Охорона праці та навколишнього середовища

    де, А - розмір заготовки, мм;

      в - допуск на ширину смуги в=0.5мм;

      а - розмір перемички при штампуванні склотекстоліту, а=5мм.

    Обраховуємо необхідну ширину смуги:

    

    Смуги шириною 100.5 мм отримуємо з листа склотекстоліту розміром 1.5x2440x1040, шляхом розрізування його на 10 смуг (1.5x2440x96.5) дисковою фрезою.

    Загальна  друкована плата являє собою  прямокутник  склотекстоліту, в якому зроблені три базових отвори діаметром 5мм та забезпечений припуск на подальшу обробку плати, після її хімічної обробки. Вибираємо припуск с=2,5 мм.

    Із   врахуванням   припусків   та   допоміжних   баз   розміри   заготовок друкованих плат становитимуть 95 X 130мм. Розраховуємо крок вирубки:

                                                                                                _(3.12) 

    де, L- довжина заготовки, мм;

    D - розмір перемички при штампуванні склотекстоліту, мм. D=2.5.

    Підставивши значення у формулу отримаєм такий крок:

    

    Загальну  кількість заготовок, які отримаємо  з листа склотекстоліту розміром 1.5х 2440 х 1040мм, визначаємо множенням кількості заготовок, які отримаємо з однієї смути на кількість смуг:

    

    Для отримання заготовки друкованої плати можна використовувати  преси або фрезерні верстати. Доцільність застосування того чи іншого обладнання оцінюють за техніко-економічними показниками. Цю оцінку здійснюють по мінімальній величині приведених втрат на виготовлення заготовки згідно з формулою:

                                                                  _(3.13)

    де, М_з - маса заготовки, кг;

    С_м- приведена ціна для кожного методу отримання заготовки, грн/кг;

    М_в - маса відходів, які реалізуються, утворених при механічні обробці, кг;

    С_в - вартість 1кг матеріалу відходів, грн;

     - норматив  приведених  витрат,  що  припадає  на   1   год.  роботи обладнання при використанні і_ої - операції механічної обробки;

    Т_шті – норма штучного часу на механічну обробку заготовки.

    Знайдемо  масу заготовки при штампуванні, для цього знайдем об’єм заготовки при штампуванні:

    

    тоді  маса заготовки при штампуванні  буде рівна:

    

    При механічному методі отримання заготовки маса заготовки буде рівна:

    

    Приведені ціни для першого і другого  методів отримання заготовки  дорівнюють: С_МІ=2.8 грн/кг; С_ш=4.2 грн/кг.

    Відходів  при механічній обробці, які можна  реалізувати, не утворюється. Як для першого, так і для другого    методу отримання заготовки припускам на отримання заготовки надають однакових величин, але при механічному методі додасться ще одна операція - свердління базових отворів діаметр 5мм, основний час буде рівний:

    

    _{Штучний час буде рівний:}

    

    Для свердлильної операції норматив приведених витрат, що припадає на 1 год. роботи свердлильного верстата S_з=11 грн/год.

    Враховуючи  дані, розраховуємо величини приведених витрат для кожного з варіантів:

    

    За  результатами розрахунків робимо висновок, що штампування для даної деталі більш доцільне, ніж отримання заготовки плати механічним методом, тому що величина приведених витрат менша. 

    3.5. Вибір методу виготовлення  друкованої плати 

    Метод виготовлення друкованої плати залежить віл її призначення та

конструктивно-технологічних  вимог.

    До  основних методів виготовлення односторонніх  та двосторонніх плат відноситься хімічний, комбіновано-позитивний та комбіновано-негативний. Вказані методи субтрактивні, при яких струмопровідний рисунок отримують шляхом  видалення  (травлення)  ділянок  фольги  з  діелектричної основи друкованої плати.

    В адитивних принципах струмопровідний  малюнок отримують шляхом осадження струмопровідного матеріалу на нефольгований матеріал основи.

    При комбінованому позитивному методі друковану плату виготовляють на фольгованому діелектрику з металізацією отворів. Спочатку виконують операції свердління отворів та їх металізацію, а потім травлення міді з пробійних місць. Цей метод дозволяє виготовляти друковані плати з підвищеною густиною монтажу, високими електричними параметрами та високою міцністю щеплення провідників.

    При комбінованому негативному методі виготовлення друкованих плаї на фольгованому діелектрику з металізацією отворів, спочатку виконується травлення міді з пробійних місць, а потім виконується операція свердління отворів та їх металізація. Даний метод дозволяє виготовляти друковані плати з меншою щільністю монтажу.

    У випадку хімічного методу виготовляють друковані плати на фольгованому діелектрику шляхом травлення фольги з пробійних місць, отвори при цьому методі не металізують.

    При нанесенні малюнка схеми на фольгований  діелектрик, провідники та контактні  площадки покриваються захисними шарами, після чого витравляється фольга з пробійних місць.

    В таблиці 3.2 наведено послідовність операцій при виготовленні друкованих плат різними методами: хімічним, комбінованим позитивним та комбінованим негативним методом.

    Для виготовлення друкованих плат обираємо найбільш простий хімічний метод, який дозволяє виготовляти плати з високою щільністю монтажу, але при ньому не забезпечує високої міцності щеплення в місцях встановлення виводів елементів через відсутність металізації отворів.

    Міцність  щеплення при хімічному методі забезпечується розмірами контактних площадок та якістю фольгованого діелектрика.

    Цей метод використовується при виготовленні друкованих плат для апаратури загального призначення. При хімічному способі виготовлення друкованої плати отримання струмопровідного малюнку можливе методами сіткографії та з використанням фоторезисту.

    Для виготовлення струмопровідиого малюнку  друкованої плати вибираємо метод сіткографії, так як він більш простии і не потрсоус спеціального обладнання і має найменшу трудомісткість, а тому найбільш придатний лля одиничного виробництва.

    Таблиця 3.2

    Операції  при виготовленні друкованих плат

 

Продовження табл. 3.2

 

    Для виготовлення струмопровідиого малюнку  друкованої плати вибираємо метод сіткографії, так як він більш простии і не потрсоус спеціального обладнання і має найменшу трудомісткість, а тому найбільш придатний лля одиничного виробництва. 

3.6. Розрахунок припусків на механічну обробку 

   Припуском на механічну обробку є шар  металу, який знищується з поверхні заготовки в процесі її обробки різанням. Розрізняють припуски операційні та загальні. Розрахуємо припуски на обробку та проміжні граничні розміри для отвору 1±0,1мм. Заготовка плати виготовлена штампуванням, маса заготовки 0.046 кг.

    Для заготовок, отриманих штампуванням, значення коефіцієнтів будуть рівні: R_z =100 мкм, h=200 мкм. Значення цих параметрів після механічної обробки будуть рівні: для свердління R_z=15 мкм, h=25 мкм.

    Залежно під умов виконання операції використовуємо формулу для визначення просторових відхилень на заготовку:

                                                                              _(3.14)

    де, p₁ - питоме короблення отвору заготовки , мкм;

    р₂=0 (при отриманні заготовки отвір не утримується шляхом штампування, а висвердлюється) – сумарне зміщення отвору виливка, мкм.

    Питоме  короблення отвору заготовки визначається згідно з формулою:

                                   _(3.15)

    де  k—0.7 мкм/м - питоме короблення отвору заготовки, d=1.0 мм - діаметр отвору; l=1.5 мм-довжина отвору.

    Тоді  отримаємо:

    

    _{Таким чином, згідно формулою 3.20 отримаємо:}

    

    Просторові  відхилення після механічної обробки  будуть дорівнювати: для свердління визначаються згідно з формулою: