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
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