1,48 , 10-6 KiKaKs/Qme,

где Ki - коэффициент, зависящий от степени деформации Д/ прокладки из эластомера и зазора б; Кг - коэффициент, зависящий от технологичности герметизирующего узла, т. е. от числа деталей узла N и числа S крепежных элементов на длине уплотнения 1 м; Кз = Ig (1/1 - Р) = =5 (для Р = 0,99999), 4.301 (для Р = 0,99995); 4 (для Р = 0,9999), 3,301 (для Р = 0,995) , Р - вероятность безотказной работы, Q - утечка рабочей среды через уплотнение, см/с; те - погонная масса деталей узла в зоне герметизации (см. рис. 11.21), г/см.

Пример 1. Д/ = 15%, б = 0,3 мм. /V = 2, S = 19, Р = 0,99992, О = 1,32 . 10-8 см8/с, mi = 12,6 г/см, Кт = 1,48 - 10-6 , 0,85 , 0,67 X Х4,09691/1,32 . 10- . 12.6 = 0,02.

11.6. НЕРАЗЪЕМНАЯ ГЕРМЕТИЗАЦИЯ

Назначение и области применения

РЭА помещают во влаго- и газонепроницаемый корпус, в котором поддерживается неизменное барометрическое давление, что позволяет использовать РЭА при высоком и низком давлении, в тропических условиях, под водой, в агрессивных средах. При неразъемной герметизации не применяют клей и компаун-

Рнс. 11.23. Определение коэффициентов Kt и Ki.

Дано: Д/=15%,. 6=0,3 мм, находим ,=0,85 (а); iV=7, S=18, находим 2=0,5 (б)

0,7 0,0

Ощбет

\f==0,ZMM

S->0,Zrm

Дано

Отбет

О 70 го Z0 0 5ом,%/иго го о а

о 70 ZOS

Пример 2. М = 25%, 6 = 0,2 мм, Л = 20, S = 25, Р == 0,99992, Q = 1,92 10- см/с, mi = 7,6 г/см; Кг = 1,48 . 10-6 . I , 0,2 Х х4,09691/1,92 . 10-6 , 7,6 =0,083.

Пример 3. М = 35%, б = 0,15 мм. Л/ = 3, S = 1, Я = 0,99992, Q = 0,63 10-5 смз/с, mi = 6,3 г/см, Кг = 1,48 . 10-6 . 1 . 1 X X 4,09691/0,73 - 10-s . 6,3 = 0,132.

Для идеальной конструкции Кг = = 1. Вариант 1-го примера является наихудшим, а 3-го - наилучшим. Чтобы повысить качество герметизации, необходимо улучшить технологичность конструкции и уменьшить утечку рабочей среды.

Следовательно, можно не только оценивать качество конструкции герметизированного узла на этапе проектирования, но и наметить пути у.йучшения конструкции, если уровень разработки окажется недостаточно высоким.

Органы управления н электрические соединения герметизирука резиновыми чехлами и шайбами .JRei; трические соединения - 9ластнч)ым;>! прокладками (рис. 11.22)

11.5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ КАЧЕСТВА ГЕРМЕТИЗАЦИИ

Критерий качества, определяющий совершенство конструкции по отношению к базовому образцу с предельным значением возможного на-текания 6,75 с/(г icm) (рис 11.23), имеет вид:

Величина нахлестки для одно- и двухрядного швов (bjbi)

Таблица 11.3

Примечание. Расстояние между швами в двухрядно ное расстояние от края нахлестки до центра шва Oi=0.5bi.

ды из-за различия ТКЛР деталей корпуса и заливочных материалов, которое приводит к образованию трещин при тепловых ударах. При малых размерах герметичных щвов допускается использование гермети-ков типа виксинта Победа , Силпена, ВГО-1, а также полиэтилена (см. гл. 5).

Неразъемная герметизация

сваркой и пайкой

При конструировании сварных герметичных корпусов необходимо правильно выбрать материалы При сварке плавлением целесообразно соединение встык, при роликовой сварке-внахлестку. Роликовая сварка применяется для получения особо прочных и плотных щвов. в табл. 11.3 даны рекомендации по выбору минимального расстояния ai от центра щва до края нахлестки в зависимости от ее размеров.

Хорошие результаты дает лазерная и электронно-лучевая сварка. Лучом лазера сваривают тугоплавкие металлы, приваривают контакты в полупроводниковых приборах, основаниях ИС и т. д. С помощью лазера легко свариваются алюминий

и его сплавы, монель-металл, бронза, нержавеющая сталь, ниобий, молибден, вольфрам и др. Прн этом не требуется специальной защиты от влияния атмосферы (как и при металлообработке). Очень хорошо свариваются лазером медь, серебро и золото, так как из-за высокой теплопроводности, они противостоят мгновенному нарастанию температуры. При правильном выборе режимов процесса можно сваривать материалы с различными температурами плавления: золото и германий, алюминий и вольфрам, тантал и медь и т. д. Такие сочетания часто встречаются в РЭА на ИС

Луч лезера позволяет сваривать кольцевым швом стальной корпус термистора. При этом не наблюдается растрескивание керамического изолятора с выводами. Другие способы сварки корпуса термистора положительных результатов не дают.

Сварка Б вакууме в совокупности с высокой интенсивностью нагрева электронным лучом обеспечивает высокое качество сварного шва, так как в процессе сварки удаляются газы, окислы, примеси и загрязнения как с поверхности металла, так и из внутренних слоев. Шов получается вы-

Рпс. 11.24. Схемы (а), рекомендуемые (б) и нерекомендуемые (в) конструкцив. арных соединений

ffcmb f Внаулестиу Toffpasmn Углобап

а \ ! { С

1 L

П

краевая

Ik

g Ваяуу/f Вануум

Вануум

Вануум 1

2 6

3 Banyyff

зы) проварку надо выполнять до вкугренней поверхности У-образной отбортовки (15), чтобы не получались карманы (16).

Конструкции, характерные для сварных соединений герметичных корпусов, изображены на рис 11.25.

При выборе припоев для вакуум-плотного соединения необходимо учитывать ряд факторов, к основным нз которых следует отнести давление паров металла, читоту припоя, способность его к смачиванию и растеканию при температуре пайки, способность припоя образовывать с соединяемыми металлами химостойкие механически прочные сплавы

Лучшими с точки зрения .смачиваемости для деталей из сплавов меди являются припои яа основе олова, никеля, серебра, золота, для никелевых деталей-припои на основе меди, олова, цинка, свинца, золота, для стальных деталей - на основе цинка, олова, свинца, никеля, золота

Для паяных герметичных соединений следует применять припой с малым температурным интервалом кристаллизации во избежание ра-

сокопрочным и надежным пеформа-ции незначительные

При конструировании вакуум плотных соединений при помощи сварки плавлением необходимо учитывать следующее (рис. 11.24).

При сварке встык сварной щов должен быть со стороны вакуума (/), а не наоборот (2), и не с двух сторон (5). При сварке внахлестку шов варить только со стороны вакуума (4), а не с двух сторон (6) и использовать при угловой сварке сверху встык (5), а не внахлестку (8). Не рекомендуется сварка внахлестку с двойным швом и усиливающими пластинками (7), так как в объеме между швами могут быть скрыты микротечи. Такие же принципы положены в основу конструирования Т-образной, угловой и краевой сварок. По аналогии с (4) выполняются соединения (S) и не рекомендуются [10, и к 12), аналогами которых являются (2, 6 и 7). Угловые соединения необходимо выполнять с полной проваркой (13), чтобы не допустить опразования трещин (14), а при краевых (чтобы в месте соединения не образовывались загрязнения и ra-