Секреты радиолюбителя-конструктора

Категория: Электротехника
Автор: Николаенко М. Н.
Издательство: НТ Пресс
Год издания: 2006
Язык: русский
Страниц: 320

 

 

Краткое содержание

Введение

1. Рабочее место радиомонтажника

Рабочее место радиолюбителя - это часть площади домашней мастерской, предназначенная для выполнения электро- или ра­диомонтажных работ. Оно должно быть оснащено необходимым оборудованием, инструментами, приспособлениями и другими материально-техническими средствами. Кроме того, под рукой всегда нужно иметь техническую документацию. Рабочее мес­то должно обеспечивать максимальный комфорт, так как от этого зависят качество и сроки выполнения изделий.

Радиолюбительские работы сводятся в основном к электро- или радиомонтажу, демонтажу, замене деталей, сборке и регули­ровке, проверке изделия на работоспособность и соответствие его характеристик и параметров существующим нормам. Поэто­му и оснащение рабочего места, насыщенность приборами и обо­рудованием должно максимально соответствовать выполне­нию этих задач. Идеальное рабочее место должно оснащаться следующим основным оборудованием:

- рабочий стол;

- стул;

- щиток питания с клеммами для заземления;

- браслет и коврик для защиты от статического электриче­ства;

- регулируемый по высоте и горизонтали светильник;

- дымоуловитель или газоприемник местной вытяжной вен­тиляции;

- убирающаяся подвеска для чертежей и схем;

- контрольно-измерительные и электрические приборы;

- комплект инструментов для проведения монтажно-демон­тажных работ;

- дополнительный столик на колесах для размещения при­боров или компьютера;

- урна для мусора.

2. Гальваническое соединение деталей

Для соединения металлических деталей обычно применяется пайка, основанная на диффузии. Во время нее происходит вза­имное растворение (диффузия) припоя и основного металла. После застывания получается механически прочное соедине­ние, обладающее хорошей электропроводностью.

Различают пайку тугоплавкими (твердыми) и легкоплавки­ми (мягкими) припоями. При электромонтажных работах (сбор­ка радиоаппаратуры) используют только легкоплавкие припои с относительно низкой температурой плавления (до 300 °С).

Пайке препятствуют пленки оксидов, жира и грязи на по­верхности металлов. Для их удаления соединяемые поверхно­сти тщательно зачищают. Кроме того, чтобы избежать окисле­ния соединяемых деталей под действием тепла и кислорода во время самой пайки, применяют вспомогательное вещество - флюс.

Припоем называют металлический сплав, которым соединяют проводники и выводы деталей. Самый хороший припой - чис­тое олово. Однако оно стоит дорого и используется только в исключительных случаях. При радиомонтаже чаще применяют легкоплавкий припой, представляющий собой сплав олова и свинца. По прочности пайки он не уступает чистому олову. Буквы в обозначении марки припоя указывают следующее: П - припой, О - оловянный, С - свинцовый. Цифры обозначают массовое содержание в припое олова (в процентах). Например, в припое ПОС-18 содержится 18% олова (остальная часть - свинец).

Кроме припоя вам потребуется хороший флюс - вещество, ко­торое защищает поверхность металла и припоя от окисления, поскольку во время пайки температура соединяемых деталей повышается, и скорость окисления их поверхности значитель­но возрастает. Вследствие этого припой не смачивает соединя­емые детали. Для растворения и удаления оксидов применяют флюсы. Они надежно защищают поверхность металла и при­поя от окисления и способствуют диффузии металлической поверхности и расплавленного припоя.

По действию, оказываемому на подвергающийся пайке ме­талл, флюсы разделяют на химически активные (в большинстве своем кислотные) и химически пассивные (на основе канифоли). При монтаже электро- и радиоаппаратуры применение кислот­ных флюсов не допускается, так как с течением вре­мени их остатки разрушают место пайки и изделие выходит из строя.

К бескислотным флюсам относятся канифоль и составы, приготовленные на ее основе с добавлением неактив­ных веществ (спирта, скипидара, глицерина). Остаток канифоли не гигроскопичен и не вызывает коррозии паяного соединения.

Самым простым флюсом является канифоль. В магазинах встречается смычковая канифоль, которой натирают смычки музыкальных инструментов. Она вполне пригодна для пайки.

3. Изготовление печатных плат

Травленые платы по внешнему виду более похожи на завод­ские, поэтому многие радиолюбители предпочитают именно его. Химический способ универсален, но порой отпугивает ра­диолюбителей сложностью из-за незнания некоторых правил при проектировании и изготовлении травленых плат.

Способ переноса. Проводники печатного монтажа, вырезан­ные из медной или латунной фольги и смонтированные на ка­кой-либо временной подложке (например, на миллиметровой бумаге), наклеиваются на диэлектрик, после чего подложка удаляется. Это достаточно трудоемкий способ, однако он ценен тем, что позволяет наклеивать печатные проводники на любой плоский диэлектрик и не требует применения сложной оснас­тки и дефицитных материалов. В настоящее время в радиолю­бительской практике способ переноса практически не исполь­зуется.

В изготовлении печатной платы механическим или хими­ческим способом можно выделить три стадии работ, которые и будут подробно рассмотрены в данной главе:

1. Подготовка рисунка печатного монтажа.

2. Нанесение рисунка на фольгу.

3.Удаление ненужных участков (травление или вырезание).

Итак, если вы решили собрать понравившуюся электричес­кую схему, а раньше этим никогда не занимались, внимательно прочитайте предложенные ниже советы. Со временем, когда появится опыт, вы сможете выбрать наиболее удобную для себя методику.

При изготовлении различных устройств радиолюбители часто вынуждены самостоятельно разрабатывать рисунок печатной платы. Об основных правилах и способах создания такого ри­сунка рассказывается в данном разделе.

4. Монтаж печатной платы

В одном разделе невозможно рассказать о всех нюансах данной работы, однако наиболее важные правила необходимо знать, перед тем как приступать к изготовлению любой радиотехнической кон­струкции. Это позволит сэкономить время и деньги при настройке.

Для удобства монтажа печатные платы рекомендуется луди­ть, предварительно подготовив их для этой операции. Закончив травление, защитную краску с платы надо удалить растворите­лем, плату промыть в теплой воде и высушить. Далее необхо­димо мягкой кистью нанести на печатные дорожки раствор ли­монной кислоты (2 объемные части порошка и 1 часть воды).

Примерно через полминуты нужно протереть плату ватным там­поном и дать ей высохнуть. После такой обработки поверхность фольги легко облуживается. Этим же раствором удобно пользо­ваться и при облуживании окисленных выводов радиодеталей.

Для очистки платы можно использовать любые растворители на основе спирта, бензина или ацетона. Неплохо зарекомендо­вало себя средство для мытья посуды. Оно надежно очищает дорожки и от следов жира, и от оксидов. При этом не прихо­дится вдыхать вредные испарения ацетона или бензина.

Самый простой способ лужения - это погружение платы в расплавленный припой (расплав). Небольшая ванна для луже­ния выводов деталей уже рассматривалась в главе 2. Для рабо­ты с печатными платами требуется лудильная ванна больших размеров. В простейшем случае она состоит из нагревателя (на­пример, электроплитка мощностью 500 Вт) и установленной на нем металлической ванны подходящих размеров, в которой находится сплав Розе. Разумеется, если позволяют средства, в радиомагазине можно приобрести промышленно изготовленную лудильную ванну.

Температура расплава должна составлять 120-140 °С. Что­бы предупредить окисление и появление шлаковой пленки на его поверхности, расплав заливают химически чистым глице­рином слоем в 20-25 мм.

5. Технологические секреты

Многоконтакные разъемы любой конфигурации для печатных плат можно легко изготовить, имея штырьки и гнезда от обыч­ных разъемов. Гнезда должны быть выполнены в виде трубо­чек, а не лир. (Такие разъемы очень широко применялись в старой радиоэлектронной аппаратуре.) В процессе работы штырьки необходимо впаять в плату, на них надеть гнезда, к которым предварительно припаивают соединительные про­вода. Затем из плотной бумаги или картона склеивают неболь­шое прямоугольное корытце с отверстиями под гнезда, кото­рые пропускают через эти отверстия и вновь надевают на штыри. Зазоры между отверстиями корытца и гнездами герме­тизируют пластилином с внешней стороны, а корытце залива­ют твердеющей пластмассой - протакрилом (применяется в зубной технике) или эпоксидной смолой. После затвердевания пластмассы разъем разъединяют, корытце удаляют, а поверх­ность пластмассы обрабатывают напильником, чтобы придать аккуратный и красивый вид. Перед заливкой наружную повер­хность гнезд целесообразно обезжирить, а штырей - смазать вазелином. В итоге получается неразборный штыревой разъем.

Проводя ремонт современной аппаратуры, радиолюбители ча­сто сталкиваются с тем, что монтаж очень плотный и обычным щупом вольтметра до вывода элемента не добраться.

Радиолюбители знают, что при ремонте, профилактическом осмотре и чистке от пыли радиоаппаратуры всегда приходится снимать ручки управления. Как показывает опыт, если ручки долго не снимались, то со временем они настолько сильно «присыхают» к валам переменных резисторов, что без повреж­дения снять их уже не удается.

Чтобы ручки управления легко снимались, их следует уста­навливать на смазку непосредственно перед эксплуатацией при- брра, пока они еще не успели «присохнуть». Для этого их нужно снять, покрыть отверстия небольшим количеством смазки (на­пример, ЦИАТИМ-201 или технического вазелина) и вернуть ручки на место. Но удобнее смазку наносить непосредственно на конец вала каждого органа управления.

Ручки управления со смазкой легко установить на вал и при необходимости легко снять, что позволяет производить ремонт прибора, не повреждая их. Смазку рекомендуется периодичес­ки (раз в 1-2 года) обновлять.

При изготовлении приемников, передатчиков, измерительных приборов и другой аппаратуры, требующей точности настрой­ки, часто возникает вопрос, где приобрести ручку большого ди­аметра. Ведь ей намного легче «поймать» нужную частоту.

Между тем такую ручку легко изготовить самостоятельно. Состоит она из двух деталей. Основу выполняют из обычной пластмассовой ручки, хорошо сидящей на валу органа настрой­ки. С ее передней стороны необходимо сточить все выступы до образования плоской поверхности. Следите, чтобы при враще­нии ручки не было слишком большого осевого биения.

К подготовленной таким образом ручке любым способом прикрепляют круглую деталь большого диаметра, расположив ее центр точно по центру ручки. Это может быть пластмассо­вая крышка, диск из оргстекла и т.д. Выбор формы, цвета и диаметра самый разнообразный. Все зависит от вашего вкуса.

Если обе детали из пластика, то склеить их можно растворите­лем 646 или другим на основе ацетона. Если основа металличес­кая, то можно применить эпоксидный клей или скрепить винтом.

6. Электрические измерения

7. Радиотехнические расчеты

8. Приложения

Заключение

Библиография

Предметный указатель