Файл: Бушминский, И. П. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства учеб. пособие.pdf

волновода плюс половина поля допуска на него, а раз-

мер а по номинальному размеру узкой стенки плюс^5- —

—0,01—0,02 мм, где 6 — поле допуска.

Для облегчения извлечения оправка имеет конусность от 0,7 : 100 до 1,2 : 100. Чистота рабочей поверхности должна отвечать требованиям 9-го класса, что способ-

Рис. 1.45. Оправка-калибр:

а — чертеж оправки; б —положение оправки в канале вол­ новода

ствует сохранению чистоты токонесущей поверхности волновода при извлечении. Одну оправку можно исполь­ зовать для калибровки 10—12 тысяч соединений.

Лучшие результаты дает пайка .фланцев с помощью индукционного нагрева. При этом способе паяемый узел нагревается за счет наводимых вихревых токов. Преиму­ щества индукционной пайки: быстрый и равномерный нагрев паяемого соединения, уменьшающий возможность

71

окисления токонесущих поверхностей и коробления вол­ новода; быстрый и избирательный разогрев, исключаю­ щий ступенчатую пайку с использованием припоев с разной температурой плавления, и легкость регули-

сти волновода прлностью не исключается. Для этого необходима пайка в электрических печах. Однако этот

места спаев накладывается припой в виде рамки или

72

зультате нагрева. Минимальными эти искажения будут при пайке в соляных ваннах или печах с защитной сре­ дой. Иногда при изготовлении волноводов миллиметро­ вого диапазона, особенно полученных методом холодно­ го выдавливания и имеющих большие внутренние напря­ жения, температурные деформации могут быть причиной несоблюдения жестких допусков на размеры канала (±0,01—0,02 мм). Тогда для соединения волноводных труб с фланцем используется метод склеивания.

В качестве склеивающего состава применяется ком­ паунд на основе эпоксидной смолы ЭД-5 с пластифика­ тором МГФ-9 и отвердителем — полиэтиленполиамином. Для обеспечения электропроводности в склеивающий со­ став добавляется мелкодисперсное серебро, полученное восстановлением азотнокислого серебра.

Склеивающая паста имеет следующий состав, вес. ч.:

ченное время годности 30—40 мин, поэтому она приго­ тавливается непосредственно перед склеиванием. Склеи­ ваемые поверхности предварительно зачищаются и обез­ жириваются. Паста наносится на внешнюю поверхность волноводной трубы, стенки окна фланца и подсушивает­ ся на воздухе в течение 5—10 мин. Затем фланец наде­ вается на волноводную трубу и клей высушивается при 100° С в течение 1 ч. Оптимальные механические и элект­ рические характеристики обеспечиваются, если зазор между волноводной трубой и фланцем не превышает 0,05 мм. Специфично изготовление фланцевого соедине­ ния для гибких волноводов. Конструктивно оно выпол­ няется так, что углы окна фланца имеют плавно изме­ няющийся от 0 до R радиус закругления на длине 2,5— 3 мм. Такая конфигурация принята для согласования прямоугольного волновода с гофрированной заготовкой.

Фланец выполняется вместе с переходом штамповкой жидкого металла, горячей штамповкой, гальваническим

73

той оправки, размеры одного конца которой равны ми­ нимальным размерам полости гофрированной заготовки, а другого — максимальным размерам окна фланца.

Для повышения механической прочности фланцевого соединения и его устойчивости к воздействию окружаю­ щей среды используется два способа сварки: а) аргоно­ дуговая и б) литьевая. Аргонодуговая сварка применя­ ется при изготовлении волноводной трубы из алюминия и его сплавов. При соединении ее с фланцем снимается фаска с наружной стороны окна фланца под 45° на глу­ бину 1,5—2 мм. При этом волноводная труба должна выступать с наружной стороны окна на 1,5—2 мм, чтобы при оплавлении и механической обработке торца флан­ ца сохранить требуемые размеры канала волновода. Подробно процесс аргонодуговой сварки рассмотрен в § 2.1. После сварки волноводную трубу обрабатывают, так же как после пайки. В процессе аргонодуговой сварки фланца с волноводом размеры канала волновода уменьшаются на 0,02—0,05 мм в области шва.

Интересен способ литьевой сварки фланца с волноводной трубой. Он используется для медных и алюми­ ниевых литьевых сплавов и совмещает процессы изго­ товления фланца и его соединения с волноводной трубой. Трудоемкость при этом на 15—20% ниже, чем для сбор­

удаление флюса после пайки, калибровка канала волно­ вода, удаление затеков припоя. Волноводная труба уста­ навливается в литьевую металлическую форму, где есть полости для образования фланцев и детали, преграж­ дающие доступ расплавленному металлу в канал волно­

сплавов. Заливку алюминия производят при температу­ ре металла 850—870° С, медных сплавов— 1020—1040° С. После затвердевания металла узел извлекают из формы и производят обрезку литников.

Совмещение процессов изготовления фланца и его соединения с волноводной трубой используется и при производстве волноводов с пластмассовыми фланцами. Такой волновод представляет собой металлическую вол­ новодную трубу с пластмассовыми фланцами на кон­ цах, у которых контактные поверхности металлизирова­

74

ны. Формообразование фланца и его соединение с вол­ новодной трубой выполняют в пресс-формах. После прессования торцы фланцев фрезеруются, притираются и металлизируются, путем химического меднения с по­ следующим гальваническим осаждением серебра. При изготовлении волноводов с пластмассовыми фланцами необходимо учитывать некоторые технологические осо­ бенности. Для того чтобы избежать попадания прессматериала в канал волновода, волноводная труба долж­ на на 3—5 мм выступать над поверхностью фланца. При прессовании в канал волноводной трубы вводится оправ­ ка, препятствующая его деформации. Поэтому при кон­ струировании волновода на его концах надо предусмат­ ривать прямолинейные участки длиной не менее 15— 20 мм.

На участках внешней поверхности волноводной трубы, которые будут запрессованы в пластмассу, выпол­ няется 2—3 канавки глубиной 0,4—0,5 мм, расположен­ ные перпендикулярно к оси волноводной трубы и обес­ печивающие прочное крепление пластмассовых флан­ цев к ней.

Эти фланцы конструируются толщиной не менее 5 мм и для прочности крепления имеют концентрический на­ плыв вокруг волноводной трубы толщиной 4—5 мм.

Рассмотренный способ перспективен в условиях мел­ косерийного и серийного производства. С уменьшением трудоемкости он обеспечивает повышенную устойчивость фланцевых соединений к воздействию окружающей сре­ ды. При соединении фланца с волноводной трубой пай­ кой или сваркой коррозируется в первую очередь шов. При совмещении изготовления и соединения фланца с волноводной трубой шов отсутствует и коррозионная устойчивость определяется качеством защитного по­ крытия.

После соединения трубы с фланцем контактную по­ верхность подвергают обработке, чтобы обеспечить ее перпендикулярность к оси волновода. Для этого исполь­ зуется фрезерование с последующей притиркой контакт­ ной поверхности, которое ведется при базировке по кана­

75

Т а б л и ц а 1.23

Трудоемкость операции для труб сечением,

М М , HlH

на плите с пастой. Экономические показатели этих спосо­ бов приведены в табл. 1.23.

Обработанная контактная поверхность должна иметь плоскостность не хуже 0,02 : 100, чистоту, соответствую­ щую требованиям 6—8-го класса. В табл. 1.24 приведе­ ны допустимые отклонения от перпендикулярности кон­ тактной поверхности фланца к оси волновода на 100 мм длины секции.

Фрезерование или растачивание дроссельных кана­ вок, канавок под уплотнение и сверление крепежных от­ верстий осуществляется после обработки контактной по­ верхности при базировке по каналу волновода и плоско­ сти фланца. Вначале получают дроссельную . канавку, затем канавку под уплотнение, после чего обрабатыва­ ется обнижение дроссельного фланца от канала волно­ вода к дроссельной канавке. Сверление ведется по кон­ дуктору.

76