Технология жгутового монтажа

Конструкции жгутов определяются особенностями конструкций аппара­туры и требованиями к обслужива­нию. Жгуты (рис.7.10) делятся на межблочные и внутриблочные, кото­рые в свою очередь подразделяются на простые (прямые) (а),с ответвле­ниями (б),сложные (в),с замкнутыми ветвями (г).

Рис.7.10.Виды жгутов

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 с изоляционными трубками. Для фик­сации концов проводов предусмотре­ны специальные зажимы. Между шпильками укладывают монтажные провода.

Повышения производительности изготовления жгутов и исключения ошибок монтажа добиваются путем применения электрифицированных 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 трас­сы, затем 2-й и т д. (рис.7.11.).

Рис.7.11.Схема электрифицированного шаблона

Провод прокладывается по трассе шабло­на, лампочки при этом гаснут, а заго­рается красная контрольная лампочка, подтверждающая правильность уклад­ки. Например, при подаче питания 6,3 В загораются две зеленые лампоч­ки Л31 и Л32. При закреплении кон­ца провода кнопкой-зажимом Кн1 размыкаются контакты 1 и 2 цепи пи­тания лампочки Л31 и 3, 4 лампочки Л32. При этом загораются красная контрольная лампочка ЛН1 и лампоч­ки для следующей цепи.

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; например, при соединении контактов реле Р2 с разъемом Ш1 таблица имеет вид табл. 7.1.

Таблица 7.1. Таблица монтажных соединений.

Номер провода	Марка провода	Площадь сечения провода, мм	Длина провода, мм	Трасса соединений
1 – 2 1 – 3 1 – 4 1 – 5	МГШВ БПВЛ БПВЛ БПВЛ	0,5 1,0 1,0 1,0		1Р2 – 2Ш1 2Р2 – 3Ш1 5Р2 – 5Ш1 4Р2 – 6Ш2

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 выбирают в зависимости от пло­щади сечения жгута, количества про­водов и диаметра жгута по табл. 7.2.

Таблица 7.2. Шаг вязки жгутов

Площадь сечения провода менее 0,33 мм2	Площадь сечения провода более 0,33 мм2
n, шт	t, шт	n, шт	t, шт
5 – 15 16 – 20 >20	5 – 10 10 – 12 13 – 18	11 – 30 >30	15 – 20 8 – 30 30 – 40

Кроме того:

– 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.

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 ПОС61.

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 мм² со скоростью 10 м/мин. Наи­большее количество раскладываемых цепей – 102, габаритные размеры 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.

Плоские ленточные кабели (ПЛК) применяют для электрического меж­блочного монтажа в ЭВМ и другой ЭА. Кабели обеспечивают передачу ВЧ-сигналов с высокой стабильно­стью характеристик, обладают доста­точным теплоотводом, устойчивы к климатическим воздействиям. Исполь­зование плоских кабелей позволяет уменьшать габариты и массу аппара­туры по сравнению с объемным мон­тажом, вести монтаж в трех плоско­стях, чему способствует гибкость ка­белей.

Основными элементами гибких ка­белей являются многожильные ленточ­ные проводники и специальные со­единители. Плоские ленточные кабе­ли могут быть опрессованными, пле­теными, ткаными и печатными. Лен­точные опрессованные кабели имеют токоведущие жилы из меди с галь­ваническим покрытием серебром, оловом или никелем, которые изоли­рованы друг от друга путем опрессовки в пластмассовую ленту из обычно­го или облученного полиэтилена, поливинилхлорида, полиимида, лавсана или стекловолокна. Кабели марок ПЛП и КППР предназначены для фиксированного внутри- и межблоч­ного монтажа, ПЛП МО – для монта­жа подвижных устройств, ЛЛПС – для монтажа цепей, работающих при напряжении 115 В и частоте 5000 Гц, ПЛМ – для фиксированного монтажа ПП. Ленточные высокочастотные ка­бели с группами жил типа ПВП и ЛПВЛ применяют для монтажа бло­ков ЭВМ с электрическим напряжени­ем до 100 В и частотой до 1 кГц.

Ленточные плетеные провода марок ЛФ и ЛФЭ имеют скрученные из мед­ной посеребренной проволоки токове­дущие шины, расположенные в один ряд и скрепленные нитью, пропитанной лаком. Они предназначены для работы в цепях с напряжением до 100 В и частотой 5 кГц.

Ленточные тканые провода изготав­ливают из обычных монтажных прово­дов марок МГШВЭ, МГШП, МГТФ с саржевым переплетением плотностью 8-10 нитей на 1 см.

Гибкие печатные кабели представ­ляют собой систему печатных провод­ников, расположенных на диэлектри­ческом основании. Их изготавливают из фольгированных гибких диэлектри­ков марок ФДМ-3, НС-1, ФД-1 хими­ческим методом. Многослойные печатные кабели получают прессовани­ем нескольких однослойных или дву­сторонних ПП с металлизированными монтажными отверстиями.

Подготовка ленточных проводов к монтажу включает мерную резку, уда­ление изоляции с концов провода, на­несение покрытия на оголенные токо­ведущие жилы. Изоляцию удаляют механическим, термомеханическим и химическим методами. Механическую зачистку ленточных проводов с фто­ропластовой изоляцией, имеющей слабую адгезию с токоведущими шинами, осуществляют строганием с продоль­ным перемещением резца. Резец по ширине больше ленточного провода и удаляет изоляцию в течение несколь­ких секунд. Применяют возвратно-по­ступательное движение резца шири­ной 2,0-2,5 мм с углом при вершине 30°. Резец удаляет изоляцию полоска­ми, равными его ширине (рис. 7.12).

Рис. 7.12.Механическое удаление изоляции с ленточного провода

Изоляцию удаляют также путем шлифования абразивными кругами. Круги из стекловолокна диаметром 30-55 мм вращаются со скоростью до 45 м/с. В результате абразивного и те­плового воздействия происходит раз­мягчение термопластичной изоляции и механическое удаление ее вращаю­щимися кругами. Примером термического удаления изоляции является лазерная зачистка. Сфокусированный луч лазера 1 испа­ряет изоляцию на небольшом участке ленточного провода 2, затем удаляе­мый участок 3 легко механически снять с провода (рис. 7.13). Мощ­ность лазерной установки 30 Вт, ско­рость удаления 0,09-0,36 м/мин.

Рис. 7.13.Удаление изоляции с ленточного про­вода с помощью лазера..

Для защиты медных токоведущих жил ленточного провода от окисления и для обеспечения пайки или сварки на них наносят гальванические по­крытия никелем, золотом, сплавами серебро – сурьма, олово – висмут.

В процессе сборки и монтажа лен­точных кабелей применяют неразъем­ные и разъемные электрические со­единения проводов. Неразъемные со­единения обеспечивают постоянные внутриплатные, межплатные, меж­блочные, межкабельные соединения, разъемные – возможность периодиче­ского подключения и отключения ленточного кабеля. Неразъемные мон­тажные соединения выполняют пай­кой, сваркой, обжиганием, врезанием, накруткой, для разъемных применяют различные по конструкции разъемы.

Паяные неразъемные межкабельные соединения получают с помощью термоусадочных паяльных муфт типа «термофит» (рис. 7.14).

Рис. 7.14. Соединение ленточных проводов па­яльными муфтами (а)

и загерметизированное со­единение (б).

Муфта состо­ит из изоляционной оболочки 1, коль­ца припоя 2, содержащего флюс, и двух уплотнительных герметизирую­щих колец 3. Оболочку из термоуса­дочного материала (поливинилхлорид, фторопласт, политетрафторэтилен) фор­муют и подвергают гамма-облучению, в результате которого в структуре ма­териала возникают поперечные связи в молекулярных цепях, а материал приобретает свойство термоусадки, т. е. после быстрого нагревания дает усадку до первоначальных размеров перед размягчением.

В муфту с двух сторон вводят соединяемые проводники 4 и нагревают ее в тепловом рефлекторе или источнике ИК-облучения. В процессе нагревания происходит расплавление кольца припоя и его деформация – усадка оболочки и образуется изолированное герметизированное соединение. Уплотнительные кольца могут иметь и плоскую прямоугольную форму для соединения ленточных проводов с плоскими шинами.