ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ПРЕДЪЯВЛЯЕТ ВСЕ БОЛЕЕ ЖЕСТКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ. ПРЕСС-ФОРМЫ И ШТАМПЫ СТРЕМИТЕЛЬНО МЕЛЬЧАЮТ, УСЛОЖНЯЮТСЯ. В ЭТОЙ СИТУАЦИИ РЫНОК ВЫСОКОТОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ИМЕЕТ БОЛЬШОЙ ПОТЕНЦИАЛ РОСТА. К ТАКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ, БЕЗУСЛОВНО, ОТНОСЯТСЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫЕ СТАНКИ. ТОЧНОСТЬ ЭТИХ СТАНКОВ ДОСТИГАЕТ МИКРОН, А ВОЗМОЖНОСТИ ОБРАБОТКИ НЕ ИМЕЮТ ОГРАНИЧЕНИЙ, ДЕЛАЯ ПРИМЕНЕНИЕ ЭТОГО ВИДА ОБОРУДОВАНИЯ НЕЗАМЕНИМЫМ В ВЫСОКОТОЧНЫХ
ОТРАСЛЯХ. С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ИМПУЛЬСОВ ГЛУБИНА ИЗМЕНЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО
СЛОЯ СОКРАТИЛАСЬ ДО ДОЛЕЙ МИКРОН, ЧТО КРИТИЧНО ПРИ СОЗДАНИИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ. ВСТРОЕННЫЕ В СТАНОК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ВИДЕОКАМЕР ПОЗВОЛЯЮТ КОНТРОЛИРОВАТЬ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ НА МИКРОННОМ УРОВНЕ И КОРРЕКТИРОВАТЬ ПРОГРАММУ В СЛУЧАЕ НЕДОПУСТИМЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ.
|
 |
|
|
|
Контакт есть контакт
Требования к качественным и мини- атюрным электрическим соединениям растут вместе с повышением сложности устройств. В автомобильной и авиакосмической промышленности (Рис. 2, 3) предельно важно сохранить контакт в условиях высокой динамики. Скорости передачи данных не- прерывно растут — здесь на передний план выходит помехозащищенность разъемов.
Чип или DIP
Интегральные схемы (микросхемы, микрочипы, чипы) произвели революцию в электронике. Вскоре после изобретения транзистора в 1948 г. стало возможным объединить несколько элементов электроники в одном корпусе, получая на выходе миниатюрный прибор, выполняющий определенные функции. Первые ин- тегральные схемы появились в 1958 г. Они объединяли всего несколько эле- ментов в одном корпусе. Долгое время самым популярным корпусом микро- схемы был DIP-корпус, похожий на крупного жука. В сегодняшних микро- схемах размеры корпусов измеряются единицами миллиметров, а отдельных элементов в них — нанометрами. Тех- нология их изготовления заключается в создании так называемого кристалла, мозга микросхемы, который приклеивается на выводную рамку, отводящую тепло от кристалла и создающую выводы схемы для связи с внешним миром, а затем рамка и кристалл заливаются компаундом. На двух последних этапах изготовления электроэрозионная технология является незаменимой, дополняя или заменяя фрезерование. Корпус отливается в пресс-форму, а выводные рамки изготавливают на высокоскоростном штампе.
Новая звезда
Светодиоды находят все большее применение в наши дни, и не только в таких ставших привычными устройствах, как экраны телевизоров и мобильных телефонов, а также в операционных палатах больниц, промышленных системах видеонаблюдения, системах навигации самолетов. В 2015 г. объем мирового рынка светодиодов ожидается на уровне 14,8 млрд долларов.
Первые шаги в изобретении светодиода были сделаны Лосевым О. В. в г. Нижний Новгород в 1923 г. Он впервые обнаружил свечение — электро- |
| |
 |
|
|
|
|
РИС. 4 СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПОЧКА NOKERO С ПИТАНИЕМ ОТ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ, РАЗРАБОТАННАЯ СТЕФАНОМ КАТЛАРОСОМ (НА ФОТО), ПРИНЕСЛА СВЕТ БОЛЕЕ ЧЕМ 1,6 МЛРД ЧЕЛОВЕК ПО ВСЕМУ МИРУ, ПРОЖИВАЮЩИМ БЕЗ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА.
|
люминесценцию полупроводникового перехода, проводя опыты с парой кар- борунд — стальная проволока. a
А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Американцы в своих исследованиях по развитию светоизлучающих диодов свечение карборунда называли Losev light — «свет Лосева».
Изобретением первого в мире полу- проводникового светодиода видимо- го света считается создание в 1962 г. красного светодиода американцем украинского происхождения Ником Холоньяком (Рис. 5), работавшим в General Electric.
Низкая яркость светодиодов и све- чение только одним цветом долгое время ограничивали их массовое применение. Современные свето- диоды имеют большую яркость при существенно меньших габаритах и излучают в диапазонах видимого, ультрафиолетового и инфракрасного света. При одном и том же световом
|
|
отоке они потребляют в 10 раз мень- ше электроэнергии по сравнению с классической лампой накаливания, способны быстро включаться и вы- ключаться. Срок службы качествен- ных светодиодов достигает 100 тыс. часов, значительно превышая таковой у ламп накаливания. Благодаря пере- численным свойствам светодиоды яв- ляются самым перспективным источ- ником света, все чаще освещая наши улицы и подъезды, а автомобили по- степенно переходят на светодиодные фары. Светодиодные светильники с солнечными батареями уже принесли свет в беднейшие страны Африки, где прежде вообще не было никакого ис- кусственного света (Рис 4).
Пресс-формы корпусов микросхем, электрических разъемов
Производство миниатюрных корпусов требует высочайшей детализации, качества поверхности, повторяемости и стабильности размеров. Для про- изводства пресс-форм для отливки
|
|
РИС. 5 НИК ХОЛОНЬЯК,
ИЗОБРЕТАТЕЛЬ СВЕТОДИОДА ВИДИМОГО СВЕЧЕНИЯ
|
|
РИС. 6 ВЫВОДНАЯ РАМКА МИКРОСХЕМЫ, ЗАЛИТАЯ КОМПАУНДОМ |
| |
|
|
|
|
корпусов микросхем и светодиодов используются электроэрозионные прошивочные станки для микрообра- ботки. Использование электроэрозии после высокоскоростного фрезерова- ния позволяет снизить издержки, по- высить качество и сэкономить время. Электроды для прошивочных станков изготавливают на фрезерных обраба- тывающих центрах.
Станок FORM 200 P+T производства GF Machining Solutions (Швей-
РИС. 7 СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТРАТЕГИИ СТАНКА FORM 200 P+T
|
|
РИС. 8 ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫЕ ПРОШИВОЧНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ МИКРООБРАБОТКИ FORM 200 P+T КОМПАНИИ GF MACHINING SOLUTIONS (ШВЕЙЦАРИЯ) |
| |
|
|
|
|
 |
|
цария) предназначен для электроэро- зионной обработки форм, имеющих миниатюрные элементы. Технология Precitec подразумевает многоступен- чатый контроль механики станка на заводе, особый генератор импульсов, заточенный под микроскопические элементы, специальные режимы об- работки электронных устройств (Рис. 7, 8). Также станки имеют встроенные стратегии, помогающие оптимизировать затраты потокового производства, несмотря на постоян- но растущую сложность. Технология Termotec означает циркуляцию ра- бочей жидкости по специальным ка- налам через все ответственные узлы станков, включая электронику, обе- спечивая этим улучшенную термо- стабилизацию. Станки способны обе- спечить шероховатость поверхности не хуже Ra 0.1 мкм и детализацию, не имеющую аналогов на рынке. Ста- бильность размеров элементов также не имеет равных (Рис. 9). Для этого станки снабжены цифровыми генера- торами импульсов последнего поколе- ния с точным дозированием импульса. Измененный слой на поверхности ми- нимален (Рис. 10).
Высокопроизводительный режущий инструмент
Основы корпусов светодиодов из тонколистового металла произво- дят с помощью высокоскоростных штампов (Рис. 17, 18), сделанных на самых точных электроэрозионных проволочно-вырезных станках серий CUT 1000 и CUT 2000 (Рис. 13). Ми- нимальный диаметр используемой проволоки — 20 мкм, что позволяет об- рабатывать пазы шириной от 22 мкм, а минимальный радиус в углах кон- туров может быть равен 11 мкм. В станки встроена функция коррекции прогиба проволоки под воздействием гидродинамических сил при обработ- ке, коррекции угара проволоки по мере ее прохождения в толще детали, адап- тации прохода проволоки в углах для получения минимальных радиусов.
Тенденция к увеличению числа вы- водов микросхем и уменьшению их шага заставляет предъявлять повы- шенные требования к точности и из- носостойкости штампов для производ- ства выводных рамок (Рис. 15). Станки GF AgieCharmilles обеспечивают ми- кронную точность позиционирования и получаемых контуров, удовлетворяя самым строгим требованиям.
|
| |
|
|
|
|
С помощью масла, инертного ди- электрика, возможна обработка без коррозии. Для реализации данной тех- нологии необходимо, чтобы электроэ- розионный проволочно-вырезной станок работал на масляном (углеводородном) диэлектрике. Такую возможность имеют модели с индексом «OilTech» (Рис. 13). Это оборудование позволяет получать еще более точные режущие кромки на твердосплавном инстру- менте (Рис. 11, 12, 14). Отсутствие коррозии и шероховатость Ra 0,05 мкм на отрезных пуансонах обеспе- чивает минимальный износ и долгий срок службы инструмента. Благодаря выдающимся точностным возмож- ностям эти станки предназначены для производства высокоскоростных штампов с минимальными равномер- ными зазорами.
Встроенная двухпроволочная систе- ма с автосменой проволоки в станках CUT 1000/2000 OilTech помогает по- высить производительность. Происхо- дит это следующим образом: внешние
|
|
РИС. 13 ДВУХПРОВОЛОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫЕ СТАНКИ CUT 1000 OILTECH И CUT 2000 OILTECH КОМПАНИИ GF MACHINING SOLUTIONS (ШВЕЙЦАРИЯ). |
| |
|
|
|
|
|
кромки обрабатываются проволокой диаметром 0,2-0,3 мм с высокой ско- ростью, а для вырезания мелких эле- ментов станок сам сменит проволоку на минимальный диаметр и завершит обработку (Рис. 15, 16, 20).
Еще одна важная особенность дан- ной серии станков — встроенная изме- рительная машина. Система Integrated Vision Unit (IVU) предназначена для измерения полученных деталей пря- мо на станке. Снизу расположена подсветка, а сверху – через 56- или 158-кратный объектив, с помощью ко- торого изображение попадает на видео- камеру (Рис. 21). Можно запустить ав- томатическое сканирование детали и выдачу чертежа на экран. Затем можно открыть файл с образцовым контуром и произвести автоматическое сравне- ние образцового и измеренного конту- ра. Далее станок позволяет исправить измеренный контур, после чего все из- менения будут автоматически внесены в программу. В результате следующая деталь получится еще точнее (Рис. 17).
|
|
 |
| |
|
|
|
|
РИС. 21 ВСТРОЕННАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА INTEGRATED VISION UNIT (IVU) СТАНКОВ CUT 1000, CUT 2000 |
| |
|
|
|
|
МЕТАЛЛООБРАБОТКА И СТАНКОСТРОЕНИЕ
НОЯБРЬ 2014, №11 |
|
|
