Articles tagged with: Elektronika

Adhezja, klejenie, potting. Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych

Adhezja, klejenie, potting 1 Autor: Marek Bernaciak. - Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych.

Adhezja, klejenie, potting 1
Autor: Marek Bernaciak. – Wpływ adhezji na jakość połączeń w montażu podzespołów elektronicznych.

Elektronika nie może się rozwijać bez technologii łączących różne elementy przy wykorzystaniu zjawiska adhezji. Dzięki niemu jest możliwe zmniejszanie wymiarów obwodów drukowanych związane z ich wytrzymałością mechaniczną i transmisją ciepła. Jestem mechanikiem i zagadnienie miniaturyzacji jest dla mnie fenomenem właśnie z tej perspektywy. Jak w lotnictwie, wytrzymałość jest związana z obciążeniem na jednostkę powierzchni. To samo odnosi się do transmisji energii cieplnej – jej efektywność w skali kurczących się powierzchni sprowadza się do między innymi zastosowania odpowiednich materiałów, ale z mojego punktu widzenia również do znakomitego kontaktu mechanicznego między nimi. Najlepszy klej, spoiwo, zalewa, uszczelniacz tracą wartość w chwili, gdy pomiędzy nimi pojawia się powietrze, woda, kurz lub ich zwilżalność nie jest powtarzalna albo jest niewystarczająca. W chwili próby – zwiększonego obciążenia mechanicznego lub termicznego mikroporowatości pomiędzy warstwą spoiwa a podłożem dają o sobie znać doprowadzając do zbyt łatwego zniszczenia końcowego produktu. …

Z punktu widzenia mechaniki złącza chropowatość powiązana z jakością powierzchni jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za niezawodność działania układów elektronicznych. Dlatego spróbujemy dokonać krótkiej analizy zjawisk związanych z kontrolą procesów, które mają na adhezję wpływ.

Komu klejenie, komu?

Klejenie to sztuka!

Klejenie to sztuka!

… bo idę do domu… kojarzy mi się zawołanie z dzieciństwa.

Klejenie jest moją pasją od lat. I czasem można odnieść wrażenie, że wszystko bym sklejał… to prawda, skrzywienia są czasem okropnie dolegliwe, zwłaszcza dla otoczenia. Jak każda technologia, klejenie ma jednak swoje ograniczenia i w jednych wypadkach warto je zastosować, w drugich nie…

 

Warto wiedzieć: Na rynku wydawniczym ukazała się w 2015 roku książka: Klejenie Tworzyw Prawie wszystko o klejeniu!Sztucznych autor: Marek Bernaciak.

 

Od pomysłu do produkcji (pod kątem technologii dozowania płynów)

Technologie tworzą dobra!

Technologie tworzą dobra!

Konstruktor, projektant, ale również menedżerowie zarządzający nowymi projektami są uczeni, że trzeba pamiętać nie tylko co zaprojektować, ale również pamiętać jak to potem będzie wykonane. Chodzi więc o technologiczność konstrukcji…

Rzecz w tym, że choćby nie wiem jak się konstruktor starał, to nie może sobie za bardzo pozwolić na szaleństwo właściwe artystom, choćby takim scenarzystom. Napisze taki, że muchy mają chodzić po partyturze, a potem niech się Alan Starski martwi, jak te muchy do chodzenia po partyturze zmusić*.

Niewiele osób zdaje sobie ciągle sprawę z istnienia technologii dostępnych „od ręki”, a umożliwiających np.:

  • estetyczne łączenie różnorakich materiałów ze sobą (klejenie),
  • tanie, ale efektywne uszczelnianie (FIPG),
  • wydajne i precyzyjne smarowanie na cały czas życia wyrobu,
  • zalewanie, nanoszenie powłok ochronnych na precyzyjnych elementach (np. elektronicznych)
  • wydajne łączenie lutowaniem (poza elektroniką).

Poruszam te zagadnienia głównie dlatego, że rzadko w swojej praktyce zajmuję się projektami, w których te technologie są brane pod uwagę przez POLSKICH projektantów. Najczęściej, gdy bierzemy udział w nowych projektach, w których stosuje się bardziej ambitne rozwiązania technologiczne, są to konstrukcje amerykańskie, francuskie, nawet czeskie. Polscy inżynierowie są wierni śrubom, zatrzaskom, wkrętom… a jak się nie da tą drogą, to poświęcają estetykę i ambitność wyrobu na ołtarzu „technologiczności” ograniczonej do poznanych w szkole możliwości wykonania.   Dla tych, którzy chcą pokonać ograniczenia, pragnę zaprezentować kilka dostępnych od ręki technologii, bardzo rzadko omawianych w szkołach.

Zalewanie elektroniki – potting

MK_Platin-2-e1419001868936Zalewanie elektroniki – potting – jest jedną z ważnych operacji dokonywanych na końcu procesu produkcji. Jeśli zalewanie elektroniki jest wykonane wadliwie, cały detal może wylądować w koszu do utylizacji. Dlatego warto poświęcić uwagę temu pozornie łatwemu procesowi, gdyż jego wadliwość może pociągać za sobą ważne negatywne konsekwencje.

Zalewanie elektroniki (potting) to operacja polegająca na zalaniu obwodów elektronicznych w całości lub częściowo za pomocą żywicy, zwanej zalewą, która utwardza się w wyniku reakcji chemicznej. Żywice służące do zalewania są najczęściej dwuskładnikowe:

Epoksydowe – tradycyjnie najbardziej odporne mechanicznie, z dobrymi parametrami termicznymi, a z dodatkiem wypełniaczy posiadające świetne własności termoprzewodzące. Niestety, w dużych ilościach potrafią się mocno nagrzewać w wyniku reakcji, a temperatura ta może przekraczać nawet 100°C.

Poliuretanowe – najpopularniejsze ze względu na cenę oraz niską temperaturę reakcji chemicznej. Mimo słabszych w porównaniu z epoksydami parametrów, wytrzymują zwykle ciągłą pracę w temperaturze co najmniej 90°C. Co ważne, istnieją w dziesiątkach tysięcy modyfikacji. Istnieją zalewy twarde i elastyczne, wypełnione i niewypełnione, przezroczyste i kolorowe. Wspólną ich cechą są kłopoty z odpornością na promieniowanie UV, ale wtedy stosuje się utwardzacze alifatyczne i ta odporność pojawia się w wysokim stopniu. Oczywiście odporność na promieniowanie UV ma swoją cenę wyrażoną w pieniądzach.

Silikonowe – tradycyjnie stosowane tam, gdzie elektronika jest narażona na wysokie temperatury, gdyż silikony znakomicie pracują do 180°C standardowo, a do 240-300°C w wersjach specjalnych. Jednak sama elektronika nie może często pracować w tak wysokich temperaturach, a głównym argumentem za ich stosowaniem jest to, że reakcja utwardzania silikonu jest endotermiczna, czyli że można zalewać nawet wielkie detale bez obawy, że się zagrzeją.