Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.06.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

поверхности окпспоп пленки с достаточной адгезией. Полученные таким способом композиции нашли применение в производстве печатных схем, СВЧ узлов, высокочастотных кабелей.

В некоторых случаях для склеивания предпочтительнее исполь­ зовать лепты, полученные нанесением клеящих составов .на различ­ ные подложки. Так, например, для склеивания полиэтилеитерефталатиых пленок используют лепту со смолой ТФ-60, которую прокла­ дывают между двумя пленками ПЭТФ, после чего полученный трехслойный .материал 'прокатывают горячим роликом.

Прозрачный, эластичный, прочный клеевой шов можно

полу­

чить при склеивании

ПЭТФ пленки лептой РС-79, которая

получе­

на па основе пленки

ПЭТФ, толщиной 10—12 мкм, покрытой спе­

циальным раствором,

понижающим температуру плавления

ПЭТФ

пленки до 160 °С. Склеивание осуществляется с помощью горячих роликов, нагреваемых до температуры 160—165 "С. под воздействи­ ем которых лента размягчается н прочно соединяет между собой пленки ПЭТФ. Такое соединение оказывается падежным в интервале температур от —150 до +150 °С и не снижает диэлектрические свой­ ства пленок ПЭТФ.

Склеивание изделий из реактопластов. Изделия из реактопла­ стов не растворимы и не плавки, поэтому для их соединения еще труднее подобрать подходящий способ. Наибольший интерес для этих целей представляют универсальные клен, обладающие высокой адгезией к различным материалам.

Склеивание термореактнвпых материалов целесообразно про­ изводить клеями, по химической природе близкими к склеиваемым материалам. Перед склеиванием поверхности придают необходимую шероховатость путем зашкурпвапия или каким-либо другим спосо­ бом. Следы грязи, частицы абразива, жировые пленки должны быть полностью удалены. Растворитель из клеевой пленки должен быть полностью удален до соединения склеиваемых изделии. Склеивание

производится под давлением 0,2—0,5 МН/м2 при температуре,

близ­

кой к максимально допустимой для полимерного

изделия.

 

Клеи

БФ-4, ПУ-2, ВС-ЮТ,

ВС-350, эпоксидные

и другие

более

или менее

универсальны. С их

помощью можно

склеивать

слон-

;тые пластики, пресс-материалы, асбест, керамику, «инертные» тер­ мопласты после специальной обработки их поверхности, можно обеспечить прочное механическое закрепление электрорадиоэлемептов, проводов, жгутов в печатных и других схемах.

Получение клеевых соединений с повышенной влагостойкостью и термостабильностыо обеспечивается использованием кремнийорга­ нических и элемеитоорганичеекпх клеев (марки ВК-10, ВК-15 п др.), наполненных микроасбестом. В результате химического взаимодей­ ствия связующего с асбестом возникают оргапоенлпкатпые струк­ туры, которым свойственны высокие прочностные и тепло-физиче­

ские

свойства, устойчивость к длительному воздействию температур

от 300 до 1000 °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

Клеевые композиции на основе полиэфирной смолы ТФП-18

используют

для склеивания слюды,

асбеста. Для оптических

изде­

лий

разработаны прозрачные

клеи

холодного отверждения

па ос­

нове

ненасыщенных

полиэфирных

смол

и эпоксидных

смол. Для

склеивания

материалов в крупносерийном

и массовом

производстве

особый

интерес представляет

клей

«циакрин».

Он

поставляется

в виде

паст

или в жидком состоянии, хранится

в запаянных

поли­

этиленовых

ампулах,

не содержит растворителя,

обладает хорошей

142


адгезией

к металлам

и неметаллам,

обеспечивает

падежную

работу

клеевого

соединения

в диапазоне

температур

от

—60

до

+ 60 °С.

Отверждение клеевого

слоя осуществляется при низкой

температуре

и без приложения давления. Выдержка при этом

не превышает не­

скольких

минут.

 

 

 

 

 

 

При

склеивании

эластомеров

стремятся

сохранить

присущие

им упругость н эластичность. Поэтому чаще всего используют кленэластомеры: наприт, лепкоиат, клей 8811, мастику ЛИ п др.

Кремнипоргаипческпе вулканизованные резины приклеивают к металлам с помощью пагревостойких кремнийорганических клеевэластомеров типа КТ-9, ИП-9, КТ-15, КТ-25 или с помощью клеевгерметиков У-2-28, енластпка и т. д. Полученные клеевые соедине­

ния обеспечивают

надежную работу в интервале

температур от

—40 до +250 °С.

 

 

 

 

Для склеивания неорганических материалов и

металлов

пред­

ставляют

интерес

клеи-цементы и клеи-фритты

различных

марок:

КФ-550,

К.Ф-850 п т. д. Они выпускаются в виде

водных суспензий

топко диспергированных неорганических вяжущих веществ. Суспен­ зия ровным слоем наносится на склеиваемые поверхности, высуши­ вается. Склеиваемые детали соединяют, помещают в термостат н

нагревают

до температуры,

на 30—50 °С превышающей

температуру

плавления

неорганического

полимера — адгезива.

Для

более

рав­

номерного

распределения расплава клея по поверхности склеивае­

мые детали сжимают с небольшим усилием.

 

 

 

Для склеивания ситаллов, стекол, керамики,

металлов н

спла­

вов разработаны алюмофосфатпые клеи. Роль адгезива в них вы­ полняют фосфорная кислота пли ее производные. Алюмофосфатпые клеи отверждаются при комнатной температуре, однако для улуч­

шения

электроизоляционных

свойств,

механической

прочности и

влагостойкости необходима

дополнительная

термическая обработ­

ка склеенных деталей при температуре

270—300 °С в

течение не­

скольких часов.

 

 

 

 

Для

выполнения сложных монтажных

работ при

изготовлении

полупроводниковых приборов, микросхем, пьезокерамичеекпх датчи­

ков

и для других

целей

находят применение

металлические

клен.

Это

смеси жидких

или легкоплавких металлов

(ртути,

галлия)

с по­

рошкообразными

тугоплавкими

металлами

(медью,

вольфрамом

и т. д.). Они выпускаются

в виде

паст, способных затвердевать при

комнатной температуре.

 

 

 

 

 

5.5. Декоративная и специальная обработка полимерных материалов и изделий из них

Впроцессе конструирования одновременно с рядом других

проблем возникает необходимость выбора метода обработки изделия из полимера, обеспечивающего его высокое качество и стабильность свойств в процессе эксплуатации. Решение этой задачи требует уче­ та всего комплекса требований, предъявляемых к изделию: эксплуа­ тационных, эстетических, технико-экономических, специальных. В пастоящее время методы декоративной и специальной обработки из­ делий из полимерных материалов при создании РЭА используются недостаточно, а часто и не вполне грамотно. Очевидно, имеет смысл несколько подробнее остановиться на декоративных возможностях полимерных материалов и характеристике различных методов деко-

143


paTimuoii п специальной обработки полимерных материалов и из­ делий из них.

Специфика полимерных материалов такова, что их обработка возможна на трех этапах [47]:

в процессе получении полимерного материала,

при переработке материала в изделие,

в готовом изделии.

Это

деление положено

в основу классификации, представленной

на рис.

5.5.

 

Окраска полимеров п массе, также как и введение различных

декоративных наполнителей

(металлических, перламутровых и дру­

гих), осуществляется на стадии производства материала. Конструк­ тор в этом случае участвует в формировании оптимальных по цве­ ту отдельных видов полимеров и должен правильно использовать имеющуюся цветовую гамму при конструировании. Наряду с деко­

ративными эффектами при

выборе

метода необходимо учитывать,

что вследствие возможного

старения

полимерных материалов в про­

цессе

эксплуатации их внешний вид может существенно измениться.

 

 

 

Декоративная

обработка

полимерных

 

 

 

 

 

материалов

и

изделий

из

них

 

Обработка

на

ста­

Обработка

8

про­

 

Обработка

дии

 

получения

цессе

 

изготовле­

 

готовых

материала

 

ния

изделий

 

 

изделий

Окраска

в

 

Получение

 

Металли­

 

Горячее

 

 

зация

в

массе

 

 

фактуры

или

 

тиснение

 

 

 

 

рисунка

при

 

вакууме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

формовании

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

 

 

Гальваничес­

Трафарет­

декоратив­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кая метал­

ная

ных

напол­

 

 

 

 

 

 

Использование

 

лизация

 

печать

нителей

 

 

 

 

 

 

декоративных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(пленок,

 

Фотохими­

Поверхност­

 

 

 

 

 

бумаги,

 

 

 

 

 

 

 

ческий

 

ная

 

 

 

 

 

фольги)

 

 

 

 

 

 

 

 

способ

 

окраска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двухцветное

 

Декалько­

Гравиро­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

формование

У

мания

 

вание

Литье

под

 

Экстру­

Прессо­

Залив­

 

 

давлением

 

зия

 

вание

 

ка

 

 

Рис. 5.5. Классификация методов обработки полимерных материа­ лов и изделий из них.

144


Так, например, изготовленный из ударопрочного полистирола цвета слоновой кости корпус транзисторного приемника «Спидола» Риж­ ского завода «ВЭФ» через три-четыре года становится грязноватосерым из-за появления на его поверхности темной паутины микротрсщпи и голубоватых прожилок. Используемые в последних моде­

лях приемников светлые холодные

цвета (голубовато-серый, свет­

ло-серый) частично маскируют эти

дефекты, в результате

внешний

вид приемников в последнее время значительно улучшился.

Методы обработки полимерных

материалов в процессе

изготов­

ления из них изделий очень разнообразны. Современная технология полимерных материалов дает возможность получать изделия, напри­ мер, с матированной, полуглянцевой, шагреневой фактурой. Факту­ рирование поверхности может быть не только плоским, но и рель­ ефным. Рельеф дает возможность скрыть неизбежные дефекты по­

верхности

(утяжки,

царапины, следы

от пальцев и т.

д.), однако

с такой

поверхности

впоследствии

труднее удалить

различные

загрязнения, поэтому использование рельефной поверхности должно быть функционально оправдано. С помощью фактурирования, напри­ мер, целесообразно получать графические изображения.

Из всех полимерных материалов наибольшую точность воспро­ изведения фактуры и рельефного изображения обеспечивают тер­ мопласты. Их фактурирование осуществляется в литьевых формах, металлический вкладыш которых воспроизводит необходимую по­ верхность.

Прозрачность, способность окрашиваться в любой цвет в мас­ се, хорошая текучесть, пластичность, возможность в процессе пере­ работки получать любую форму и фактуру — все эти достоинства полимерных материалов открывают большие возможности для по­ лучения па их поверхности графических изображений: текстовых, цифровых, символических. Изображения получают путем создания углубленного, или выпуклого рельефа или использования фактуры поверхности, воспроизводимой с оформляющих поверхностей зали­ вочных, прессовых п литьевых форм. Эти методы довольно про­ сты, не требуют использования дополнительного оборудования и материалов, применимы для прозрачных и непрозрачных, окрашен­ ных н неокрашенных материалов. Естественно, что формы для по­ лучения изделий с изображением труднее изготовить, однако до­

полнительные затраты па получение изображений

в форме полно­

стью окупаются

при серийном и

массовом производстве

изделий.

Двухцветное

формование дает

возможность

получить

изделия

с разным цветом: планки, панели, объемные изделия. Метод приме­ ним для непрозрачных термопластов, не требует использования дополнительных материалов и сложного оборудования.

Новые методы нанесения изображений на поверхность поли­ мерных изделий основаны на использовании полиграфической про­ дукции — самопрнклеивающнхея аппликаций и сухих переводных изображении. Самоприклеивающиеся аппликации представляют собой изображения, отпечатанные на бумаге пли полимерных плен­ ках, с липким клеевым слоем, обеспечивающим хорошую адгезию изображения к различным материалам. Этот клеевой слой защищен от загрязнения, повреждения или преждевременного склеивания спе­ циальной бумажной прокладкой. Для приклеивания аппликации достаточно удалить эту прокладку и прижать изображение к по­ верхности полимерного изделия. Таким способом получают одно- и

многоцветные плоские

изображения.

10—358

145


Сухие переводные изображения получают путем нанесения изо­ бражения на временную подложку полиграфическим методом с по­ следующим нанесением на него липкого слоя. Роль временной под­ ложки выполняет полимерная пленка или бумага с полимерным по­ крытием. При небольшом давлении изображение отделяется от вре­ менной подложки п приклеивается к поверхности изделия. Защита

изображения от

механических и других всевозможных воздействии

осуществляется

 

с помощью

быстровысыхающего

бесцветного лака.

Эти методы

целесообразно использовать для изготовления раз­

личных этикеток, табличек,

фирменных знаков,

при макетировании

н техническом

черчении.

 

 

Методы декоративной обработки готовых изделий не являются специфичными для полимеров, они применимы для любых материа­ лов, однако иа полимерах эти методы приобретают особую художе­ ственную выразительность. Особого внимания при этом заслуживают методы горячего тиснения, металлизации в вакууме и метод хими­ ческого восстановления с последующей гальванизацией.

Металлизация полимерных материалов в производстве РЭА имеет не только декоративный эффект, она дает возможность полу­ чить материал, обладающий комплексом свойств металла и неметал­ ла и улучшить эксплуатационные свойства полимерных материалов. Поэтому иа методах металлизации мы ниже остановимся подробнее.

Метод горячего тиснения является одним из новых методов панесения изображений па термопласты. Изображение получают по­ средством давления нагретого клише через фольгу на поверхность изделия. Цвет и фактура изображения определяются выбором соот­ ветствующей фольги. Метод нашел применение для нанесения над­ писей на плоские поверхности изделий и на съемные элементы — шкалы, таблички и т. д.

К специальным видам обработки полимерных материалов мож­ но отнести методы получения проводящих, резпетивпых, полупро­ водниковых слоев, методы придания поверхности гидрофобных (водоотталкивающих) свойств, огнестойкости, дугостонкости, грпбостойкости и т. д.

5.6.Металлизация

Металлизация изделий нз полимерных материалов дает возмож­ ность:

получить токопроводящие слон металла па поверхности ди­ электрика;

сообщить поверхности защитмо-декоратнвиые' свойства;

придать поверхности необходимые светоотражающие и теплоотражающне свойства;

обеспечить электрическое контактирование н выполнение электрических цепей;

— улучшить эксплуатационные свойства изделия из полимера. Это дает возможность значительно расширить область возмож­ ного использования полимеров в РЭА и во многих случаях заменить ими драгоценные н цветные металлы. При этом достигается не толь­ ко экономия металлов, но и исключается их дорогостоящая обработ­

ка, повышается культура производства, снижается вес изделий. Особый интерес для практического использования представляет

повышение ударной вязкости, мнкротвердостн, влагостойкости, теп-

146