Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

раствор, нагретый до температуры 60—80° С и подвергают воздей­ ствию ультразвука в течение 5—7 мин. После этого элементы про­ мывают в горячей воде и сушат в термостате при температуре 100—110° С в течение 1—2 ч.

При отсутствии ультразвуковых установок элементы перед се­

печи. После очистки непосредственно перед нанесением серебря­ ной пасты поверхности элемента протирают спиртом.

Серебряная паста, наносимая на керамику, имеет следующий состав (вес. ч.):

Порядок приготовления пасты: навески окиси серебра, борно­ кислого свинца и окиси висмута смешивают и тщательно расти­

механизации, однако недостатком его являются большие потери серебра. При серебрении элементов, имеющих форму диска, мо­ жет быть использовано приспособление, схема которого изобра­ жена на рис. 64. Керамический диск / устанавливают на вращаю­ щейся планшайбе 2 и на его поверхность кистью наносят равно­ мерный тонкий слой пасты. После просушки нанесенного слоя диск переворачивают и таким же способом наносят пасту на дру­ гую его сторону.

Для нанесения пасты на элементы, имеющие форму тел вра­ щения, применяются приспособления, обеспечивающие вращение покрываемых деталей.

На поверхности элементов, имеющих форму призмы, пасту можно наносить валиками. Принципиальная схема установки та­ кого рода изображена на рис. 65. На бесконечную ленту с упо­ рами / укладываются элементы, которые проходят под валиком 2. Серебряная паста загружается в бункер 3 и медленно подается на поверхность валика при движении ленты от электропривода 5 через редуктор 4.

Независимо от метода покрытия паста должна быть нанесена равномерным слоем. После нанесения пасты элементы просуши­ ваются на воздухе в течение 1—2 ч.

Рис. 65. Схема установки для нанесения пасты на призматические эле­ менты.

Наличие плавней в пасте значительно снижает температуру плавления серебра и обеспечивает высокую прочность сцепления кристаллов серебра между собой и с керамикой.

Один цикл вжигания серебра дает слой серебра на керамике, равный 4—6 мкм. Для получения достаточного для припайки вы­ водов слоя серебра нанесение пасты и вжигание серебра произ­ водится трижды.

ГЛАВА 9

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛОВ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Пьезокерамические преобразователи в зависимости от назна­ чения выполняются в различных конструктивных вариантах. В то же время можно выделить типовые технологические процессы, при­ меняемые при изготовлении большинства конструктивных разно­ видностей пьезокерамических преобразователей. К ним следует отнести: а) пайку электрических выводов к пьезокерамическим элементам и блокам; б) склеивание пьезокерамических блоков; в) армирование пьезокерамических блоков; г) герметизацию преоб­ разователей; д) проверку параметров преобразователей, контроль герметичности и испытание гидростатическим давлением преобра­ зователей.

В данной главе будут освещены наиболее характерные для из­ готовления преобразователей технологические процессы.

§ 33. Пайка и склеивание пьезокерамических

элементов и блоков

Пайка пьезокерамических элементов. Эта операция произво­ дится для обеспечения электрического соединения посеребренной поверхности пьезокерамических элементов с электрическими выво­ дами — лепестками или проводами из латунного, бронзового, мед­ ного или серебряного проката. Все припаиваемые к элементам вы­ воды покрываются серебром гальваническим способом. Пайка и лужение пьезокерамических элементов производятся специальными припоями с температурой плавления 91 или 220° С в зависимости от состава пьезокерамики.

Припой с температурой плавления 91° С применяется при луже­ нии и пайке пьезокерамических элементов, не допускающих на­ грева свыше 65° С. Припой состоит из 40,2% свинца, 8,4% кадмия и 51,4% висмута (по весу).

При лужении и пайке пьезокерамических элементов, допускаю­ щих нагрев свыше 65° С, применяется припой с температурой плав­ лений 220°С. Этот припой состоит из 30% олова, 63% свинца, 5% кадмия и 2% серебра (по весу).

Пайку и лужение пьезокерамических элементов и электриче­ ских выводов следует выполнять только с применением канифоль- но-спиртового флюса КСФ (30% канифоли, 70% этилового спирта). При производстве работ по лужению и пайке электрических выво­ дов к пьезокерамике необходимо пользоваться паяльниками с авто­ матически регулируемой температурой жала.

Технологический процесс пайки пьезокерамических элементов включает в себя следующие операции: а) подготовку электриче­ ских выводов; б) подготовку поверхностей пьезоэлементов; в) лу­ жение посеребренной поверхности пьезоэлементов; г) пайку пьезо­ элементов с электрическими выводами; д) контроль качества пайки.

Подготовка электрических выводов перед припаиванием их к пьезоэлементам заключается в облуживании спаиваемой поверх­ ности лепестков или зачистке изоляции, скрутке и облуживании концов проводов. Облуживание ведется припоем с температурой плавления 91 или 220° С согласно указаниям в чертеже.

При подготовке пьезоэлементов необходимо снять слой консер­ вирующего флюса с посеребренных поверхностей марлевым тампо­ ном, смоченным спиртом. Посеребренная поверхность пьезокера-

а,

Рис. 68. Типовые конструкции пьезоблоков: а — кольцо, склеенное из призм; б — стержень из дисков; в — пластина из призм.

мики должна быть неокисленной (без потемнения серебра). Если посеребренная поверхность имеет потемнения, необходимо ее за­ чистить в месте пайки легким карцеванием латунными щетками. После зачистки место пайки тщательно обезжиривают спиртом. Лужение мест пайки на посеребренной поверхности пьезоэлементов производится специальными припоями с помощью паяльника с при­ менением флюса КСФ.

При лужении температура жала паяльника должна поддержи­ ваться равной 140±10°С для припоя с температурой плавления 91°С и 260±10°С для припоя с температурой плавления 220°С. Лужение не должно продолжаться более 3 сек.

ских напряжений, вызванных перепадом температур, их нагревают в термостате яеред лужением до температуры 6 5 ± 5 ° С .

Пайку элементов с электрическими выводами следует произво­ дить сразу же после лужения элементов, особенно если они подвер-

гались нагреву в термостате. Температура жала паяльника поддер­ живается такой же, как и. при лужении. После окончания пайки место спая тщательно очищается от остатков флюса марлевым там­ поном, смоченным спиртом.

Контроль качества пайки производится визуальным осмотром. Места спая должны быть сплошными, без трещин, пузырей, взду­ тий и иметь чистую металлическую поверхность. Лепесток (вывод) и припой не должны выступать за плоскость пьезокерамического элемента с пазом.

Склеивание пьезокерамических блоков преобразователей. Абсо­ лютное большинство пьезокерамических блоков преобразователей

Качество склеивания пьезокерамических блоков зависит в пер­ вую очередь от клеящего состава, подготовки поверхности склеи­ ваемых элементов, соблюдения режимов склеивания и отвержде­ ния клеящей массы.

В качестве клеящих масс при изготовлении преобразователей используются различные композиции на основе эпоксидных смол. Наибольшее применение получили клеящие массы холодного от­ верждения ПД-20, горячего отверждения ДМ-5-65 и токопроводящие клеящие массы ДС-20 и ДС-65.

чена для склеивания деталей из пьезокерамики, металлов, тексто­ лита, гетинакса и резины.