Otchet_po_praktike_1

Испытание на устойчивость при воздействии синусоидальной вибрации проводят для проверки способности аппаратуры выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах норм, во время воздействия синусоидальной вибрации. Модуль без тары с рабочим комплектом соединительных кабелей закрепляют в эксплуатационном положении на платформе вибрационного стенда. Если модуль устанавливается в транспортном средстве при помощи приспособлений, имеющих амортизаторы, он испытывается совместно с этими приспособлениями при включенных амортизаторах. Модуль испытывают во включенном состоянии в соответствии, плавно изменяя частоты в заданном диапазоне в направлении от нижней частоты к верхней и обратно, со скоростью не более 1 октавы в минуту. При этом поддерживают заданную амплитуду виброускорения. При наличии резонансных колебаний модуля на амортизаторах амплитуду виброускорения на платформе вибрационного стенда в диапазоне от 0,7 до 1,4 резонансной частоты допускается уменьшать в два раза. В процессе испытания во всем диапазоне частот проверяют характеристики и измеряют параметры. После окончания испытания модуль выключают и проводят ее внешний осмотр. Модуль считают выдержавшей испытание, если:

не нарушена сохранность внешнего вида и отсутствуют механические повреждения;

во время испытания характеристики и параметры соответствуют требованиям.

Испытание на прочность при воздействии синусоидальной вибрации проводят для проверки способности аппаратуры противостоять разрушающему действию вибрации, выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах норм. Модуль, который в процессе транспортирования может находиться в любом положении, испытывают в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Если для модуля известны положения при транспортировании (одно или два), то ее испытывают только в этих положениях.

Испытание на прочность при воздействии механических ударов многократного действия проводят для проверки способности аппаратуры противостоять разрушающему действию механических ударов в процессе эксплуатации, выполнять свои функции и сохранять параметры в пределах норм. Модуль испытывают без транспортной тары в выключенном состоянии. Модуль в эксплуатационном положении закрепляется на платформе ударного стенда и подвергают воздействию ударов в соответствии только в вертикальном направлении. После окончания испытания аппаратуру выключают и проводят ее внешний осмотр и производится оценка результатов.

Испытание на устойчивость проводится также как и на прочность, но

содним отличием – закрепляют на стенде модуль с рабочим комплектом соединительных кабелей.

Испытание на воздействие повышенной температуры среды проводят для проверки способности модуля сохранять внешний вид, выполнять свои

31

функции и сохранять параметры в пределах норм. Модуль в выключенном состоянии помещают в камеру. Узлы крепления и соединительные кабели тепловыделяющей аппаратуры не должны создавать дополнительного (по отношению предусмотренного конструкцией) теплоотвода. Модуль включают, проверяют характеристики и измеряют параметры. Допускается проверять характеристики и измерять параметры аппаратуры вне камеры. Допускается помещать аппаратуру в камеру, в которой заранее установлена соответствующая температура, если это не влияет на оценку проверяемых параметров. Температуру в камере повышают до рабочего значения. Так как модуль является тепловыделяющим, то рекомендуется поддерживать скорость потока воздуха в камере (после включения аппаратуры) не более 0,5 м/с, чтобы не облегчать условий испытаний включенной аппаратуры вследствие понижения ее температуры из-за обдува. После достижения температурной стабильности модуля во включенном состоянии выдерживают при повышенной рабочей температуре в течение времени, указанного в таблице 3 ГОСТ 11478-88. В конце выдержки, не извлекая аппаратуры из камеры, проверяют характеристики и измеряют параметры. Измерение параметров при повышенной рабочей температуре проводится при максимальном значении напряжения питания, обеспечивающий наиболее жесткий тепловой режим. Модуль выключают и температуру в камере повышают до предельного значения, указанного в таблице. После достижения температурной стабильности модуля в выключенном состоянии выдерживают при предельной повышенной температуре в течение времени, указанного в таблице. Температуру в камере понижают до температуры нормальных климатических условий, камеру открывают, аппаратуру извлекают из камеры и после выдержки в течение времени, достаточного для достижения температурной стабильности, но не менее 2 ч, проводят осмотр модуля. Модуль включают, проверяют характеристики и измеряют параметры. Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если:

не нарушена сохранность внешнего вида;

характеристики и параметры аппаратуры во время и после испытания соответствуют требованиям, установленным в стандартах или ТУ.

Испытание на воздействие пониженной температуры среды проводится при выключенном модуле в камере с установленной температурой, равной предельной пониженной температуре, указанной в таблице 3 ГОСТ 11478-88. Скорость изменения температуры, усредненная за период времени не более 5 мин, не должна превышать 1 °С/мин. После достижения температурной стабильности модуля выдерживают при предельной пониженной температуре в течение времени, указанного в таблице. После выдержки при предельной пониженной температуре модуля группы 2 температуру в камере повышают до нормальной. Скорость изменения температуры, усредненная за период времени не более 5 мин, не должна превышать 1 °С/мин. Модуль извлекают из камеры, удаляют с нее влагу встряхиванием или обдувом потоком воздуха и выдерживают в нормальных климатических условиях в течение времени, достаточного для

32

достижения температурной стабильности, но не менее 2 ч. После выдержки

внормальных климатических условиях проводят осмотр модуля, затем ее включают, проверяют характеристики и измеряют параметры, а также механические характеристики, указанные в ТУ.

Испытание на воздействие повышенной влажности проводят в постоянном режиме (без конденсации влаги). Модуль испытывают в выключенном состоянии и включают только на время проверки характеристик и измерения параметров. Не допускается попадание на аппаратуру капель конденсата с потолка и стенок камеры. Перед испытанием проводят внешний осмотр аппаратуры. Затем аппаратуру включают, проверяют характеристики и измеряют параметры. В камере устанавливают температуру и относительную влажность в соответствии с таблицей 3 ГОСТ 11478-88 и выдерживают аппаратуру в этих условиях в течение времени, указанного в той же таблице. В конце выдержки модуль включают, проверяют характеристики и измеряют параметры. Первыми проверяют параметры, наиболее подверженные влиянию повышенной влажности. Модуль выключают, извлекают из камеры, выдерживают в нормальных климатических условиях в течение времени, но не менее 2 ч. После выдержки

внормальных климатических условиях проводят осмотр аппаратуры. Аппаратуру включают, проверяют характеристики.

При выборе материалов для конструкции терморегулятора программируемого с ЖК дисплеем необходимо учитывать целый ряд условий:

свойства материалов;

условия работы деталей;

характер нагрузок;

вид и характер напряжений;

стоимость и доступность.

Свойства материалов. Физико-химические свойства определяются химическим составом (наличием входящих элементов и их количественным соотношением), способом изготовления (для металлов – их металлургия) и обработкой (для металлов – термическая и химико-термическая) [6].

Масса материала представляет интерес при оценке общего веса конструкции и ее отдельных сборочных единиц, а также для составления сводных материальных спецификаций.

Теплоемкость, теплопроводность, жаростойкость, линейное и объемное расширение при нагревании – свойства, имеющие большое значение при конструировании деталей, работающих при высоких температурах.

Коррозийная стойкость материала очень важна для деталей, подверженных действию различных кислот.

Электропроводность, магнитная проницаемость и другие электрические и магнитные свойства материалов имеют значение для деталей, работающих в электротехнических изделиях и электронных блоках.

Прозрачность – оптическое свойство, характеризующее стекло, целлулоид, слюду и некоторые пластики.

33

Механические свойства определяют твердость материала, прочность, упругость, пластичность, вязкость и так далее.

Технологические свойства характеризуют свариваемость, штампуемость, обрабатываемость (механическая, термическая и химикотермическая) и литейные свойства (для деталей, изготовляемых литьем).

Условия работы деталей. Устройство может работать в условиях высоких температур, корродирующего воздействия различных сред, приводящих к быстрому механическому износу, обеспечивающих минимальные потери энергии на трение, обеспечивающих герметичность соединений и изоляцию соединяемых деталей.

Характер нагрузок. Нагрузки, воспринимаемые деталями, по характеру действия могут быть постоянными (статическими) и переменными (динамическими). Материалы в этом случае, кроме повышенной статической прочности, должны иметь некоторые особые механические качества.

Вид и характер напряжений. Под влиянием приложенных нагрузок в работающих деталях возникают напряжения. Основные виды напряжений: растяжение, сжатие, сдвиг (срез), изгиб и кручение. Иногда на детали воздействуют одновременно несколько видов напряжений, например: сжатие или растяжение с изгибом и так далее. В некоторых случаях вид напряжения оказывает влияние на выбор материала.

Стоимость и доступность материала. Оптимальным решением будет назначение такого материала, который, обеспечивая необходимую прочность, жесткость, износоустойчивость, обрабатываемость и так далее, одновременно недорог и доступен.

34

4БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ РЭС

В производстве элементов, сборочных единиц и устройств РЭА используется большой комплекс ТП, основанных на различных физических и химических методах обработки материалов.

Производство печатных плат (ПП) основано на химическом, аддитивном, электрохимическом и комбинированном методах изготовления. Они различаются способами получения рисунка печатного монтажа и токопроводящего слоя. Промышленное применение нашли сеткографический способ офсетной печати, а также способ фотоформирования рисунка как наиболее перспективный при повышении плотности печатного монтажа и уменьшении ширины проводников. Проводящий слой получают травлением, химическим или химико-гальваническим наращиванием. Для указанных методов применяются типовые технологические операции: механическая обработка, нанесение рисунка, травления, химическое или химико-гальваническое осаждение меди, удаление защитной маски.

Производство сборочных единиц и модулей РЭА основано на сборке и электрическом монтаже. Электромонтажные работы по получению контактных соединений выполняют различными методами: пайкой, сваркой, склеиванием, накруткой, механическим контактированием, а также электрическим монтажом (печатным, жгутовым, проводным на платах, плоскими кабелями).

Механическое контактирование модулей более высоких уровней осуществляют с помощью электрических соединителей (разъёмов). Технология их изготовления построена на типовых операциях холодной листовой штамповки, переработки пластмасс, механической и химической обработки.

Создание гибридных тонкоплёночных ИС основано на ТП термического и вакуумного напыления и распыления материалов с помощью ионной бомбардировки. Производство толстоплёночных ИС основано на нанесении элементов способом сеткографической печати, то есть путём продавливания смеси мелкодисперсных порошков соответствующих материалов (резистивных, диэлектрических, проводящих) через сетчатый трафарет с последующей сушкой, вжиганием и подгонкой толстоплёночных элементов.

4.1 Виды технологических процессов

Технологические процессы в зависимости от подробности их разработки, типизации, наличия оборудования и объема выпуска изделий классифицируют на следующие виды:

проектный (начальная стадия, много вариантов);

рабочий (конкретный, для работы);

единичный (ТП только на данное изделие, массовое производство);

типовой (на конструктивно подобные изделия, например, на изготовление печатных плат);

35

групповой (на технологически подобные изделия для мелкосерийного, многономенклатурного производства);

временный (оперативный), для имеющегося на предприятии оборудования при изготовлении пробных изделий;

стандартный (обязательный к применению в отрасли, государстве. Например, стандартные методики испытания электронно-вычислительной аппаратуры);

перспективный (для вновь разрабатываемых производств или модернизации старых предприятий);

маршрутный;

операционный;

маршрутно-операционный.

Последние три определяют степень подробности разработки ТП. Маршрутный процесс определяет порядок (маршрут) следования

операций, их вид и наименование, оборудование и оснастку для выполнения операций, трудоемкость выполнения операций и квалификацию работников. Для мелкосерийного производства достаточна разработка маршрутной технологии. При этом все параметры разработки заносятся в маршрутные карты.

Для средне- и крупносерийного, а также массового производств после маршрутной технологии следует разработка операционной технологии, при этом каждая операция разрабатывается подробно, устанавливаются оборудование и оснастка, выбираются или рассчитываются технологические режимы. Операция дробится на технологические переходы, вычерчивается эскиз операции с установочными базами и настроечными размерами. Рассчитывается операционное время ( оп) и устанавливается норма штучного времени (Тшт). Данные разработки заносятся в операционные карты.

Маршрутно-операционная технология применяется, когда на отдельные наиболее сложные операции маршрутной технологии разрабатывается операционная технология.

Исходными данными для разработки технологических процессов являются [7]:

конструкторская документация на изделие (сборочные чертежи, рабочие чертежи, электрические схемы, монтажные схемы);

технические требования на изделие, где указываются дополнительные требования к изделию, например, маркировка, виды контроля

ииспытаний;

спецификация на входящие в изделие компоненты;

объем выпуска продукции;

сроки выпуска (еженедельно, ежемесячно, ежеквартально);

наличие технологического оборудования, оснастки;

справочная, нормативная литература, программы.

организация технологической подготовки производства. Рациональная организация производственного процесса невозможна без

проведения технологической подготовки производства (ТПП), которая должна обеспечивать полную готовность предприятия к производству изделий РЭА в

36

соответствии с заданными технико-экономическими показателями на высоком техническом уровне с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Технологическая подготовка производства – совокупность методов организации, управления и решения технологических задач на основе комплексной стандартизации, автоматизации и средств технологического оснащения. Она базируется на единой системе технологической подготовки производства (ГОСТ 14.002-83). Стандарты ЕСТПП устанавливают общие правила организации управления производством, предусматривают применение прогрессивных ТП, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов и инженерно-технических и управленческих работ (ГОСТ 14.001-83).

Основные задачи планирования ТПП: определение состава, объёма и сроков работ по подразделениям; выявление оптимальной последовательности и рационального сочетания работ. Изготавливаемые блоки, сборочные единицы и детали РЭА распределяют по производственным подразделениям, определяют трудовые и материальные затраты, проектируют технологические процессы и средства оснащения. При этом решают следующие задачи:

Отработка конструкции изделия на технологичность. Ведущие технологи проводят технологический контроль конструкторской документации, оценку уровня технологичности конструкции изделия, отработку конструкции изделия на технологичность;

Прогнозирование развития технологии. Изучение передового опыта в области технологии и подготовка рекомендаций по его использованию. Проведение лабораторных исследований по новым технологическим решениям, выявленным в процессе прогнозирования;

Стандартизация технологических процессов. Проводится анализ конструктивных особенностей деталей, сборочных единиц и их элементов, обобщение результатов анализа и подготовка рекомендаций по их стандартизации, разработке типовых технологических процессов (ТТП);

Группирование технологических процессов. Осуществляется анализ и уточнение границ классификационных групп деталей, сборочных единиц, разработка групповых ТП;

Технологическое оснащение. Выполняется унификация и стандартизация средств технологического оснащения, выявляется трудоёмкая оригинальная оснастка, определяется потребность в универсальной таре для деталей и сборочных единиц. Проектирование и оснащение рабочих мест проводится согласно групповым и типовым технологическим процессам;

Оценка уровня технологии. Определяется уровень технологии на данном предприятии, устанавливаются основные направления и пути повышения уровня технологии;

Организация и управление процессом ТПП. Распределение номенклатуры деталей и сборочных единиц между технологическими бюро,

37

выявление узких мест в ТПП и мер по их ликвидации, контроль за выполнением работ по ТПП;

Разработка технологических процессов. Разрабатывают новые и совершенствуют действующие единичные ТП и процессы технического контроля заготовок, деталей, сборки и испытания составных частей и изделий

вцелом, проводят корректировку ТП;

Проектирование средств специального технологического оснащения. Выбор вариантов специального технологического оборудования, выпускаемого промышленностью, или разработка технических заданий на его проектирование. Проектирование специального инструмента, приспособлений, штампов, пресс-форм и другой оснастки;

Разработка норм. Разработка технически обоснованных норм расхода материалов, затрат труда и времени на выполнение операций. Разработка стоимостных затрат по цехам для обеспечения хозрасчётной деятельности.

В зависимости от размеров партий выпускаемых изделий РЭА характер ТПП серийного производства может изменяться в широких пределах, приближаясь к процессам массового (в крупносерийном) или единичного (в мелкосерийном) типа производства. Правильное определение характера проектируемого ТП и степени его технической оснащённости, наиболее рационального для данных условий конкретного серийного производства, является очень сложной задачей, требующей от технолога понимания реальной производственной обстановки и ближайших перспектив развития предприятия.

Технологическая подготовка производства РЭА должна содержать оптимальные решения не только задач обеспечения технологичности изделия, проектирования и постановки производства, но и проведения изменений в системе производства, обусловленных последующим улучшением технологичности и повышением эффективности изделий. Поэтому современная ТПП сложных радиоэлектронных изделий должна быть автоматизированной и рассматриваться как органическая составная часть САПР – единой системы автоматизации проектных, конструкторских и технологических разработок.

4.2 Этапы разработки технологических процессов

Правила разработки техпроцессов определены в рекомендациях Р50-54-93-88. В соответствии с этими правилами разработка ТП состоит из последовательности этапов, набор и характер которых зависит от типа запускаемого в производство изделия, вида ТП, типа производства.

В таблице 4.1 представлены этапы разработки технологического процесса монтажа и сборки электронного узла.

38

Таблица 4.1 – Этапы разработки технологического процесса монтажа и сборки электронного узла

39

Средства технологического оснащения производства РЭА включают: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации производственных процессов [8].

Технологическое оборудование – это орудия производства, в которых для выполнения определённой части ТП размещаются материалы или заготовки и средства воздействия на них. Технологическая оснастка – это орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию для выполнения определённой части ТП. Средства механизации – это орудия производства, в которых ручной труд человека частично или полностью заменён машинным с сохранением участия человека в управлении машинами. Средства автоматизации – это орудия производства, в которых функции управления выполняют машины, приборы и ЭВМ.

Состав технологического оборудования и применяемой технологической оснастки зависит от профиля цехов производства РЭА.

Заготовительные цехи оснащены оборудованием для получения заготовок из стандартных профилей и листов для механических цехов, заготовки ПП, заготовки для сборки каркасов блоков, рам, стоек и др. Резку листовых и роспуск рулонов металлических и неметаллических материалов производят в основном гильотинными и роликовыми ножницами. Неметаллические материалы толщиной свыше 2,5 мм режут на специальных станках дисковыми пилами, фрезами, а также абразивными и алмазными отрезными кругами.

Холодная штамповка является одним из основных методов получения деталей в производстве РЭА. От 50 до70 % деталей получают холодной штамповкой, при этом трудоёмкость штампованных деталей, несмотря на их высокий удельный вес, составляет всего от 8 до 10 % общей трудоёмкости производства. Штамповочные цехи оснащены эксцентриковыми и кривошипными прессами, которые относятся к категории универсального оборудования. В производстве РЭА широкое применение получил метод поэлементной штамповки, который заключается в последовательной обработке простейших элементов деталей (участков наружного контура, внутренних отверстий, пазов и так далее) на сменных штампах. В последние годы в штамповочное производство внедряют промышленные роботы. Они позволяют механизировать вспомогательные операции (подачу полос, лент и штучных заготовок, съём и учёт деталей и так далее) по обслуживанию прессов, превратить универсальные прессы в комплексно-автоматизированные агрегаты.

Литейный цех, цех изготовления деталей из пластмасс имеют высокопроизводительные машины для литья и прессования, пресс-автоматы. Это оборудование позволяет получать заготовки с минимальными припусками на механическую обработку.

Удельный вес механической обработки деталей снятием стружки в производстве РЭА всё ещё велик (от 30 до 35 % от общей трудоёмкости). С переходом на изготовление аппаратуры новых поколений изменяется качественное содержание механической обработки, она становится более прецизионной. Механические цехи оснащены преимущественно токарными

40