Метод монтажа накруткой

В разделе описывается один из прогрессивных способов выполнения соединений в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Приводятся сведения об инструменте, методике выполнения соединений и результатах исследований по применению монтажа накруткой.

Раздел предназначен для инженерно-технического персонала, занимающегося разработкой технологии монтажа устройств автоматики и вычислительной техники, а также промышленным изготовлением этих устройств.

Методы монтажа современных сложных электронных и электротехнических устройств, число соединений в которых достигает десятков и сотен тысяч, имеют исключительно важное значение как с точки зрения обеспечения надежности, так и с точки зрения повышения производительности труда при изготовлении этих устройств. Если технология монтажа элементарных плат узлов и блоков в настоящее время непрерывно совершенствуется (печатный монтаж, автоматизация установки деталей, пайка волной и погружением и т. д.), то монтаж рам, стоек, панелей и других конструктивных узлов ведется по-прежнему в подавляющем числе случаев вручную, методом горячей пайки, который является весьма трудоемкой операцией. Усложнение электронного оборудования привело к увеличению числа необходимых электрических соединений, поэтому была выдвинута задача разработки новой технологии, значительно ускоряющей процесс монтажа рам, панелей и т. п. и одновременно увеличивающей надежность соединений.

Одним из способов ускорения монтажа при одновременном повышении надежности соединений является внедрение метода монтажа «накруткой», разработанного вначале 50-х годов фирмой Bell Telephons этот метод широко распространен, в частности, в устройствах фирмы IBM (США), которая только в 1960 г. выполнила свыше 100 млн. беспаянных соединений как в общепромышленной, так и в военной аппаратуре. Эксплуатация этой аппаратуры показала, что интенсивность отказов соединений накруткой значительно ниже интенсивности отказов паяных соединений, в особенности при механических воздействиях и при изменении климатических условий.

Результаты проведенных под руководством и при участии авторов детальных исследований этого метода монтажа позволили улучшить качество монтажа накруткой, повысить производительность труда, сделать качество контактного соединения малозависящим от квалификации оператора.

Хотя в общем обычное паяное соединение имеет сравнительно низкую интенсивность отказов, тем не менее общеизвестны существенные недостатки паяных соединений, в частности окисление паяного соединения, низкая устойчивость паяных соединений к воздействию климатических и механических перегрузок, низкая производительность труда операторов при пайке большого количества соединений, значительная зависимость качества монтажа, а следовательно, и надежности работы смонтированного оборудования от индивидуальных характеристик оператора, необходимость использования припоев и флюсов, необходимость использования горячих инструментов и т. д.

Анализ данных технической литературы и данных проведенных исследований позволяет утверждать, что метод выполнения электрических соединений накруткой является в настоящее время одним из весьма надежных методов межплатных и межблочных соединений, позволяет автоматизировать этот исключительно важный технологический процесс. При этом почти в 2 раза уменьшается число стадий технологического процесса, необходимых для выполнения межплатных соединений. Если учесть при этом, что исключается необходимость в нагреве, припое, флюсах,  необходимость удаления флюсов и т. п., то преимущество метода монтажа накруткой становится еще более очевидным.

Следующим существенным моментом, который присущ методу монтажа накруткой, является принципиальная возможность стандартизации панелей для межплатных соединений и как следствие этого появление возможности как автоматизации процесса проектирования монтажной документации на панели, так и автоматизации самого процесса монтажа. Автоматическая система монтажа панелей реализована, например, фирмой IBM.

Управление автоматической машиной для монтажа накруткой может осуществляться от перфокарт и перфолент. Это позволяет обеспечить дешевое массовое автоматизированное производство аппаратуры с использованием монтажа накруткой и автоматизацию процесса контроля.

Недостатками системы монтажа накруткой являются: специфика ремонтных работ, увеличение объема и особенно высоты монтажа. Однако ошибки монтажа при автоматизированной системе проектирования исключительно редки, а объем электрического монтажа обычно значительно меньше общего объема электронной аппаратуры.

Краткое рассмотрение общих технико-экономических показателей применения метода монтажа накруткой показывает, что он открывает новые, до настоящего времени не реализованные возможности повышения производительности труда при монтажных работах и значительно  повышает качество этих работ.

При написании книги авторы не ставили целью всестороннего и полного освещения всех вопросов, связанных с разработкой, исследованием и применением метода монтажа накруткой. В книге делается попытка изложения лишь основных принципов этого метода, его основных характеристик, описания инструмента и результатов  практического применения соединений накруткой. Авторы выражают глубокую благодарность проф. Б. М. Кагану за детальное обсуждение ряда принципиальных вопросов во время исследовательских работ и при подготовке рукописи.