Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Понедельник, 18 ноября
 
 


Это интересно!

Ранее

Аудит производства в кризис? Обязательно!

Сегодня, когда кризис достаточно серьезно затронул всех без исключения производителей электроники, на первый план выходит необходимость обеспечения выживания производства. В статье рассматриваются преимущества проведения аудитов в ходе принятия антикризисных мер по повышению эффективности работы предприятий, собирающих электронную технику. Стоит отметить, что целый ряд предприятий еще в докризисное время проверил действенность описанной в статье методики и смог существенно снизить издержки производства.

Заказ гражданский – исполнение военное!

Конкуренция на рынке контрактного производства электроники в условиях наступившего кризиса обостряется. Заказчиков сегодня в первую очередь интересует скорость и качество исполнения заказа, что может обеспечить только по-настоящему современное оборудование и подготовленный персонал. ГУ «Войсковая часть 35533» обладает и тем, и другим. В статье представлены технологические возможности одного из самых оснащенных российских предприятий.

Селективная влагозащита печатных узлов

Многим технологам хорошо известен метод окунания печатной платы в ванну с влагозащитным покрытием либо наиболее распространённый на многих отечественных предприятий метод нанесения «кисточкой». Метод окунания, или погружение, вызывает необходимость использования ещё двух сложных технологических процессов нанесения и удаления маски, которая предназначена для защиты разъёмов или других участков печатной платы от нанесения влагозащитного покрытия. На сегодняшний день практически каждая печатная плата имеет некоторое количество разъёмов, которые требуют т.н. «маскирование» при технологии окунания. Технология селективной влагозащиты — одно из самых последних направлений развития методов нанесения влагозащитного покрытия на печатные платы в условиях российской электронной промышленности.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

27 марта

Обработка провода и изготовление жгутов и кабелей для авиационно-космической техники

В статье дается обзор оборудования и технологий, применяемых при обработке проводов. Рассмотрены пути снижения веса жгутов и соединительных кабелей, возможности повышения качества жгутов. Освещены проблемы и возможности их решения, возникающие при обработкой проводов МГШВ, МС, МЛТП и т.д., которые помимо основной изоляции имеют дополнительный подслой из фторопластовой суспензии или полиэфирной нити. Описаны технологии опрессовки контактов на провода, возможности лужения области опрессовки и технологии сварки проводов и контактов и плетеных экранов ПМЛ.



В

авиационно-космической промышленности происходит постоянное внедрение инновационных технологий и оборудования. С развитием микроэлектроники и нанотехнологий появилась возможность значительно снизить вес приборов и аппаратуры. Производители уделяют этому вопросу большое внимание. Существует также  необходимость снижения веса жгутов проводов и межблочных кабелей, которые соединяют всю аппаратуру на борту. Проблема снижения веса находится под пристальным вниманием разработчиков и заказчиков.
Существуют два решения данной проблемы.

1. Применение материалов, имеющих меньший вес. Ряд российских компаний добился в этом определенных успехов. На данный момент производятся специализированные корпусы разъемов из тонкой токопроводящей фольги. Значительного снижения веса жгута добились за счет использования специализированной экранирующей оплетки из посеребренных медных проволочек. Также применяются провода с посеребренными жилами. Работы в этом направлении ведутся и далее, разрабатываются комплектующие с меньшим весом из более легких материалов.
2. Применение современных технологий, позволяющих повысить качество выпускаемых жгутов, снизить их вес. Для более эффективного использования новых комплектующих требуется внедрение новых технологий.

Стремясь к снижению веса жгутов, необходимо уделять большое внимание их качеству, т.к. из-за одного некачественного соединения может возникнуть серьезная проблема со всем изделием.
В космической и авиационной технике используются специализированные провода марок МС, МГТФ, МГШВ, БПВЛ, НВ, РК и т.д. Обработка этих специализированных проводов достаточно сложна. В настоящее время многие производители осуществляют обработку данных проводов вручную, для чего используются ручные клещи-стрипперы или пинцеты с термоподогревом (обжигалки).

Качество обработки провода

Требования к качеству обработки провода представлены в стандарте IPC A-620. В нем все типы проводов разделены на классы, в зависимости от области применения. В соответствии с классами различаются и требования к качеству обработки провода.

Требования к качеству обработки проводов, применяемых в авиационно-космической промышленности, относятся к самому высокому классу (класс №3). Эти требования не допускают подрезания или насечки на зачищаемых жилах провода.

Использование ручного инструмента с V-образными или радиусными ножами не гарантирует такого качества зачистки провода. При ручной обработке провода с использованием ручного зачистного инструмента очень сложно добиться контроля над подрезанием или повреждением жил. Для того чтобы не оцарапать жилу, можно увеличить зазор между зачистными ножами. Однако добиться стабильности в ручном режиме практически невозможно — сказывается большое влияние человеческого фактора. Нестабильное усилие стягивания изоляции, нестабильный угол подачи провода в зачистное устройство приводит к повреждению токоведущей жилы и другим дефектам обработки.

Поэтому для того, чтобы производить отбраковку после ручной обработки, каждый зачищенный провод необходимо проверять под микроскопом, что ведет к значительным трудозатратам и необходимости в дополнительном оборудовании.

Другой способ — применять устройства для термической зачистки, в обиходе называемые обжигалками. Применение обжигалок влечет за собой следующие проблемы.
– Перегрев токоведущей жилы, что делает жилу более хрупкой. Это может проявиться в дальнейшем при эксплуатации проводов, зачищенных подобным способом.
– Перегрев токопроводящей жилы приводит к тому, что жила в большей степени подвергается воздействию окружающей среды и быстро окисляется.
– В случае, когда изоляция легкоплавкая, остатки расплавленной изоляции налипают на жилу. Например, при зачистке провода МГШВ, который имеет тонкий подслой из полиэфирной нити, этот подслой при механическом воздействии легко проникает между проволочками токопроводящей жилы. Все, кто зачищал обжигалками МГШВ, знают, что полиэфирная нить налипает на инструменте, а ее остатки — на токопроводящую жилу.

При использовании ручных термических зачистных инструментов нестабильное усилие стягивания изоляции и нестабильный угол подачи провода в зачистное устройство приводят к повреждению токоведущей жилы.

В результате соединительные провода (жгуты) при обработке ручным зачистным инструментом или с помощью обжигалок могут иметь очень низкое качество. Таким образом, на каждом этапе приходится вводить дополнительный контроль качества.
Избавиться от многих указанных проблем можно, используя автоматические и полуавтоматические линии мерной резки и зачистки провода.

Автоматическая обработка провода

Естественно, что при использовании автоматических машин с зачистными V-образными или радиусными ножами возможны проблемы с разновидностями проводов МГШВ, МС, МЛТП и т.д., которые помимо основной изоляции имеют дополнительный подслой из фторопластовой суспензии или полиэфирной нити. Но при использовании автоматического оборудования обеспечивается стабильная и точная подача провода, его правильное позиционирование и стабильное усилие стягивания изоляции. Благодаря этому максимально снижается вероятность повреждения токопроводящей жилы. Автоматы обработки провода позволяют скорректировать глубину врезания ножей, сделав ее стабильной и постоянной. Учитывая, что провода у разных производителей, а зачастую даже у одного и того же производителя могут иметь разные геометрические параметры от катушки к катушке, необходимо при заправке новой катушки или бухты с проводом производить проверку толщины изоляции, диаметр жилы и корректировать настройки автомата. Однако после проведения тестов мы получаем постоянную и стабильную зачистку провода, что позволяет значительно снизить время и затраты на последующий контроль, а также процент брака.

Рассмотрим качество обработки провода МГТФ на различных автоматах. Для сравнения возьмем автомат с блоком подачи провода с помощью металлических роликов (Schleuniger ES9300) и автомат с блоком подачи провода с помощью ремней (Schleuniger ES9320, OS9450, PS9500) (см. рис. 1 и 2).

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 1. Подача провода роликами, автомат ES9300 (Schleuniger AG)

 

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 2. Подача провода ремнями, автомат ES9320, OS9450, PS9500P (Schleuniger AG)

Стандартно подающие ролики имеют металлическую рабочую поверхность, на которую нанесено рифление. Эти ролики в процессе подачи провода деформируют поверхность изоляции (сплющивают провод), оставляя на ней следы рифления. Деформация возрастает с увеличением давления роликов на провод, что в дальнейшем сказывается на качестве зачистки провода, поскольку профиль жилы меняется и возможно подрезание или царапание жилы.

Эта проблема решается при использовании на машине роликов с мягкой рабочей поверхностью из резины (или сплава на основе резины). В этом случае ролики гораздо меньше деформируют и не повреждают изоляцию провода при его обработке. На автомате с блоком подачи провода роликами ограничена длина снятия изоляции.
При обработке провода МГТФ на автомате с блоком подающих ремней деформация провода не происходит, поскольку материал ремней достаточно мягкий. При этом за счет большой площади контакта ремней и провода съем изоляции с использованием ремней достигает высокой стабильности.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 3. Провод МГТФ сечением 0,07 мм2, обработанный на автомате Schleuniger ES9320 (Schleuniger AG)

На рисунке 3 показаны результаты обработки провода МГТФ сечением 0,07мм2 на автомате Schleuniger ES9320 с использованием радиусных ножей. Качество резки обработанного провода достаточно высокое и стабильное.

Соответственно, чтобы добиться высокого качества и стабильной обработки провода марки МГТФ разных сечений, необходимо подбирать специальные радиусные ножи для каждого сечения провода. Для предотвращения налипания остатков изоляции провода на ножи следует использовать их пневмообдув.

В настоящий момент на многих российских предприятиях для обработки проводов МГТФ разных сечений используются автоматы Schleuniger ES9320, OS9450, PS 9500 с радиусными ножами и пневмообдувом ножей и Schleuniger ES9300 с радиусными ножами, пневмообдувом ножей и роликами с мягким покрытием.

На этих автоматах также можно добиться максимально возможного снятия изоляции с проводов МС, МГШВ. Качество резки и зачистки обычных проводов марок НВ, ПВ3, ПВА и др. не вызывает каких-либо трудностей.

Необходимо отметить, что на таких проводах как МГШВ, которые имеют тонкий подслой из полиэфирной нити, МС с тонким подслоем из фторопластовой суспензии, зачистить полностью этот подслой механическим способом довольно сложно. Подслой имеет тенденцию проникать между проволочками жилы.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 4. Установка лазерной зачистки и образцы зачистки и маркировки

В результате удаляется только верхний слой. Поэтому для зачистки таких проводов рекомендуется использовать установки для лазерной зачистки (см. рис. 4).

Установки для лазерной зачистки провода

Предлагается целый ряд полуавтоматических и автоматических устройств для лазерной обработки провода. Имеются настольные полуавтоматические машинки для лазерной зачистки провода. Изоляция удаляется по периметру провода и может удаляться продольно. Снятие изоляции производится вручную. Лазерные установки дают хорошие результаты при зачистке проводов МГШВ, МС, МЛТП и т.д., которые помимо основной изоляции имеют дополнительный подслой из фторопластовой суспензии или полиэфирной нити. Существуют также автоматизированные комплексы, которые производят мерную резку провода, удаление изоляции и маркировку.

Обработка коаксиальных кабелей

Помимо обычных проводов в авиационной и космической технике используется много видов высокочастотных кабелей. В силу особенностей конструкции коаксиальных проводов их разделка выполняется ступенчато. На обычных автоматах мерной резки и зачистки провода можно производить только мерную резку коаксиального кабеля и зачистку его внешней оболочки.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 5. Ступенчатая обработка коаксиального кабеля

В том случае если необходимо разделывать коаксиальный кабель ступенчато, как показано на рисунке 5, используется специальный прецизионный блок с вращающимися ножами (см. рис 6).

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 6. Блок вращающихся ножей для ступенчатой разделки коаксиального кабеля на автомате PS9500P (Schleuniger AG)

Точность настройки ножей данного блока составляет 0,01 мм. Этот блок позволяет производить ступенчатую разделку коаксиального кабеля очень точно, не повреждая экранирующей оплетки и изоляции. Автомат точно позиционирует провод во время обработки. С помощью блока вращающихся ножей производится прорезание каждого слоя (внешняя изоляция/экран/внутренняя изоляция). Сдвиг изоляции производится с помощью стандартных радиусных или V-образных ножей.

Для ступенчатой разделки коаксиальных кабелей можно также использовать настольные машинки со специальным блоком вращающихся ножей.

При обработке коаксиальных кабелей соблюдается точное позиционирование провода. В настольных зачистных машинках запуск цикла зачистки производится после касания провода контрольного датчика. Машинка жестко фиксирует провод захватами, и только после этого начинается процесс зачистки. Поскольку кабель может изгибаться, для точной и качественной зачистки каждого слоя ножи имеют специальные подпружиненные фиксаторы, которые центрируют провод. Благодаря им качество зачистки не пострадает, если провод несколько изогнут. Машинки имеют одну или две пары вращающихся ножей. Для обработки тонких коаксиальных кабелей достаточно одной пары вращающихся ножей. Для более толстых коаксиальных кабелей и полужестких кабелей, например Sucoform, Sucoflex и т.д., лучше использовать машинку с двумя парами зачистных ножей. В этом случае срок службы ножей будет выше.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 7. Образцы обработанных кабелей Sucoform 141 EP на машинке Schleuniger CS5500

Обработанные образцы показаны на рисунке 7.
Для разделки полужестких коаксиальных кабелей имеется специальная машинка модели Semiregit 1000.

Опрессовка

В авиационно-космической промышленности, как правило, применяются цилиндрические наконечники, которые поставляются россыпью. Они обжимаются на провод с помощью специального инструмента, изготовленного по стандарту DMC. Чтобы добиться качественной обжимки цилиндрических контактов, необходимо обеспечить точное позиционирование провода в контакте и стабильное усилие обжимки.

При работе ручным инструментом трудно добиться высокой повторяемости, точного позиционирования и стабильного усилия опрессовки. А это значит, что нельзя добиться стабильного качества обжимки наконечников. Поэтому на европейских производствах жгутов для авиационной и космической промышленности используются настольные прессы модели LPC с виброподачей наконечников. Специальный манипулятор захватывает контакты с трака виброподатчика и подает на опрессовку провода. Максимальную повторяемость обеспечивает полуавтомат LPC с интегрированным модулем зачистки провода.

Для части соединений используются контакты с лепестковыми хвостовиками. Эти наконечники обжимаются на провод с помощью стандартных прессов и аппликаторов. Подобная технология обеспечивает качественное контактное соединение.

Лужение после опрессовки

Для увеличения прочности соединения после опрессовки можно производить лужение области опрессовки на жилу. Эта операция обеспечивает более прочное соединение, менее подверженное внешним воздействиям, таким как вибрация или окисление.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 8. Устройство для лужения области опрессовки на жилу

Для выполнения этих операций применяются как настольные установки, в которые провода с опрессованными контактами закладываются вручную, так и автоматизированные модули, производящие лужение обжатой области непосредственно после опрессовки (см. рис. 8).

Сварка

Многие предприятия используют пайку при изготовлении жгутов. Однако пайка — это всегда ручная операция, трудоемкий процесс и вредное производство. Очень сложно проконтролировать качество пайки. Всегда остается опасность, что соединение пропаяно некачественно. Следует также отметить, что применение припоя приводит к увеличению общего веса жгута.
В настоящий момент многие российские производители ищут пути снижения общего веса жгутов и повышения их качества.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 9. Образцы сварки ПМЛ на установке резистивной сварки WWS1 (Strunk Welding Systems GmbH)

В связи с этим уже имеется ряд наработок по замене пайки на сварку. Сварка применима для сваривания пучка проводов, приваривания провода к клемме, сваривания плетеных экранов ПМЛ и т.д. (см. рис. 9).

Качество сварки значительно выше качества пайки. Процесс сварки сопровождается стопроцентным контролем качества.
На рисунке 10 видно, что в результате резистивной сварки получается практически монолитное соединение. Переходное сопротивление в данной области ниже, чем сопротивление самого провода.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Рис. 10. Шлиф в области сварки ПМЛ на установке резистивной сварки WWS1 (Strunk Welding Systems GmbH)

Таким образом, применяя сварку, обеспечивается:
– снижение трудоемкости производимого жгута;
– высокое качество жгутов, а также стопроцентный контроля качества;
– снижение общего веса жгутов.

Контроль качества

В заключение остановимся на важном моменте проверки качества собираемых и собранных жгутов и кабелей. Ее желательно производить на каждом производственном этапе, чтобы предотвратить выпуск некачественных жгутов и снизить затраты на ремонт уже собранного жгута.

В связи с этим рассмотрим поэтапно, какой контроль и на каких стадиях производства необходимо осуществлять.
1. При настройке автоматов резки и зачистки провода следует производить визуальный контроль зачистки. Для этого применяется лупа и специальный микроскоп.

2. Контроль качества опрессовки. Используемые прессы можно оборудовать мониторами контроля качества опрессовки, чтобы контролировать каждый процесс опрессовки.

3. Установки резистивной и ультразвуковой сварки стандартно оборудованы устройствами, контролирующими процесс сварки. Если оператор ошибочно возьмет провода другого сечения или контакты, не соответствующие чертежу, машина выдаст ошибку и потребует проверить правильность выбранной программы.

4. Сваренные соединения и опрессованные контакты можно проверять на отрыв в области сварки или опрессовки. Для этого используются специальные устройства разрывные испытательные машины, например устройства фирмы Schleuniger PT25, PT26 и др. На разрыв проверяется несколько проводов или узлов из партии.

5. Измерение геометрии опрессованной области или области сварки производится с помощью цифрового штангенциркуля или микрометра. Геометрические размеры области опрессовки указываются в документации на поставляемый аппликатор.

6. Контроль области сварки под микроскопом, для которого используется специальная лаборатория, позволяющая сделать срез в области сварки или опрессовки и с помощью цифрового микроскопа вывести на компьютерный монитор фотографию среза (см. рис.10). Специальное программное обеспечение позволяет анализировать область сварки или опрессовки. Производится выборочный контроль одного-двух изделий из партии.
Для этих целей может использоваться специальная лаборатория ML3600 или MicroGraph System.
Все операции с 4-й по 6-ю производятся после опрессовки или сварки, но до установки изделий в жгут.

7. Проверка электрических параметров жгута, правильность разводки жгута, переходные сопротивления, герметичность разъемов жгута (если это требуется) и т.д. производится уже на собранном жгуте, желательно до бандажирования, для того чтобы иметь возможность произвести ремонт этого изделия. Осуществляется с помощью универсальных тестеров.

8. Заключительный этап — проверка работоспособности жгутов в эксплуатационных условиях. Для этих задач используются специальные камеры термических испытаний, соляного тумана и т.д. с интегрированными модулями виброиспытаний.

Таким образом, правильно организовав технологический процесс изготовления жгутов, можно добиться снижения трудоемкости операций; обеспечить полный контроль и управляемость процессом изготовления; минимального веса изделий и реализации современного технологичного производства.


Более подробную информацию о данном оборудовании см. на сайте ООО «Совтест АТЕ» www.sovtest.ru.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Константин Голобоков, технический директор службы оборудования обработки кабеля (СООК), ООО «Совтест АТЕ»



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты