя в исходном состоянии; t CM - время, за которое происхо­дит лужение монтажного элемента (должно быть не более 3 с).

Технология пайки мягкими и твердыми припоями, темпе­ратурные режимы, теплоотвод. Технологический процесс пайки состоит из следующих операций:

подготовка поверхностей соединяемых элементов к пайке; фиксация соединяемых элементов плотно один к другому; нанесение дозированного количества флюса и припоя; нагрев деталей до заданной температуры и выдержка на протяжении определенного времени; *

охлаждение паяемого соединения без сдвига входящих в не­го деталей;

очистка соединения; контроль качества пайки.

Мягкие (низкотемпературные) припои (см. табл.4.5) исполь­зуются для электрического монтажа аппаратуры. Поэтому темпе­ратурные режимы их использования зависят от допускаемой тем­пературы для тех элементов, которые принимают участие в монтаже. Пайка может осуществляться паяльником или в ваннах с расплавленным припоем. При лужении и пайке с помощью рас­плавленного припоя требуемая температура ванны увеличивается для каждой марки припоя по формуле

tп = tнк + (45...80) °С,

где t n - температура припоя, t HK - температура начала кристаллизации (первая цифра Т пл в табл.4.5). Величина превы­шения (45...80) °С над t HK зависит от массы паяемого изделия, времени погружения, применяемого флюса, ограничений по теп­ловому воздействию в соответствии с ТУ на ЭРЭ.

Чтобы избежать перегрева паяемых ЭРЭ, пользуются тепло­отводом, который на время пайки закрепляется на выводах ЭРЭ.

Существуют и другие методы отвода теплоты при индиви­дуальной и групповой пайках монтажных плат. Монтажная плата 2 (рис.4.10, а) устанавливается в приспособление 5, изготовлен­ное литьем под давлением в виде теплового блока. В корпус встроены поджатые пружинами 6 стойки 3, несущие сверху опорные медные гнезда 4, имеющие прорези для выводов. На эти теплоотводные стойки устанавливается монтажная плата 2 так, что выводы радиоэлементов укладываются в прорези гнезд. Плата фиксируется в приспособлении поворотом прижимной планки 1. Таким образом, в период индивидуальной пайки теплоотвод осу­ществляется всем корпусом приспособления.

При групповой пайке навесных элементов на монтажной плате используется метод теплоотвода, осуществляемого с помо­щью дроби из алюминиевой проволоки диаметром 3 мм (рис.4.10, б). Дробь 3 засыпается в обойму 1, куда вставляется монтажная плата 2 перед групповой пайкой погружением или гид­ростатическим способом. По окончании пайки дробь высыпается.

Твердые (высокотемпературные) припои используются для конструкционной пайки механических соединений при изготов­лении крупногабаритных деталей (например, шасси, корпусов и др.). Высокотемпературную пайку механических соединений вы­полняют в полях токов высокой частоты (ТВЧ), в печах или ван­нах с расплавленной солью.

Индукционная пайка (ТВЧ). Технологическим устройством для индукционной пайки или пайки токами высокой частоты (ТВЧ) является индуктор, который представляет собой катушку, сделанную из высокопроводящего трубчатого материала, через которую прокачивают охлаждающую жидкость. В качестве обо­рудования для пайки служит генератор ТВЧ. Обычно индукцион­ная пайка применяется для соединения элементов, работающих на сверхвысоких частотах (СВЧ), например, СВЧ волноводов. Ка­чество соединения повышается при проведении процесса пайки в вакууме или среде защитных газов (водороде, азоте или их сме­си). Большим недостатком пайки ТВЧ является необходимость специальных приспособлений для каждой сборочной единицы.

Пайка в печах с контролируемой атмосферой обеспечивает равномерность нагрева. Нагрев паяемых материалов производит­ся в активной газовой среде. При этом флюсование можно не применять.

Пайка в ваннах с расплавленной солью применяется для сборки крупногабаритных изделии. Состав расплава подбирается таким образом, чтобы он обеспечивал нужную температуру и ока­зывал флюсующее действие на соединяемые поверхности. Соб­ранные для пайки узлы (зазор между паяемыми деталями дол­жен быть в пределах 0,05...0,1 мм) подвергают предварительному нагреву в печи до температур, на 80... 100 °С ниже температуры плавления припоя. Это необходимо, чтобы избежать коробления деталей, а также для поддержания температурного режима в ванне. После выдержки в расплаве на протяжении 0,5...3 мин де­таль вместе с приспособлением вынимают из ванной и охлажда­ют, а затем тщательно промывают водой для удаления остатков флюса.

Групповые методы пайки. Методы групповой пайки в про­изводстве РЭА классифицируют по источникам тепловой энергии, которая является главным фактором при формировании паяных соединений (рис.4.11). Пайка элементов со штыревыми выводами, которые ставятся на печатные платы, в условиях поточного про­изводства осуществляется двумя методами: погружением и волной припоя.

Разные варианты осуществления групповых методов папки приведены на рис.4.12. Печатная плата при пайке на 2...4 с погружается в расплавленный припой на глубину (0,4...0,6) h, где h - толщина платы. В результате капиллярного эффекта монтажные отверстия заполняются припоем (рис.4.12, а). Одновременное воздействие температуры на всю по­верхность платы приводит к ее перегреву и может вызвать повы­шенное коробление. Чтобы уменьшить зону действия припоя, на плату с монтажной стороны приклеивают специальную маску (из бумаги или стеклоткани), в которой предусмотрены отверстия под контактные площадки. Остатки растворителя флюса, которые по­пали в припой, интенсивно испаряются, что приводит к локаль­ным непропаям. Чтобы уменьшить количество непропаев, приме­няют пайку погружением с наклоном платы (угол 5... 7°) (рис.4.12, б) или подают на плату механические колебания часто­той 50...200 Гц и амплитудой 0,5...1 мм (рис.4.12, г, д). Хорошие результаты может дать протяжка платы по зеркалу припоя (рис.4.12, в). В этом случае плата устанавливается на приспособ­ление под углом 5°, погружается в припой и протягивается вдоль его поверхности. При этом методе возникают подходящие усло­вия для удаления продуктов окисления.

Избирательная пайка (рис.4.12, е) обеспечивает выбороч­ную подачу припоя к паяемым деталям через специальные филь­еры, сделанные из нержавеющей стали. Между платой и фильт­рами находится слой теплостойкой резины. При избирательной пайке снижаются температура платы и нагрев ЭРЭ, уменьшается расход припоя, но стоимость изготовления специальных фильер может быть значительной.

Пайка волной припоя является наиболее распространен­ным способом групповой пайки. В этом случае плата прямо линейно перемещается через гребень волны припоя. Ее преимуще­ствами являются высокая продуктивность и малое время взаимо­действия припоя с платой, что снижает перегрев ЭРЭ и коробле­ние диэлектрика. Разновидностью пайки волной является каскадная пайка (рис.4.12, ж), при которой используются не­сколько волн.

Высокое качество пайки обеспечивает способ погружения платы в ванну, в которой находится сетка с ячейками 0,2x0,2 мм, например, из никеля (рис.4.12, з). При прикосновении платы к сетке припой продавливается через ячейки и под действием ка­пиллярного эффекта заходит в зазор между выводами и металли­зированными отверстиями. При движении обратно излишек при­поя затягивается капиллярами сетки, что предотвращает возникновение "сосулек”

Оборудование и инструменты: назначение, конструкция и приемы работы. В зависимости от типа производства пайка про­водится индивидуально с помощью нагретого паяльника или раз­личными групповыми методами.

Пайка паяльником используется при электромонтаже в ус­ловиях единичного или мелкосерийного производства.

Конструкция электрического паяльника показана на рис.4.13. Нужный температурный режим при индивидуальной пайке обеспечивается теплофизическими характеристиками при­меняемого паяльника: температурой рабочего конца жала (нако­нечник 1 на, рис.4.13), стабильностью этой температуры, которая поддерживается с помощью термопары 4, мощностью нагрева­тельного элемента 14.

Температура рабочего конца жала задается на 30... 100 °С выше температуры плавления припоя, так как в процессе пайки температура жала паяльника понижается за счет тепловых затрат при нагреве паяемых деталей. Рекомендуемые мощности паяль­ников для пайки микросхем 4... 18 Вт, для печатного монтажа 25...60 Вт, для пайки проводов (жгутов) 50... 100 Вт.

Для наконечников паяльников используется медь, которую покрывают слоем никеля, чтобы повысить ее износостойкость. Последовательность процесса пайки паяльником: флюсуют элементы монтажного соединения с помощью кис­ти, смоченной в жидком флюсе; нагревают элементы монтажного соединения, дотрагиваясь до них жалом паяльника; вводят прутик припоя в зону пайки; выдерживают нагрев до достижения нормального растека­ния припоя и заполнения ими всех зазоров между соединяемыми поверхностями.

После окончания пайки к деталям нельзя дотрагиваться до полного затвердения, припоя. Полное время пайки одного мон­тажного соединения паяльником составляет 1...3 с и не может быть больше 5 с.

Если пайка и лужение выполняется вручную, необходимо обеспечить отвод теплоты от ЭРЭ, полупроводниковых приборов, ИС и др., которые чувствительны к ее воздействию (по ТУ на эти элементы). Теплоотводы в виде зажимов закрепляют на выводах паяемых элементов между точками пайки и корпусом элемента. После пайки теплоотводы снимают не раньше, чем через 5 с. Для повторного использования теплоотводы меняют или охлаждают.

Схема установки для избира­тельной пайки представлена на рис.4.14. Плата 3 с выводами, предварительно покрытыми флю­сом, устанавливается на фильере 5. Каждому месту пайки соответству­ет своя фильера, отверстие которой должно совпадать с данным ме­стом. В таком положении плата закрепляется прижимом 4. Рас­плавленный припой 1 находится в объеме, замкнутом со всех сторон, и температура его поддержи­вается расплавленной средой соляной ванны 8, подогреваемой с помощью электронагревательных элементов 9. Через бронзовую диафрагму 7 вибратор 6 сообщает расплавленному припою коле­бания с частотой 100 Гц, чем улучшается качество пайки. При­пой подается по фильерам к местам пайки опусканием поршня 2.

Схема установки для волновой пайки показана на рис.4.15. В ванну с расплавленным припоем, температура которого поддержива­ется соляной ванной 2 с нагрева­тельными элементами 1, установ­лен патрубок с лопастным насосом 4, приводимым в движение от электродвигателя с помощью вала 3. Высота волны зависит от частоты вращения электродвигателя и регулируется ее изменением.

Каскадная пайка отличается от волновой наличием не­скольких волн (рис.4.16), создаваемых порогами 3 на наклонной поверхности основания 5. Расплав­ленный припой 8 насосом 7 через щель 4 с постоянной скоростью поступает на эти пороги и стекает вниз. От стекания в других на­правлениях припой предохраняют боковые стенки 1. Как и в преды­дущих схемах, температура припоя поддерживается соляной ванной 9 с электронагревателями 6.

Эти виды пайки наиболее целесообразны при крупносерийном и массовом производстве плат с односторонним расположением навесных элементов. Они обеспе­чивают непрерывное перемещение плат при пайке и местный ее нагрев.

Способы пайки проводов разных марок и сечений. После обработки, как было описано выше, монтажные медные провода и жилы кабелей, не имеющие покрытия, должны обязательно облуживаться. Отдельные жилы проводов после снятия изоляции перед облуживанием необходимо скрутить. При лужении жил проводов и кабелей флюс рекомендуется наносить на расстоянии от 0,3 до 2 мм от изоляции. Допускаются непролуженные участ­ки жилы между изоляцией и луженой частью провода до 1 мм. Сечения токопроводящих жил должны соответствовать току на­грузки. Общая площадь сечения жил проводов и выводов ЭРЭ, присоединяемая к контакту, не должна превышать наименьшей площади сечения контакта.

При пайке проводов и жил кабелей необходимо исполнять следующие требования: соединения проводов между собой должны быть выполнены с помощью электромонтажных контактов. Варианты закрепления жил проводов и выводов ЭРЭ на контактах разных конструкций показаны на рис.4.17:

в каждое паяемое отверстие контакта допускается паять не больше трех проводов. При этом каждый провод необходимо кре­пить в отверстии самостоятельно, не скручивая его с другими проводами и выводами ЭРЭ. Если монтажное отверстие мало для пайки, необходимо пользоваться опорными электромонтажными контактами; к зажимным контактам провод должен крепиться только с помощью кабельных наконечников (под один зажимный контакт не больше двух проводов). Зажимные контакты должны быть за­стопорены краской или лаком;

провода малых сечений (менее 0,2 мм 2) должны монтиро­ваться осторожно; укладку проводов необходимо проводить толь­ко один раз, чтобы не обломать их;

запас привода в виде петли кладется на плату, но при этом не должно быть свешивания провода за ее край; провод к месту пайки надо подводить снизу; присоединение монтажных проводов к контактам необхо­димо проводить таким образом, чтобы длина оголенной части жилы монтажного провода от его изоляции до места пайки была не более 2 и не менее 0,5 мм (после проведения пайки). Когда расстояние между контактами менее 5 мм, оголение проводов не должно превышать 1,5 мм.

Присоединение монтажных проводов к колодкам зажимов под винт осуществляют различными способами. При одном из них из зачищенных и облуженных жил проводов делают кольца диаметром, большим диаметра винта (рис.4.18, а). При другом способе к жилам проводов пайкой, сваркой или обжимкой при­соединяют кабельные наконечники, имеющие отверстия под винт (рис.4.18, б).

Укладка проводов в кабельный наконечник проводится в следую­щей последовательности: на провод надевают электро­изоляционную трубку с внутрен­ним диаметром, равным внешнему диаметру провода; жилу провода после разделки и лужения вставляют в наконечник; лапки наконечника обжимают и паяют жилу провода с внутрен­ней стороны к лапкам; обжимают следующие лапки по изоляции провода; сверху на наконечник надевают электроизоляционную трубку

(рис.4.18, б).

Ультразвуковая пайка. Ульт­развуковые колебания, вводимые в припой, разрушают оксидные пленки на поверхности металла, улучшают его смачивание жидким припоем, затекание припоя в капиллярные углубления, способствуют дегазации расплава, что улучшает качество паяемого соединения.

Возникающая при действии ультразвука в припое кавита­ция способствует разрушению оксидных пленок, а акустические течения уносят частицы оксидов и загрязнений, удаляют металл на острых краях контакта. Оголяющиеся участки металла легко смачиваются припоем.

Лазерная пайка. Лазерное излучение отличается от других источников электромагнитной энергии очень узкой направленно­стью. Концентрированный нагрев сфокусированной лучевой энер­гией имеет ряд преимуществ, основными из которых являются: бесконтактный подвод энергии к изделиям за счет удаления ис­точника от объекта нагрева; возможность передачи энергии через оптически - прозрачные оболочки как в контролируемой среде, так и в вакууме; нагрев разных материалов независимо от их электрических, магнитных и др. свойств в широком диапазоне регулирования и управления параметрами пайки. В зависимости от конструктивных особенностей и массы паяемых изделий, а также свойств соединяемых материалов используют различную аппаратуру разной мощности.

Требования к паяным соединениям, контроль качества. К

паяным соединениям предъявляются следующие требования:

при флюсовании нельзя допускать попадания флюса внутрь ЭРЭ и на контактные части электрических соединении;

форма паяных соединений должна быть каркасной с вогну­тыми галтелями припоя (рис.4.19) и без излишков припоя. Она должна позволять визуально просматривать через тонкие слои припоя контуры входящих в соединение отдельных электромон­тажных элементов;

поверхность галтелей припоя по всему периметру паяного шва должна быть вогнутой, непрерыв­ной, гладкой, глянцевой или свет­ло-матовой, без темных пятен и побочных включений.

Качество пайки проверяется внешним осмотром, а в необходи­мых случаях - с использованием лупы. Хорошо выполненной пай­кой нужно считать такую, на кото­рой ясно видны контуры соединяе­мых деталей, но все отверстия заполнены припоем. Пайка должна иметь глянцевую поверхность, без наплывов, трещин, острых покатостей. Возможные виды дефектов паяных соединений показаны на рис.4.20.

Механическую прочность пайки проверяют пинцетом с на­детыми на его концы трубками из поливинилхлорида (когда на это есть указания в ТД). Усилие натяжения вдоль оси провода должно быть не более 10 Н. Запрещается перегибать провод возле места пайки. После контроля и приемки место пайки окрашива­ют прозрачным цветным лаком.

Назначение и использование лужения, автоматизация процессов пайки и лужения. Высокие требования, предъявляе­мые к неподвижным соединениям деталей и элементов при элек­тромонтаже, осуществляемом методом пайки, вызывают необхо­димость выполнения операции горячего лужения.

Обычно горячее лужение электромонтажных элементов про­водится только при их неудовлетворительной паяемости (необхо­димость контроля паяемости закладывается в ТД). При лужении необходимо выполнять следующие требования:

лужение электромонтажных элементов (выводов ЭРЭ, кон­тактных площадок печатных плат, металлизированных отвер­стий, жил монтажных проводов и др.) должно выполняться в ос­новном теми же припоями, что и последующая пайка. Чувствительные к температуре ЭРЭ лудят припоями с понижен­ной температурой плавления. Так же, как и при пайке, при лу­жении таких ЭРЭ необходимо пользоваться теплоотводами;

нанесение флюса на облуживаемые поверхности при ручном лужении должно проводиться в течение минимального времени, которое необходимо для обеспечения смачивания поверхности припоем. При механизированном лужении флюсуется вся по­верхность, которая касается припоя;

при лужении расстояние по длине вывода ЭРЭ от зеркала припоя до корпуса ЭРЭ должно быть не меньше 1 мм (или в соот­ветствии с ТУ на ЭРЭ);

при лужении выводов ЭРЭ вручную погружением в припой или электропаяльниками длительность процесса не должна пре­вышать времени, которое указано в ТУ на ЭРЭ. Когда такого ог­раничения нет, длительность лужения принимается не более 5 с.

К атегория:

Производство радиоаппаратуры

Заготовка монтажных проводов, кабелей и жгутов

Заготовку монтажных проводов начинают с правки (выравнивания) провода, поступающего на завод в бухтах. После этого провод разрезают на заготовки необходимой длины (указана в технической документации).

При монтажных работах сращивание проводов из отдельных отрезков не допускается. Марку провода, его сечение и расцветку также определяют по технической документации.

Способ заготовки монтажных проводов зависит главным образом от масштаба производства. При индивидуальном производстве провод нарезают ножницами или кусачками по масштабной линейке. В серийном производстве для мерной резки проводов находят широкое применение различные приспособления и станки, значительно повышающие производительность труда и точность этой операции.

На рис. 1 показаны ножницы для мерной резки проводов, характеризующиеся высокой производительностью при точности реза +0,5 мм. Ножницы имеют подвижный и неподвижный диски с отверстиями различных диаметров, упор и ручку. При нерабочем положении ножниц отверстия в дисках благодаря наличию фиксатора и пружины, работающей на растяжение, совпадают. Нарезке партии заготовок предшествует установка упора с помощью стрелки на необходимую длину; отсчеты производят по линейке с делениями. Затем выбирают по диаметру провода необходимое отверстие на диске, продевают в него провод до упора; нажимая на ручку, жестко соединенную с подвижным диском, нарезают заготовки.

Рис. 1. Ножницы для мерной резки проводов: 1 - подвижный диск, 2 - неподвижный диск. 3 - упор, 4 - линейка, 5 -стрелка, 6 - ручка, 7 - фиксатор, 8 - пружина

Резку и зачистку концов монтажных проводов в условиях массового производства выполняют на специальном автомате (рис. 2). Производительность такого автомата 5500 проводов в час.

После резки монтажные провода и кабели поступают на заделку концов, которая состоит из следующих операций:
— зачистки концов от изоляции и экранирующей оплетки, удаления окисной пленки, скручивания жил, лужения и закрепления концов изоляции.

Способ заделки концов зависит от ряда факторов:
— марки применяемого провода или кабеля, конструктивных особенностей монтажа и его детелей, условий эксплуатации радиоаппаратуры, а также от масштаба производства.

Зачистка провода от изоляции должна проводиться на такую длину, которая бы обеспечивала надежность закрепления жил на контактных лепестках без излишних технологических отходов. Практика показывает, что для большинства соединений достаточна зачистка изоляции на участке провода длиной 7-10 мм. Зачищать изоляцию ножом нельзя, так как можно подрезать токо-проводящую жилу провода.

Изоляция провода в известной степени определяет способ зачистки.

Текстильную, пласгикатовую и пленочную изоляцию удаляют с проводов одним из следующих способов:
— с проводов МГВ , МГВЛ , МГВСЛ , БПТ -250, ТМ-250, ПМВ , ПМОВ (с внутренней изоляцией из стекловолокна), БПВЛ , МЦСЛ - способом надреза на автомате:
— с проводов МГВ , МГВЛ , БПВЛ , ПВЛ , ПМВ , ПМОВ (с внутренней изоляцией из хлопчатобумажного волокна), ПМВГ , МГШВ , МГЛ , МОГ - способом электрообжига на автомате одновременно с мерной резкой заготовок или на специальном приспособлении, устанавливаемом на столе монтажника и управляемом двумя ножными педалями, расположенными под столом.

Рис. 3. Автомат для резки и зачистки концов монтажных проводов

Рис. 4. Зачистка изоляции с конца провода: 1 - изоляция, 2 -жила

Приспособление имеет стойки, на которых укреплены параллельно расположенные колонки 3. С правой стороны на колонках неподвижно укреплена правая губка 2, левая губка 1 на латунных втулках свободно скользит по колонкам. Для зажима изоляции в момент ее снятия служит ребристая часть губок. Держатели проводов с медными штырями прикреплены к губка-л. К штырям подводится питание: нагреватели из константановой проволоки крепят

винтами. К держателям прикреплены конпы троса, при помощи которого можно передвигать вправо или влево подвижную губку, сдвигая или разводя при этом петлевые нагреватели, к которым подается от понижающего трансформатора напряжение 3-4 в. Педали служат, чтобы установить нагреватели в такое положение, при котором образуется зазор между ними, куда и вводят провод. Нажимая на левую педаль приспособления, сводят петли нагревателей выполняют тем самым обжиг изоляции. Большое распространение на заводах получили щипцы и ножи для электрообжига изоляции, работающие по такому же принципу, как и описанное приспособление. Изоляцию с одиночных проводов МГВ , МГВЛ , МГВСЛ , БПВЛ , БПТ -250, Г1ВЛ, Г1МВ, ПМОВ (с внутренней изоляцией из стекловолокна), МЦСЛ , ЛПЛ , МОГ , ТМ-250 удаляют специальными щипцами.

Эмалевую изоляцию удаляют:
— с проводов ПЭТ , ПЭЛ - шлифовальной шкуркой, шабером и пр.;
— с проводом ПЭВ и ПЭМ - окунанием концов провода в муравьиную кислоту с последующей протиркой мягкой тряпкой;
— с многожильных проводов ЛЭШО и ЛЭШД- нагреванием в верхней части пламени спиртовой горелки распушенного конца провода до светло-соломенного свечения и быстрым окунанием в спирт крепостью не менее 94° с последующей протиркой мягкой тряпкой.

Рис. 5. Приспособление для снятия изоляции с монтажных проводов обжигом: 1-подвижная губка. 2 -неподвижная губка. 3 - ко лонка, 4 - стойка

Рис. 6. Щипцы для удаления изоляции с концов монтажных проводов

Рис. 177. Щипцы для удаления изоляции с концов монтажных проводов: 1 - угольник, 2 и г -ножи, 4- ручка, 6- прижим

Кроме рассмотренных способов, для удаления эмалевой изоляции применяют нагревательные и механические приспособления.

Нагревательное приспособление представляет собой фарфоровую трубку, на которую намотана нагревательная спираль. Трубку закрепляют на деревянной ручке. Питание осуществляется через понижающий трансформатор. Для удаления изоляции концы провода вводят внутрь фарфоровой нагретой трубки, эмаль при этом сгорает.

Рис. 8. Механическое приспособление для зачистки проводов с эмалевой изоляцией

К механическим приспособлениям, предназначенным для удаления эмалевой изоляции, относится устройство с металлическими щетками (рис. 8), которые вращаются при помощи электродвигателя в противоположных направлениях. С помощью установочных винтов можно регулировать зазор между щетками. Для снятия изоляции конец провода через отверстие в защитном кожухе подводят к вращающимся щеткам. Изоляция снимается за несколько секунд. Станок с вращающимися металлическими щетками может быть использован для снятия любой изоляции, включая резиновую и стек-ловолокнистую.

Для зачистки концов высокочастотных кабелей РК применяют полуавтомат, при помощи которого ступенчатыми переходами удаляют изоляцию с концом кабеля по заданным размерам в зависимости от конструкции кабеля. Разделка концов высокочастотных кабелей показана на рис. 179.На передней панели автомата расположены гнезда, за которыми находятся шпиндели с головками, предназначенные для срезания одного из слоев изоляции. Электродвигатель полуавтомата одновременно приводит во вращение все шпиндели.

Первое гнездо и соответствующий шпиндель с головкой предназначены для удаления хлорвиниловой изоляции, второе - для удаления экранирующей оплетки, третье-для удаления хлопчатобумажной изоляции (способом обжига), четвертое - для обрезки полиэтиленовой изоляции и пя-тое _ для обрезки резиновой изоляции. Таким образом, кабели с хлорвиниловой изоляцией обрабатывают в гнездах 1, 2 и 4, а с хлопчатобумажной - в гнездах 3, 2 и 5. При обработке кабелей должна быть обеспечена целостность (отсутствие надрезов) токопроводящей жилы, внутренней изоляции и экранирующей оплетки. Размеры а, б, е, г (см. рис. 9) определяются типом разъема и должны отвечать эскизам технологической карты или чертажа.

Окисную пленку на оголенной части токопроводящего слоя зачищают шабером (рис. 10) или шлифовальной шкуркой средней зернистости. Зачищенную жилу облуживают припоем ПОС -40 на 5-7 мм от конца.

Концы наружной текстильной оплетки кабелей РК-44 и РК-45 закрепляют нитками №00, а после этого покрывают нит-роклеем. Если необходимо об-лудить концы экранирующей оплетки кабелей, их погружают в расплавленный припой или облуживают электропаяльником.

Концы многожильных монтажных проводов, например МГВ , БПВЛ , МГВЛ и других, предварительно скручивают. Для скручивания применяют специальное приспособление, показанное на рис. 11.

Зачищенный конец монтажного провода подается через направляющую втулку до соприкосновения с быстровращающимся зажимным пружинным элементом, закрепленным на валу электродвигателя.

Рис. 9. Разделка концов высокочастотных кабелей: а -кабелей РК, б -кабелей РК-44(РК-45); 1-жила, 2-изоляция, 3 -экранирующая оплетка, 4 - пластикатовая изоляция, 5-хлопчатобумажная нитка № 00. 6 - тркгтильняя оплетка

Рис. 10. Зачистка жилы кабеля РК от окисной пленки: 1 -металлическая подставка, 2-жила, 3 - шабер

Зачищенные и скрученные концы монтажных проводов подвергают горячему лужению: погружают в электрованну с расплавленным припоем Г10С-40 или ПОС -61 на 1-2 сек. Предварительно место лужения покрывают бескислотным флюсом, например спиртовым раствором канифоли.

Рис. 11. Приспособление для скручивания жил проводов перед облуживаинем 1 - направляющая втулка, 2- зажимной элемент, 3 - электродвигатель

Рис. 12. Закрепление изоляции провода ниткой (оклетневка): а-закрепление первого витка, б -укладка последующих витков, в - затягивание витков и отрезание концов ниток; 1-провод, 2 - хлопчатобумажная нитка № 20

Рис. 13. Закрепление изоляции провода отрезком трубки: 1 - жила, 2- полихлорвиниловая трубка, 3 - изоляция

Оклетневка состоит в наматывании на изоляцию слоя ниток и в соответствующем их закреплении (рис. 12). Оклетневку выполняют цветными хлопчатобумажными или шелковыми нитками, которые затем покрывают клеем БФ-4 или нитролаком. Использование полуавтомата позволяет механизировать этот процесс и резко сократить трудоемкость операции.

Более производительным и качественным способом заделки хлопчатобумажной изоляции на концах провода является заделка с помощью хлорвиниловых, резиновых или линоксиновых трубок (рис. 13).

Для отрезания трубок необходимой длины применяют станок, показанный на рис. 14. Станок работает по автоматическому циклу. Производительность его 300 тыс. заготовок в смену. Он позволяет разрезать трубки диаметром от 2 до 6 мм на отрезки длиной от 8 до 20 мм.

Рис. 14. Станок для отрезания изоляционных трубок: 1-хлорвиниловая трубка, 2 и 5 - направляющие втулки, 3 - прижимной ролик, 4 и 7 -шестерни, 6 - нож, в -милая шестерня, 9 - неподвижный нож, 10 - ведущий ролик

Основными деталями станка являются две шестерни, на одной из которых укреплен нож 6, а на валу второй-сменный ведущий ролик 10. Для привода шестерен используется малая шестерня 8, укрепленная на валу двигателя н вращающаяся со скоростью 6000 об!мин.

В процессе работы станка хлорвиниловая трубка проходит через направляющую втулку 2 и, попадая на сменный ведущий ролик 10, прижимается резиновым прижимным роликом 3, а далее подается во вторую направляющую втулку 5 и, наконец, на лезвие неподвижного ножа 9. При каждом обороте вращающегося ножа хлорвиниловая трубка отрезается. Регулировку длины отрезаемых трубок производят, подбирая сменный стальной ролик с острой пересекающейся накаткой.

Заделку нитролаком выполняют на участке провода длиной 8- 10 мм (рис. 15).

При закреплении концов оплетки проводов БПВЛ , МГВЛ и МГВСЛ нитролаком или оклетневкой оплетку предварительно сдвигают на 3-5 мм от места среза полихлорвиниловой изоляции, а избыток ее разгоняют вдоль провода.

Рис. 15. Закрепление изоляции провода нитролаком: 1-жила, 2 - нитролак, 3 - изоляция

При удалении изоляции с проводов БПВЛ и МГВЛ электрообжигом концы оплетки спекаются с внутренней изоляцией, поэтому закреплять их не нужно.

Текстильную изоляцию провода ПВЛ снимают на участке длиной 8-10 мм от места среза резиновой изоляции.

Рис. 16. Разделка конца экранированного провода: 1 - жила, 2- изоляция, 3- экранирующая оплетка

Рис. 17. Разделка конца провода БПВЛЭ (БПШЭ , МГВЛЭ , МЦСЛЭ ): 1-жила, 2 - плаетикатовая изоляция, 3 - текстильная оплетка

Концы экранирующей оплетки срезают монтажными ножницами на 20 мм, для этого сдвигают край оплетки, разрезают оплетку вдоль на 20 мм и аккуратно обрезают вокруг, чтобы срез был ровным и без торчащих жилок.

Заделку концов экранирующей оплетки выполняют несколькими способами:
— протаскиванием конца провода через отверстие, сделанное в оплетке и подключением свободного конца оплетки к корпусному лепестку;
— подпайкой к оплетке дополнительного провода; намоткой на оплетку голого луженого провода и последующей пропайкой этого места;
— закреплением экранирующей и текстильной оплеток нитками с последующим покрытием нитроклеем и припайкой к середине экранирующей оплетки провода МГВ (этот способ применяется для коротких проводов).

В первом случае поступают следующим образом: конец оплетки расширяют, сдвигая вправо, и на расстоянии 20 мм от конца провода делают в оплетке отверстие диаметром 3-4 мм; через это отверстие провод продевают и извлекают из оплетки, а свободный конец оплетки вытягивают и в месте выхода провода плотно прижимают к изоляции. Конец экранирующей оплетки используют для подключения к корпусному лепестку. В том случае, когда длина оплетки недостаточна, к концу экранирующей оплетки подпаивают отрезок голого провода ММ диаметром 0,5-0,8 мм, конец которого длиной примерно 4- 6 мм вводят внутрь оплетки с ее торца, обжимают и припаивают припоем ПОС -40. На рис. 188 показан образец такой заделки.

Рис. 18. Заделка заземляющего конца экранирующей оплетки: 1 - провод ММ. 2 - экранирующая оплетка, 3- нитроклей

Рис. 19. Подпайка дополнительного провода к экранирующей оплетке: 1 - жила, 2 -пластикатовая изоляция, 3- нитролак, 4 - провод МГВ , 5 - полихлорвини-ловяя трубка (если необходимо изолировать экранирующую оплетку), 6 - экранирующая оплетка, 7 - хлопчатобумажная нитка № 20, 8 - текстильная оплетка

Способ подпайки дополнительного провода к экранирующей оплетке показан на рис. 19. На оплетку надевают полихлорвиниловую трубку и делают на ней клинообразный вырез. В этом месте к оплетке подпаивают припоем ПОСВ -33 распушенный конец провода МГВ длиной 40- 50 мм, сечением 0,35 мм2. После этого место пайки и конец экранирующей оплетки со сдвинутым концом текстильной оплетки закрепляют ниткой № 20 и покрывают нит-роклеем.

Способ намотки дополнительного провода на экранирующую оплетку показан на рис. 20. На конец оплетки плотно наматывают 2-3 витка голого луженого провода ММ диаметром 0,5 мм. Один конец этого провода прижимают монтажными плоскогубцами к оплетке, а другой (длиною 40-50 мм) оставляют свободным. Витки провода припаивают к оплетке припоем ПОСВ -33 методом окунания. На свободный конец голого провода надевают линоксиновую трубку, а место пайки плотно закрывают отрезком изолирующей трубки длиной 15-20 мм.

Концы экранирующей и текстильной оплеток закрепляют нитками и нитроклеем. Распушенный конец провода МГВ припаивают к середине экранирующей оплетки припоем ПОСВ -33. На экранированный провод надевают хлорвиниловую трубку, а свободный конец подпаянного провода пропускают через предварительно сделанную в середине трубки прорезь, а затем вытаскивают наружу.

Обычно монтажные провода, прокладываемые в одном направлении, увязывают в общий жгут хлопчатобумажными или льняными нитками. Жгутовый монтаж отличается повышенной механической прочностью, уменьшает разброс собственной емкости схемы и снижает трудоемкость монтажных операций.

Рис. 21. Заделка конца экранирующей оплетки вместе с текстильной оплеткой 1 - нитроклей, 2 - текстильная оплетка, 3 - хлопчатобумажная нитка № 20, 4- экранирующая оплегка

Рис. 22. Пайка дополнительного провода к экранирующей оплетке: 1-провод МГВ сечением 0,35 мм2, 2 -экранирующая оплетка, 3- полихлорвиниловая трубка

Образец жгута делают на стадии проектирования прибора. Рекомендуется следующий порядок отработки жгута. На полностью собранном и приготовленном для монтажа шасси согласно монтаж-238 ной схеме и таблице монтажных соединений раскладывают провода. Концы проводов закрепляют на контактных лепестках и маркируют. Раскладку проводов ведут таким образом, чтобы готовый жгут не лежал на крепежных деталях (гайках, винтах, скобах и т. п.) и по возможности не затруднял доступ к ним; кроме того, изоляция проводов жгута не должна касаться контактных лепестков близко расположенных деталей.

Рис. 20. Намотка дополнительного провода на экранирующую оплетку: 1-жила, 2- изолятор, 3 - полихлорвиниле вая трубка или бирка, 4 -провод МГВ сече нием 0,35 мм2 или провод MM &0,5 мм 5 - полихлорвиниловая трубка (если необхо димо изолировать экранирующую оплетку) 6 - экранирующая оплетка

Изоляцию проводов в местах прохода жгута через отверстия в шасси и экранах предохраняют полихлорвиниловыми трубками, прокладками, а также специальными резиновыми втулками (пистонами) и изоляторами.

Рис. 24. Закрепление нитки на жгуте: 1 - нитка, 2 - жгут

Рис. 23. Увязка проводов в жгут: I -провод, 2- жгут, 3 -ответвление жгута, 4 - нитка

Вначале укладывают короткие провода и в последнюю очередь наиболее длинные с таким расчетом, чтобы последние образовали лицевую сторону жгута. В середину жгута укладывают экранированные провода, не заключенные в полихлорвиниловые трубки. Если по ТУ в жгуте предусмотрены запасные провода, их укладывают сверху на наибольшую длину жгута.

Обязательно предусматривается запас провода по длине на закрепление (20-25 мм на оба конца) и такой же запас на повторное закрепление концов проводов в случае обрывов. Таким образом, кроме расстояния между точками подключения провода, по направлению его укладки дается еще 40-50 мм. До закрепления второго конца измеряют длину провода, а результаты заносят в таблицу монтажных соединений.

После раскладки жгута провода увязывают крепкой ниткой при помощи изогнутой иглы; петли следует вязать с натяжением через равные интервалы (не более 20 мм), а также в местах ответвления проводов (рис. 23). Закрепляют начало и конец нитки, как показано на рис. 24.

Когда вязка жгута окончена, его вынимают из прибора и правят на ровной поверхности; ветви жгута, расположенные в разных плоскостях, отгибают на 90° в плоскость основной части жгута.

Рис. 25. Эскиз жгута

Затем жгут кладут на лист чертежной бумаги лицевой стороной вниз н срисовывают в натуральную величину.

Эксиз жгута применяют для изготовления опытного шаблона, который представляет собой лист фанеры с вычерченным на нем жгутом и вбитыми в нужных местах шпильками (рис. 26). По шаблону вяжут опытный жгут, причем раскладку проводов на шаблоне начинают с запасных и длинных рабочих проводов и заканчивают короткими, т. е. применяют обратный порядок раскладки проводов и обратное изображение жгута. Это делают, чтобы придать жгуту более аккуратный вид: узлы, сделанные на жгуте, не будут заметны после его укладки в прибор.

Опытный жгут проверяют, укладывая его на шасси прибора, выявляют и исправляют допущенные неточности. Исправления вносят в эскиз жгута и таблицу монтажных соединений. Рабочий шаблон изготовляют по откорректированному эскизу жгута.

В серийном производстве жгуты изготовляют следующим образом: монтажные провода, прошедшие зачистку, лужение и заделку концов, укладывают на шаблон согласно таблице соединений, содержащей сведения о марке, сечениях, порядковых номерах и расцветке проводов. Укладку провода начинают с закрепления его на начальной шпильке.

Затем провод прокладывают по схеме жгута, изгибая его на угловых шпильках, и заканчивают закреплением на конечной шпильке. Начальная и конечная шпильки имеют один и тот же номер. Когда все провода уложены, их обвязывают льняными нитками. Связанный жгут снимают с шаблона и пробником проверяют правильность укладки проводов. Образцы жгутов показаны на рис. 27.

В тех случаях, когда к механической прочности и влагостойкости жгутов предъявляют повышенные требования, их обвязывают ки-перной лентой и пропитывают лаком.

Более удобны в работе электрифицированные шаблоны, получившие широкое распространение на радиозаводах; они значительно снижают трудоемкость процесса изготовления жгута и сокращают возможный брак.

Рис. 26. Шаблон для раскладки жгутов

В электрифицированном шаблоне концевые шпильки заменены зажимами-кнопками, в которые вмонтированы зеленые сигнальные лампочки. Иногда лампочки располсжены рядом с зажимами около цифровых обозначений концов монтажных проводов. На шаблоне помещается таблица соединений. Рядом с обозначением каждого соединения установлены контрольные лампочки красного цвета. Установка питается напряжением, соответствующим напряжению сигнальных лампочек.

Рис. 27. Жгуты

Укладка монтажных проводов на электрифицированном шаблоне производится следующим образом. При включении шаблона в сеть загораются две зеленые лампочки тех зажимов, между которыми нужно уложить первый провод. Для закрепления конца провода нажимают на кнопку зажима, открывая в нем паз, в который заводят провод, сигнальная зеленая лампочка при этом гаснет. После прокладки провода по контуру жгута закрепляют второй конец; зеленая лампочка второй кнопки гаснет, но при этом зажигается красная контрольная лампочка на таблице соединений, сигнализирующая о том, что провод проложен правильно. Одновременно с этим зажигаются две зеленые лампочки тех кнопок-зажимов, между которыми нужно проложить следующий монтажный провод, и т. д. Если жгут уложен правильно, будут гореть только контрольные красные лапочки таблицы соединений.

На некоторых радиозаводах разработаны автоматы для раскладки жгутов.

Концы проводов в жгутах и междублочных кабелях маркируют, используя изоляцию проводов различного цвета, метки из разноцветных нитроэмалей, наконечники из цветных или нумерованных полихлорвиниловых трубок, съемные бирки, клеевую полихлорвиниловую ленту, на которую нанесены цифры (бандаж из маркировочной липкой ленты накладывают на провода и жилы кабеля в 1,5-3 оборота).

Рис. 28. Типовая схема электпиЛинноованного шаблона

Просто, дешево и красиво навести порядок в проводах внутри вашей электронной конструкции.
Все что вам понадобится это пустая бутыль от газировки, ножницы и чайник. Как это сделать читайте далее.

Разбирая заводские конструкции, все наверное видели, что провода увязаны в жгуты.
В самодельных конструкциях это встречается редко. Часто бывает так, что за ворохом разномастных проводов еле-еле просматриваются платы и остальные элементы схемы. Зачастую такой ворох проводов можно увидеть и внутри системного блока компьютера, где провода от БП и сигнальные шины заполняют все внутреннее пространство и ухудшают охлаждение компонентов, зачастую болтающийся провод останавливает один из вентиляторов охлаждения, что приводит к перегреву и выходу из строя дорогостоящих компонентов.

На примере изготовления оплетки для проводов компьютерного БП я хочу показать как в домашних условиях быстро и дешево увязать в жгуты провода ваших электронных конструкций, желающие могут таким образом навести порядок в проводах внутри своего системного блока.
Итак, что нам понадобится.

Пустая пластиковая бутылка от газировки. Я воспользовался ядовито-зеленой бутылкой от напитка Mountain Dew. Этот пластик ярко светится в ультрафиолете. Для украшения внутренностей системного блока с окошком на боковой поверхности и УФ лампами подсветки внутри – лучше не придумать. Для увязывания в жгут проводов внутри усилителя или какой-нибудь другой конструкции подойдет любая бутылка понравившегося вам цвета.
С бутылки отрезаем горлышко и ножницами нарезаем по спирали узкую примерно 3-5мм шириной ленту.

Дальше полученной лентой туго обматываем жгут проводов. Чтобы лента на концах не раскручивалась крепим ее временными проволочными стяжками. Можно воспользоваться капрновыми стяжками или кусочками термоусадочной трубки. Мотать надо виток к витку, по возможности туго натягивая.

А теперь самое главное. Наверняка все в курсе, что пластик, из которого сделаны бутыли обладает ярко выраженными термоусадочными свойствами. Если не в курсе, то достаточно попробовать облить бутылку крутым кипятком, чтобы убедиться в этом. После обматывания жгута проводов лентой нарезанной из бутылки эту ленту надо прогреть. Я пользовался феном, отрегулированным на подачу воздуха с температурой примерно 130с*. Если жгут проводов еще не распаян, или вы решили таким способом облагородить провода от компьютерного БП, то можно воспользоваться горячей струей пара идущего из носика кипящего чайника. Только потом не забудьте хорошенько просушить от сконденсировавшейся влаги.

Остальные фотографии сделаны с УФ подсветкой в затемненной комнате, чтобы лучше выделялась оплетка.

После обработки теплом, оплетка сожмется, плотно охватит провода и зафиксирует свою форму, больше уже не будет пытаться раскрутиться. Проволочные стяжки крепившие кончики ленты, можно удалить. Провода в такой оплетке становятся жесткими. Им легко придать нужную форму и они ее хорошо держат.

Надеюсь, что этот нехитрый и дешевый способ позволит навести вам порядок в проводах внутри ваших электронных устройств и может кому то пригодится и для украшения интерьера вашего системного блока или какого-нибудь другого устройства имеющего прозрачные окошки в своих стенках. Удачи!

Конструкции жгутов определяются особенностями конструкций аппаратуры и требованиями к обслуживанию. Жгуты делятся на межблочные и внутриблочные, которые, в свою очередь подразделяются на простые (прямые) (а), с ответвлениями (б), сложные (в), с замкнутыми ветвями (г) (рис.7).

рис.7.

В зависимости от конструкции жгута для его изготовления применяют плоские и объемные шаблоны. Плоский шаблон представляет собой основание из изоляционного материала, на котором нанесен рисунок жгута и в соответствии с трассировкой расположены металлические шпильки, на которые надеты изоляционные трубки (рис.8). Для фиксации концов проводов предусмотрены специальные зажимы. Между шпильками производят укладку монтажных проводов.

Повышение производительности изготовления жгутов и исключение ошибок монтажа достигают применением электрофицированных шаблонов, в которых концы монтажных проводов фиксируются специальными зажимами, электрически связанными с сигнальными лампочками. Лампочки и зажимы коммутированы таким образом, что при правильной укладке и фиксации провода загораются поочередно лампочки 1-й, затем 2-й трассы и т.д. Провод прокладывается по трассе шаблона, лампочки при этом гаснут, а загорается красная контрольная лампочка, подтверждающая правильность укладки.

Первоначально разработку конструкции жгута осуществляют на макете. Укладывают провода согласно монтажной или принципиальной схеме, концы проводов маркируют с двух сторон бирками с указанием номера трассы (1-2; 1-6; 3-5 и т. д.), после чего измеряют их длину и заносят данные в таблицу монтажных соединений.

Таблица 1 - Таблица монтажных соединений

При раскладке жгутов соблюдают следующие правила:

Экранированные провода должны быть внутри жгута, поэтому с них начинают раскладку;

Внутри жгута укладывают короткие провода малых сечений;

Длинные провода укладывают снаружи с образованием лицевой стороны;

Шаг вязки жгутов t выбирают в зависимости от сечения жгута, числа проводов n и диаметра жгута по табл. 2;

концы жгута должны иметь бандажи и оконечные узлы;

для защиты от механических повреждений жгут по всей длине или на отдельных участках обматывают изоляционной лентой;

жгут на каркасе крепят металлическими скобками с установкой под ним изоляционных трубок или прокладок из лакоткани (длина закрепления 150-200 мм);

отверстия в каркасе, через которые проходят жгуты, должны иметь закругленные кромки и резиновые втулки;

при пайке проводов жгута обязательно применяют их механическое крепление на контактных лепестках, путем продевания в отверстие лепестка и загибки.

Таблица 2 - Шаг вязки жгутов

Если аппаратура предназначена для работы в условиях тряски и вибрации, концы проводов огибают вокруг лепестков на 1-2 оборота и обжимают. Запрещается паять незакрепленные концы (встык и внахлестку). Для большинства монтажных соединений, допускающих нагрев до 280°С применяется припой ПОС-40, для наиболее ответственных соединений применяют припой ПСр 2,5, который содержит 2,5% Ag, 5,5% Sn и 92% Pb и имеет температуру кристаллизации 305°С. Для пайки проводов, допускающих нагрев до 230°С применяют припой ПОС-61.

Для снижения трудоемкости процесс вязки жгутов механизируют, используя пневматические пистолеты. Автоматизация процесса вязки осуществляется на специальных станках, автоматах или полуавтоматах, управляемых с ЭВМ. Для механизации операций изготовления жгута в условиях серийного производства используют конвейерные линии. В этом случае технологический процесс разбивают на ряд простых операций, например, на одном рабочем месте осуществляют раскладку проводов одного сечения и марки. Такт работы составляет 5-7.5 с. Конвейер для изготовления жгутов замкнут в горизонтальной плоскости и транспортирует шаблоны с помощью тележек. Он оснащается пистолетами для вязки жгутов, приспособлениями для снятия изоляции и лужения.

Для раскладки жгутов разработан автомат с программным управлением модели KL-327, выполняющий следующие операции: выбор провода и подготовку его к раскладке по расцветке и сечению; крепление начала проводника обмоткой вокруг шпильки на шаблоне; раскладку провода; обрезку провода.

Автомат раскладывает провода марки МГШВ сечением до 0,5 мм 2 со скоростью 10 м/мин. Наибольшее количество раскладываемых цепей - 102 шт., габариты жгутов - до 1000*400 мм.

Для изготовления жгутов используют РТК, которые включают: робот-манипулятор (РМ-01), универсальный шаблон, сменную оснастку робота: схваты, механизм раскладки провода. Средняя скорость укладки проводов не менее 0,25 м/с.

Для изготовления жгутов применяют монтажные медные про-5вода с различным типом изоляции: волокнистой из капроновых нитей (МШДЛ, МЭШДЛ, МГШ, МГШД) или стекловолокна ГЩГСЛ, МГСЛЭ); полихлорвиниловой (ПМВ, МГВ) и волокнисто-полихлорвиниловой (МШВ, МГШВ, БПВЛ). При повышенной температуре (до 250°С) и влажности используют провода с фторопластовой изоляцией (МГТФ), для аппаратуры, работающей при -70 °С,- провода в шланговой оболочке из морозостойкой резины марок РПД и РПШЭ. Сигнальные ВЧ - цепи для защиты от электромагнитных помех коммутируют экранированными прово­дами и кабелями с обязательным заземлением каждого экрана в одной (при длине до 100 мм) или двух точках (при длине свыше 100 мм). К проводам для жгутового монтажа предъявляются сле­дующие требования: соответствие сечения токопроводящей жилы и изоляции рабочей плотности тока и допустимому падению на­пряжения; механическая прочность, гибкость и эластичность; от­сутствие повреждений (подрезов, поджогов), снижающих их ме­ханическую и электрическую прочность; применение маркировочных знаков; наличие запаса по длине, обеспечивающего повторные перепайки.

На каждый жгут методом макетирования разрабатывается I чертеж, по которому изготавливается плоский или объемный шаблон, и составляется таблица соединений. На шаблоне трассы ук­ладки проводов ограничиваются шпильками или штырями. Штыри устанавливаются также в местах изгибов и ответвлений, на начальных и конечных точках трасс.

Т
ехнологический процесс жгутового монтажа состоит из сле­дующих этапов: разделки монтажных проводов и кабелей, сборки и вязки жгута на шаблоне,

соединения с контактными элемен­тами, трассировки и закрепления на несущей конструкции, конт­роля качества выполнения. Основной объем работ при изготовлении жгутов занимают подготовительные операции: разрезка по­ступающих проводов и кабелей на мерные участки, разделка кон­цов и закрепление изоляции, удаление окисной пленки, свива­ние, лужение и марки­ровка. Разрезка и сня­тие изоляции с концов одиночных проводов проводится методами, описанными в § 4.3, с использованием уни­версальных автоматов, приспособлений или вручную. Автоматиче­ское оборудование (рис. 4.8) предназна­чено для резки монтажных проводов различного сечения длиной 50... 1350 мм с одновременным обжигом изоляции по концам на расстоянии 5... 10 мм со скоростью 2000 шт./ч. Для зачистки кон­цов высокочастотных кабелей применяется механизированное оборудование, в котором последовательно удаляются изоляцион­ные и экранирующие слои. Отделение наружного полихлорвинило­вого покрытия проводится надрезом вращающимся ножом или

термомеханической обработкой удаляемой поверхности при помо­щи двух накладных пластин с острыми ножевыми кромками, вы­полненными по диаметру токопроводящей жилы. Экранированная оплетка удаляется в блоке, работающем по принципу винтового среза. Блок (рис. 4.9) состоит из втулки 1, двух ножей 2 и жест­ко связанных с ними фрез 3. Перемещением втулки вдоль оси в сторону от ограничительного упора 5 устанавливают длину обра­ботки. При вращении фрез навстречу движению кабеля 4 экрани­рованная оплетка загибается и срезается, попадая в зазор между зубьями фрез и ножей. Круговой срез экранирующей оплетки обеспечивается радиальным вращением блока. Остальные слои из хлопчатобумажной, полиэтиленовой и резиновой изоляции уда­ляются механически (надрезом) или термомеханически.

Для извлечения изолированного провода из экранирующей оп­летки применяют диэлектрическую иглу с крючком, которая ост­рым концом расширяет жилы оплетки и через образовавшееся отверстие протаскивает провод. Освобожденную от провода часть оплетки подпаивают к корпусному лепестку непосредственно или через отрезок монтажного провода.

После снятия изоляции оголенные концы многожильных про­водов скручивают во вращающемся сверлильном патроне, в кото­ром укрепляется втулка с коническим отверстием, а все подготов­ленные провода поступают на флюсование и облуживание рас­плавленным припоем ПОС-61. Для предохранения волокнистой изоляции от разлохмачивания ее концы закрепляют нитроклеем, штампованными наконечниками из пластмассы, путем одевания отрезков линоксиновых или полихлорвиниловых трубок, бандажированием нитками. Нарезка диэлектрических трубок на участки необходимой длины проводится на автомате, схема которого при­ведена на рис. 12.10. Он позволяет нарезать трубки диаметром 2...5 мм и длиной 8...20 ,мм. Производительность автомата состав­ляет 300 тыс. заготовок в смену.

Уменьшение трудоемкости монтажно-сборочных работ, сниже­ние количества неправильно выполненных соединений, облегчение контроля нахождения неисправностей и ремонта достигается мар­кировкой проводов. Ее выполняют с помощью изменения расцвет­ки изолированных монтажных проводов, липких лент с цифровыми или буквенными кодами, маркировочмых трубчатых бирок или путем нанесения маркировочных знаков непосредственно на изо­ляцию проводов. Наибольшее распространение получили два по­следних метода из-за высокой производительности и надежности выполнения. Маркировочные бирки

получают на автомате, анало­гичном приведенному на рис. 4.10, дополнительно снабженном сменным подогревным маркировочным пуансоном, который при своем движении вдавливает краску с перематываемого рулона цветной ленты в поверхность диэлектрической трубки. Смена пу­ансона и ленты происходит в течение 1 мин. Оборудование для маркировки изоляция проводов строится по тому же принципу, но операция выполняется до разрезания проводов на участки (станок фирмы Artos, США). Маркировочные бирки одеваются на провод таким образом, чтобы были перекрыты обрезы изоляции на 1 ..» ... 3 мм и исключены их смещения во время эксплуатации.

Сборка жгутов в соответствии с чертежом и таблицей монтаж­ных соединений проводится вручную, с применением электрифицированного шаблона или на станках с ЧПУ. Широкое распрост­ранение получили экономичные в изготовлении электрифицирован­ные шаблоны, так как при этом снижается трудоемкость работы и сокращается величина возможного брака. На таких шаблонах концевые шпильки заменяются быстрозажимными кнопками, в которые монтируются светодиоды или сигнальные лампочки (зе­леные), а на таблице соединений рядом с каждой трассой и на кассетнице возле кассеты с соответствующим подготовленным про­водом устанавливаются контрольные лампочки красного цвета. Лампочки и зажимы коммутированы таким образом, что при включении шаблона в сеть загорается пара зеленых лампочек, обозначая место укладки, и пара красных лампочек, которые оп­ределяют тип провода и его место хранения в кассетнице. После правильной укладки и фиксации провода сигнальные лампочки первой трассы гаснут, загораются лампочки второй трассы и т. д. Контроль правильности укладки проводов проводится с пульта уп­равления по свечению всех лампочек, расположенных у таблицы соединений.

В условиях серийного производства используется автоматиче­ское оборудование с ЧПУ (например, станок фирмы Eiectromat, ГДР). Он предназначен для изготовления жгутов на шаблонах размером 550X1250 мм 20 проводами разных цветов диаметром по изоляции 0,5... 1,5 мм, в том числе тремя парами свитых прово­дов размером 2X1 мм. Автомат состоит из укладочной головки, барабана, на котором крепится шаблон, двух механизмов переме­щения барабана, состоящих из шагового электродвигателя, чер­вячной передачи и магнитного тормоза, а также системы управле­ния, работающей от перфоленты. Точки поворота и рабочие шаги автомата определяются координатами на чертеже жгута. Для проверки составленной программы и размещения концевых и трас­сировочных штырей на шаблоне взамен укладочной головки ук­репляется самописец, который воспроизводит рисунок жгута. В отмеченных на рисунке местах просверливаются отверстия и вставляются штыри для крепления проводов.

Перед пуском автомата бухты с проводом устанавливают на кронштейнах, а концы проводов вводят в магазин, расположенный на укладочной головке, в последовательности, определяемой прог­раммой. Перемещением магазина провод подается в укладочную головку, которая заводит его в отверстие шаблона рядом с на­чальным штырем и закрепляет путем навивки на этот штырь. Укладка проводов по трассе осуществляется под любым углом за счет вращательного и поперечного перемещения барабана с шаб­лоном. На конечном штыре происходит отрезка провода и повто­рение операции его закрепления. Для устранения повреждения провода укладочная головка рихтует его, а после укладки не­скольких проводов в одной плоскости поднимается выше. Если на одном штыре заканчивается несколько проводов, то автомат от­резает их на различную длину и навивает на разной высоте.

Шаблон с собранным жгутом снимается с барабана и заменяется новым, а снятый поступает на вязку. Время переналадки ав­томата на другой тип жгута зависит от его величины и сложности. Смена шаблонов проводится за 30 с. Средняя скорость раскладки 10 м/мин. Так как жгут собран на автомате из.неподготовленных проводов, то эти операции выполняются после вязки, но с приме­нением ручных приспособлений.

Уложенные в жгут провода, не снимая с шаблона, обвязывают нитками, лентой шириной 10...50 мм, термоусадочной пленкой, кожей или спрессовывают резиной. Шаг вязки определяется се­чением монтажных проводов, числом проводов в жгуте n и его ди­аметром D. На криволинейных участках шаг вязки уменьшается в 1,5-2 раза. Вязку нитками осуществляют вручную или при помощи пневматических приспособлений.

Из приведенного описания ТП видно, что в условиях серийного производства возможны два варианта маршрута изготовления жгутов: 1) автоматическая подготовка проводов к монтажу и руч­ная сборка на шаблоне; 2) автоматическая раскладка проводов и их ручная подготовка к монтажу.

Выбор оптимальной структуры определяется из реальных ус­ловий по минимуму трудозатрат.

Далее изготовленный жгут поступает на проверку правильно­сти монтажа и качества выполнения подготовительных операций. Сборка жгута с соединителями, переключателями и другими кон­тактными элементами, а также укладка на каркасе конструктивов и крепление проводится аналогично с ПЛК.