Технологии пайке |

Часть 12

Суббота, 26 Сен 2009

Измеряемый ток проходит по одному из сопротивлений в зависимости от положения переключателя «Множитель шкалы» и создает в нем падение напряжения 0—0,27 В. Регистрирующий прибор включен в диагональ моста между анодами лампы. Балансировку моста производят потенциометром «Регулировка нуля», при этом управляющая сетка рабочего триода должна быть отключена от коллектора переключателем «Установка нуля» — «Измерение», поставленным в положение «Установка нуля». Дополнительная балансировка схемы при смене лампы может быть осуществлена с помощью потенциометра «Коррекция нуля», выведенного на заднюю стенку шасси.

Для измерения более низких давлений в практических условиях пайки применяют манометрическую лампу ИМ-12, которая отличается от лампы ЛМ-2 большими размерами баллона, отсутствием карболитового цоколя и несколько иной конструкцией электродов. В вакуумметр ВИ-12 входит также и выносной блок. На передней панели размещены все ручки управления и два стрелочных прибора для измерения тока коллектора и тока эмиссии ИМ-12. Прибор позволяет производить запись давления, для чего на задней стенке имеется разъем «Запись» для подключения самопишущего прибора.

Прибор рассчитан для работы при температуре окружающего воздуха 10—35° С. Питание вакуумметра осуществляется от сети 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 280 В А.


Часть 11

Пятница, 25 Сен 2009

Манометрическую лампу типа ЛМ-2 обычно применяют в комплекте вакуумметра типа ВИ-3 или в ионизационной части вакуумметра типа ВИТ-1. Принципиальная электрическая схема измерительного блока вакуумметра типа ВИ-3. Аналогичное устройство имеет и электрическая схема ионизационной части вакуумметра типа ВИТ-1. Блок состоит из феррорезонансного стабилизатора, выпрямителя, электронно-магнитного стабилизатора тока эмиссии манометрической лампы и усилителя тока ионного коллектора.

Выпрямитель собран по двухполупериодной схеме на лампе типа 6Ц5С. В качестве фильтра включена емкость. От выпрямителя питаются анодная цепь манометрической лампы, делитель напряжения, с которого снимается опорное напряжение на сетку лампы типа 6ПЗС, и анодная цепь усилителя тока ионного коллектора. Стабилизатор тока эмиссии выполнен на лампе типа 6ПЗС, работающей как регулируемый однополупериодный выпрямитель. Напряжение на анод лампы подается с вторичной обмотки трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно с нитью накала манометрической лампы и обмоткой трансформатора накала, питающего эту цепь. Внутреннее сопротивление лампы зависит от напряжения на ее управляющей сетке, определяемого током в цепи катода манометрической лампы. Таким образом, при изменении тока эмиссии изменятся потенциал на управляющей сетке лампы и сила тока, протекающего через эту лампу, т. е. изменятся нагрузка на вторичной обмотке трансформатора, а следовательно, и полное сопротивление первичной обмотки трансформатора. Это компенсирует изменение тока эмиссии манометрической лампы путем коррекции напряжения ее накала в ту или иную сторону. Сопротивлением подбирают режим лампы. Ручка потенциометра выведена на переднюю панель измерительного блока с гравировкой «Регулировка эмиссии». Ток эмиссии манометрической лампы ЛМ-2 устанавливают равным 5 мА, что соответствует риске в середине шкалы измерительного прибора вакуумметра. Этот же прибор с помощью переключателя может быть включен в цепь измерения тока ионного коллектора. Усилитель тока ионного коллектора выполнен на лампе типа 6Н7С по мостовой схеме.


Часть 10

Пятница, 25 Сен 2009

Для измерения давления газа при большой степени разрежения с помощью ионизационного манометрического преобразователя ИМ-12 используют явление изменения ионного тока при изменении давления, когда ток эмиссии остается постоянным. Измеряя ионный ток преобразователя, можно определить давление газа в вакуумной системе. При большой степени разрежения (до 10~10мм рт. ст.), ионный ток преобразователя очень мал (2-10~7—2-Ю-13 А) и непосредственно измерен быть не может. Поэтому в вакуумметре ВИ-12 использован косвенный метод измерения тока. Ионный ток, пропускаемый через известное высокомегомное сопротивление, создает в нем некоторое падение напряжения. Это напряжение подается на вход усилителя постоянного тока со 100%-ной отрицательной обратной связью и измеряется на выходе усилителя в компенсационной схеме стрелочным прибором, градуированным по входному току. Измеряемое давление определяется по градировочной кривой, отражающей зависимость давления от ионного тока.

Наиболее распространенным манометрическим преобразователем, применяемым в отечественных ионизационных вакуумметрах, является ионизационная манометрическая лампа типа ЛМ-2. Вдоль оси стеклянного баллона расположен V-образный катод из вольфрамовой проволоки диаметром 0,1 мм, вокруг катода — анод в виде редкой двухзаходной сетки из молибденовой проволоки диаметром 8 мм. Анод можно прогревать непосредственно пропусканием электрического тока. Он окружен ионным коллектором, который изготовлен из тонкой никелевой фольги и имеет форму цилиндра диаметром 27 мм. Для снижения токов утечки ввод ионного коллектора выполнен отдельно от остальных электродов лампы. Пределы измерения ЛМ-2 ограничены давлениями порядка 10"мм рт. ст.


Часть 9

Пятница, 25 Сен 2009

Феррорезонансный стабилизатор содержит специальный двухкерновый трансформатор, собранный на Г-образном сердечнике, и группу параллельно соединенных конденсаторов, включенную последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Выпрямитель представляет собой однофазную мостовую схему, в диагональ которой параллельно нагрузке включен конденсатор фильтра. Нагрузкой выпрямителя служит подогреватель термопары, последовательно с которым включены балластные сопротивления (их сумма в 80—100 раз больше сопротивления подогревателя). Следовательно, изменение сопротивления подогревателя при изменении его температуры практически не влияет на полное сопротивление нагрузки выпрямителя, что и обеспечивает стабилизацию тока подогревателя при изменении давлений в пределах измерения. Ток подогревателя и т. э. д. с. термопары измеряют одним и тем же прибором, который при помощи переключателя подключают к холодным концам термопары (положение — «Измерение») или к шунтам в цепи накала подогревателя (положение — «Ток накала»). Ток накала регулируют реостатом (с гравировкой «Регулировка тока накала»).

Габаритные размеры термопарных вакуумметров ВТ-2А 266 X 248 X 257 мм; ВТ-2А-П 430 X 220 X 146 мм.

Вакуумметр ионизационный типа ВИ-12 предназначен для измерения давления в диапазоне Ю-4—10~10 мм рт. ст. и представляет собой измерительную установку, рассчитанную на работу с ионизационным манометрическим преобразователем ИМ-12.


Часть 8

Пятница, 25 Сен 2009

Приборы для измерения вакуума. Количественная оценка вакуума производится с помощью специальных приборов. Приборы для измерения малых абсолютных давлений называют манометрами, а рабочие приборы для измерения остаточных давлений — вакуумметрами.

Вакуумметры термопарные типа ВТ-2А и ВТ-2А-П представляют собой измерительные установки, состоящие из термопарного манометра, схемы для питания нагреваемой термопары и прибора, измеряющего т. э. д. с. Вакуумметр термопарный выполняется в двух вариантах: ВТ-2А — переносной прибор настольного типа, ВТ-2А-П — панельный, отличаются только размерами.

Весь диапазон измеряемых давлений подразделяют на два поддиапазона: 1—2« Ю-1; 2-Ю"1 —10"3 мм рт. ст. В поддиапазоне измеряются давления 2-Ю"1 — — 10~3 мм рт. ст.; вакуумметр рассчитан на работу с термопарой ЛТ-2 или ЛТ-4М, но без прямого отсчета давления по шкале прибора. В поддиапазоне 1—2 - Ю-1 мм рт. ст. применяют термопарную манометрическую лампу ЛТ-2.

Принципиальная электрическая схема измерительного блока термопарного вакуумметра типа ВТ-2. Блок состоит из феррорезонансного стабилизатора напряжения, выпрямителя и измерительного прибора.


Часть 7

Пятница, 25 Сен 2009

К нормализованным относят узлы вакуумных уплотнений, гидроцилиндры механизма прижима заслонок, фланцы и присоединительные места, кронштейны крепления электропривода и вакуумный уплотнительный шнур.

Предельный вакуум, создаваемый высоковакуумными агрегатами указанного типа, составляет 5-10"6 мм рт. ст.

Для соединения или перекрытия отдельных частей вакуумных систем служат вентили. Показаны конструкции вентилей, у которых шток уплотнен сильфоном. Перекрытие вентиля производится прижатием металлического клапана с резиновой прокладкой к седлу стального корпуса. Перемещение клапана происходит при повороте гайки или винта. Шток удерживается от поворота шпонкой.

Высоковакуумный вентиль с электромагнитным уплотнением (иногда такие вентили называют клапанами). Открывание вентиля происходит при помощи пружины, упирающейся в сердечник 2. Уплотняющим элементом служит резиновая прокладка клапана. Электромагнит позволяет автоматизировать управление вентилем. Клапан вентиля через рычажную систему связан с сердечником 6 электромагнита постоянного тока, катушка которого приводится в возвратно-поступательное движение при помощи винта и гайки. Вакуумное уплотнение обеспечивается сплавом галлия, заполняющим кольцевую выточку корпуса вентиля, куда входят края клапана. Сплав плавится нагревателем в выточке корпуса циркулирует вода, охлаждающая сплав в то время, когда затвор закрыт или открыт. Температура плавления сплава 80—100е С. Диаметр проходного отверстия вентиля 80 мм. В практике используют и другие конструкции вакуумных вентилей.


Часть 6

Пятница, 25 Сен 2009

Средства откачки. Для создания вакуума в печи или контейнере применяют вакуумные насосы. Для получения остаточных давлений в рабочем объеме 10~2—10~3мм рт. ст. используют механические ротационные насосы. В установках для создания высокого вакуума порядка 10~4—10~мм рт. ст. применяют диффузионные насосы. Механические насосы в этом случае служат для создания предварительного вакуума и для откачивания газов, выталкиваемых диффузионными насосами. Типовая схема устройства для получения высокого вакуума, в нее входят ротационный (форвакуумный) насос, сильфонный компенсатор, предотвращающий распространение вибраций от привода насоса; фильтр для очистки откачиваемой атмосферы от механических примесей; вакуумный вентиль, отсекающий вакуумную систему от рабочего пространства; диффузионный насос. Вакуумный затвор диффузионного насоса с заслонкой служит для отсоединения диффузионного насоса от системы. Нагрев диффузионного насоса производится нагревателем. Вентиль предназначен для впуска в печь или контейнер воздуха или контролируемой атмосферы.

Вакуумные затворы используют для устройства шлюзования отдельных узлов вакуумных электропечей, камер охлаждения и, кроме того, в автоматических линиях, входящих в состав различных вакуумных установок для пайки.


Часть 5

Пятница, 25 Сен 2009

Контейнерные вакуумные электропечи работают при температурах, которые ограничиваются стойкостью металлического контейнера, изготовляемого из нержавеющих сталей или жаростойких сплавов. Конструктивно такие жесткие контейнеры не отличаются от контейнеров для пайки изделий в контролируемой атмосфере за исключением необходимости обеспечить вакуумную плотность сварных швов и уплотнения (в случае наличия съемного фланца).

В случае пайки сложных по конфигурации узлов и изделий (охлаждаемые рабочие лопатки турбины, слоистые конструкции и др.), когда необходимо осуществить равномерное поджатие сопрягаемых поверхностей, используют мягкие вакуумируемые контейнеры из тонколистовых материалов.

Нагреватели вакуумных электропечей. Наряду с обычными материалами, применяемыми для нагревательных элементов (нихромы, хромели), в вакуумных электропечах для нагревателей применяют тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, тантал), легко окисляющиеся на воздухе, но в вакууме работающие вполне удовлетворительно. Широкое применение для нагревателей вакуумных электропечей нашел графит. Значения скорости испарения и давления пара тугоплавких металлов при высоких температурах, а некоторые характеристики материалов нагревательных элементов высокотемпературных вакуумных электропечей.


Часть 4

Пятница, 25 Сен 2009

Электропечь может быть заключена в герметичный охлаждаемый кожух, к которому подсоединена откачная система. Рабочая температура печи ограничена огнеупорностью футеровки и стойкостью нагревателей. При работе кожух остается холодным и условия его герметизации не нарушаются. Футеровку выполняют из керамических огнеупорных материалов или металлических экранов. Электропечи, футерованные огнеупорным материалом, обладают большой тепловой инерцией, т. е. требуют значительного количества энергии и времени на разогрев и медленно охлаждаются. Электропечи с экранной теплоизоляцией могут быть быстро разогреты, аккумулируют мало тепла и быстро охлаждаются, но тепловые потери обычно больше, чем у электропечей, футерованных огнеупорными материалами.

При контейнерной пайке электропечь комплектуют несколькими контейнерами, легко устанавливаемыми и извлекаемыми из камеры нагрева. Существуют два конструктивных исполнения печей: 1) с неподвижной камерой нагрева и перемещающимися контейнерами 2) неподвижными контейнерами и перемещающейся камерой нагрева. Контейнерные электропечи для вакуумной пайки имеют повышенную производительность, поскольку позволяют охлаждать контейнер вне камеры нагрева. В таких электропечах камера нагрева постоянно разогрета; остывают только контейнеры, что к тому же еще и снижает расход энергии на разогрев камеры.


Часть 3

Пятница, 25 Сен 2009

Для пайки изделий, изготовленных из титана, циркония, бериллия, применяют вакуумные электропечи без керамической футеровки, например, высокотемпературную вакуумную электропечь с экранной теплоизоляцией типа СШВ-15.15/13Э-М2.

Печь состоит из трех тепловых зон, нагреватели питаются от сети через понижающие трансформаторы. Предварительная откачка производится насосами ВН-4Г. Высоковакуумная откачка камеры производится тремя агрегатами РВА-6-1. Теплоизоляция состоит из пяти молибденовых экранов и двух из нержавеющих сталей.

Для пайки изделий из активных материалов при более низких температурах (до 900° С) используют вакуумные шахтные электропечи типа СШВ-8.8/9Э-М1 и СШВ-11.38,5/9Э-М1.

Паяемые изделия в электропечи СШВ-8.8/9Э-М1 устанавливают на подовую жаростойкую плиту, а в электропечи СШВ-11.38,5/9Э-М1 подвешивают на жаростойкую раму, расположенную в верхней части электропечи. На кожухе электропечей предусмотрены патрубки для установки выводов нагревателей, термопар, смотровых устройств и подсоединения вакуумной системы.


Часть 2

Четверг, 24 Сен 2009

Вакуумный блок состоит из бустерного паромасляного вакуумного насоса БН-2000 и механического насоса ВН-4Г. Электропечь оснащена аппаратурой для измерения вакуума и блокировочным вакуумметром ВМБ-2 в случае падения вакуума в рабочей камере. Питание электропечи осуществляется через два печных трансформатора ТСУ-120/05 и автотрансформатор АТМК-250/05А.

Для пайки изделий в крупносерийном и массовом производстве при температурах до 1000° С можно рекомендовать высокопроизводительную вакуумную элеваторную электропечь сопротивления СЭВ-8.8/16ЭМ1. Она предназначена для пайки припоями, имеющими в расплавленном состоянии упругость паров не более 10~£ мм рт. ст. (для изделий из металлов, металлокерамики, полупроводниковых материалов и т. д.).

Откачная система электропечи состоит из механического насоса ВН-4Г, высоковакуумного агрегата ВА-20-1М и механического насоса ВН-1МГ. Регулирование температуры автоматическое. Предусмотрена блокировка, обеспечивающая безопасную работу электропечи.

В производстве электровакуумных приборов применяют конвейерные вакуумно-водородные электропечи с шлюзованием паяемых изделий. Например, печь типа И.059.012 обеспечивает производительность 20 паяных изделий в час. Режимы пайки в электропечи программируют и фиксируют с помощью самопишущих приборов.


Часть 1

Четверг, 24 Сен 2009

Вакуумные электропечи конструктивно выполняются в различных вариантах: колпаковые, элеваторные, муфельные, безмуфельные, непрерывного действия и др.

Широкое распространение получила колпаковая вакуумно-водородная электропечь ИО59.007 со стержневыми молибденовыми нагревателями. Электропечь снабжена вакуумным агрегатом ВА-5-4, двумя форвакуумными насосами ВН-1 и системой автоматического регулирования температуры с поддержанием разрежения в заданных пределах.

В отличие от других вакуумная электропечь СКБ-7050 позволяет производить пайку при температурах до 2000° С. Электропечь футерована графитом, который заключен в кожух из нержавеющей стали. Нагревателями служат 12 графитовых стержней, соединенных в нижней части общим нулевым кольцом.

В верхней крышке электропечи имеется гляделка для установки радиационного пирометра, а на боковой стенке термопарный ввод. Регулирование температуры до 1200° С производится с помощью автоматического потенциометра ПСР-1-01 и термопары ТПП-11. При температурах свыше 1200° С регулирование производится с помощью трехпозиционного устройства, встроенного в прибор ЭПП-16А и работающего в комплексе с радиационным пирометром.