電子結構的三防設計
摘要:電子結構在各種自然環(huán)境因素的綜合影響下,面臨著(zhù)諸多失效形式,因此只有在設計階段就注入環(huán)境防護理念,優(yōu)選材料,優(yōu)化結構再結合一定的工藝防護措施才能極大的提高電子產(chǎn)品對環(huán)境的適應性和產(chǎn)品使用的可靠性。
關(guān)鍵詞:電子結構;三防技術(shù)
環(huán)境因素是軍用電子產(chǎn)品在使用、運輸和存儲中號慮的重要因素,而且環(huán)境因素也影響著(zhù)電子設備的穩定性和可靠性。軍用電子產(chǎn)品因環(huán)境防護不當造成的損失也是相當驚人,美軍曾經(jīng)對機載電子設備的故障進(jìn)行統計,發(fā)現50%以上的故障與環(huán)境因素有關(guān),所以提高軍用電子產(chǎn)品的環(huán)境適應能力才有極大的經(jīng)濟效益和軍事效益。
三防技術(shù)從理論研究到工程應用近年來(lái)的發(fā)展,應用領(lǐng)域不斷擴大,從早期單一的工藝防護發(fā)展到現在的總體設計、電路設計、結構設計、標準化系統工程,三防技術(shù)的內涵發(fā)生了很大變化,現在的三防是以提高產(chǎn)品的環(huán)境適應性為目標,內容包括防水、防潮、防結露、防鹽霧、防霉、防腐蝕、防老化、防振、防靜電、防高壓擊穿、防污染、防風(fēng)沙、防積雪、防裹冰、防鼠害等等。
1 電子結構三防的技術(shù)措施
三防技術(shù)是一個(gè)綜合性概念,涉及到諸多方面的應用。要提高電子產(chǎn)品三防能力,必須從產(chǎn)品的設計開(kāi)始就注入三防設計理念。三防設計理念的注入,可以保證產(chǎn)品從整機到分機,再到零部件都具有適應環(huán)境變化的能力。三防處理工藝可以保障和補充設計中三防的不足,提升產(chǎn)品抵抗環(huán)境變化的能力,從而極大的提高電子產(chǎn)品的可靠性。以下就從材料、結構、工藝三方面進(jìn)行闡述,并將三防理念注入其中。
1.1 材料防護
材料防護主要是指正確、合理地選取材料,并通過(guò)對材料(包括金屬材料和非金屬材料)輔以一定的工藝處理措施,以進(jìn)一步提高材料的耐環(huán)境變化能力。根據電子產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境分類(lèi)及三防等級要求,選擇適當的材料來(lái)制造零部件。選取材料是三防設計的第一步,也是關(guān)鍵的一步。
惡劣環(huán)境中工作的電子產(chǎn)品,面臨著(zhù)鹽霧、銹蝕、霉菌、老化等各種環(huán)境問(wèn)題,為了使電子產(chǎn)品能夠適應各種惡劣環(huán)境,應盡量選用耐腐蝕性好的金屬材料和不長(cháng)霉菌、耐老化的非金屬材料。耐腐蝕性好的金屬材料主要有,鋁合金、奧氏體型不銹鋼、鈦合金、金、鎳等,考慮到經(jīng)濟因素,通常選用鋁合金、不銹鋼、鈦合金等再涂覆金屬層或非金屬層。
選用材料時(shí),應了解材料的相容性問(wèn)題,掌握材料的腐蝕機理、破壞肜式等。以保證結構設計時(shí)能避免某些危險性大的腐蝕形式,防止不同材料彼此相互作用、相互影響而引起腐蝕、老化等。因而根據材料的相容性合理地選擇鍍層以及不同類(lèi)型金屬的合理選用是極為重要的。兩種材料的電位差越大腐蝕越嚴重。設計中,在同一種結構中盡量選用同一種金屬材料,或者應選用電極電位相近的材料,而且兩種材料的電位差應小于0.25 V,否則在結構上要采取相應的防護措施,如表1中列出了常見(jiàn)可以相容(接觸)的一般材料。
當下,軍用電子產(chǎn)品正朝著(zhù)輕小型機動(dòng)方向發(fā)展,產(chǎn)品中許多零部件都將采用工程塑料制成,再要注意材料的霉菌和老化問(wèn)題。選用環(huán)境適應性較好的工程塑料,如聚碳酸酯、ABS、有機玻璃等。
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