高过载电子设备的灌封工艺研究

（上接第１７０页） Ｃｅｒｔａｉｎ Ｈｉｇｈ Ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
７ＪＡ Ａｏ，．１ｉ Ｎｏ．３６ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｊｉａｘｉｎｇ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１４０３３，ＣｈｉｒＩａ）
（４）熟化时间和温度。泡沫塑料固化后，还不能马上拆模，
圈５硬质聚氨酯泡沫塑料的使用寿命预硼 图中实线表示实测值，虚线部分为外推值。利用实验结果 并外推之，即可预测使用寿命。如图２中硬泡曲线，在１３０℃ 下，可使用３０年左右嘞。
５结束语
为验证灌封的有效性，制作了关键件灌封试件，进行了实 验室过载冲击试验：所有试件均通过规定的过载试验，大部分 超过规定的过载指标。随后的数次外场试验也获得了成功。
试验初期采用的方法是：在橡胶板上打孔，让一次性注射 器的针孔刚好从中穿过，再盖住进料口灌封。经过多次试验， 我们发现：只要设计的模具进料口直径与灌封用注射器配合 得好，灌封时，注射器能盖住整个进料口，就能达到增加灌封 压力的效果。经过多次试验，我们将模具迸料口设计为５ ｍｍ， 刚好能达到要求。
（３）合理安排操作过程。试验证明合理安排操作过程也能 为灌封争取时间，保证产品品质。试验初期只有３人操作，配 料的人要混合搅拌，灌封的人要堵孔，经常手忙脚乱，容易出 错而浪费时间；现改为５人操作：配料１人，混合搅拌１人，灌 封２人，堵孔１人，每人分工明确，操作更熟练有序。
４硬质聚氨酯泡沫塑料的使用寿命
使用寿命是这样确定的：使用过程中，性能逐渐发生变 化，一旦主要性能指标中任何一项开始明显劣化，或其值降到 预先确定的最低极限时，此时刻即为使用终点。为预测硬质聚 氨酯泡沫塑料的寿命，Ｐｏｒｔｓ．Ｃ．Ｇ等进行了研究，发现泡沫塑 料使用寿命的对数和温度的倒数大致上呈直线关系，如图５ 所示。
本课程根据课程内容和学生特点，灵活运用示范教学、分 组讨论、引导文等多种教学方法以及运用信息技术、建立课程 网站、建立教学资源库等教学手段，引导学生积极思考、乐于 实践，提高教学效果。 ３．４其他
根据现代测量技术的发展，在平时授课中介绍测量技术 领域的新知识、新技术，让学生及时了解最新的科技动态。
基于工作工程的教学体系，紧紧围绕“工学结合，学做一体 “这～主线，加大理论教学和实践教学相融合的改革力度，坚持 理论讲授和技能训练相结合，着力培养学生分析问题和解决问 题的工程应用和创新实践能力，切实提高教学效果和教学质 量．不断提升人才培养水平，更好地服务于地方经济建设和社 会事业发展。
试验结论：用硬质聚氨酯发泡材料对电子设备的灌封。工 艺过程控制有效，达到了电子设备抗高过载的要求。
参考文献： 【１】电子科学研究院．电子设备三防技术手册【Ｍ】．北京：兵器工业出版
社．２０００． 【２】沈耿．高过载电子设备的加固技术［ＡＩ．２００６年机械加工技术学术
年会论文集【Ｃ】，昆明：中国电子学会机械加工技术部，２００６． 【３】朱吕民，刘益军．聚氨酯泡沫塑料【Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００５．
池组件的灌封须进行模具的设计。
１ 灌封原料的选择
电子设备的灌封，所选灌封材料除了要求机械强度好外。 还必须对设备电性能指标影响小。综合两者因素，我们选择了 硬质聚氯酯发泡材料作为灌封材料：其电性能优异。比强度 大，机械强度高，可以根据需要改变原料配方，调整原料规格 而制成不同密度、硬度及不同电学性能的硬泡制品ｆｌ】ｏ
硅橡胶进行堵漏，固化后再灌封。 因为电池组件是单独灌封的，灌封后必须保证能装人壳
体内，因此还必须对灌封后的尺寸进行控制。同时也要保证灌 封过程中不会有灌封料渗漏。所以在装模时，模具夹持电池组 件部位必须严实牢固，不能有大的缝隙存在。装模完成后还须 用卡尺测量模具开口垂直方向的内径，必须严格控制在公差 范围之内。
本课程重点讲解尺寸、形位、表面粗糙度及典型零件的测 量；在讲解尺寸、形位、表面粗糙度等测量内容时，重点介绍基 本测量方法与操作技能；在进行典型零件的测量学习时，重在 培养学生依据基本知识，解决实际测量问题的能力。校内实训 应以典型工作任务为重点；校外实习应以综合测量为重点。 ３．３教学方法与教学手段
硬质聚氨酯发泡材料为Ａ、Ｂ双组分材料，混合后，反应 迅速，一般０．５—３ ｍｉｎ内发泡完毕。经熟化后形成硬质聚氨酯 泡沫塑料。 １．１原料乳白时间调整
试验采用手工发泡的方法：将Ａ、Ｂ料按配比混合均匀， 在反应前即乳白时间前注入模具，经化学反应并发泡后，得到 硬质聚氨酯泡沫塑料。所以在选择原材料时必须考虑原料的 乳白时间。乳白时间太短的，手工来不及灌注。经过试验筛选 出了乳白时间为５０一６０ ｓ的原料来满足手工生产的需要。 １＿２原料自由发泡倍率调整
２模具设计
设备由若干电子组件和电池组件组成，均安装在设备的 壳体内（如图１所示）。其中电池组件需单独灌封后再装入。电
图１设备灌封简围
硬质聚氨酯发泡材料发泡过程中温度高达１３０℃、会产 生一定的压力，因此模具应有足够的强度，笔者所采用的模具 为金属哈呋模（如图２），在反应热的情况下。不会变形．不影 响零件尺寸，又便于拆摸。出气孔的设置和大小需合理设计。
对可能产生渗漏的缝隙（如电池组件的穿线孔等）进行堵漏处 理，以控制灌封的净质量和泡沫塑科的密度。采用的方法是用
收稿日期：２０１０－０５－２２ 作者简介：夏奥利（１９７５－－），女，湖北天门人，工程师，学士学位，主要从事化工工艺工作。
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万方数据
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｅｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．８，２０１０
２００８，（６）：５１－５３． 【５】张秀芳，等．任务驱动法在公差配合与技术测量课教学中的实践
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信息，２００８，（２２）：２１４－２１６． 【７】冯丽萍．高职《几何量公差与检测）课程教学改革实践与探索叨．职
（１）物料的混合。反应物必须混合均匀，否则会在局部范 围内出现化学配比失调，而大大影响产品品质。由于原料乳白 时间短，反应迅速，为保证混合效率，搅拌器应有足够的功率 与转速。解决的方法是将搅拌器装在手电钻上进行搅拌，搅拌 速度２０００ ｒ／ｒａｉｎ，搅拌时间５—１０ ８。
（２）增加灌封压力。电子组件的灌封空间大，仅靠注射器 的压力足够将硬泡材料在乳白时间前能全部注进内腔，而电 池组件由１２节２＃电池分两层呈圆周排列，相邻电池间距很 窄，仅为０．５ ｍｉｌｌ，欲使发泡材料在乳白时间前能全部注进内 腔，手工操作单靠注射器的压力还不够，必须想办法增加灌封 压力。
业教育研究，２００５，（８）：１９－２０． 【８】贾杏．基于工作过程的＜公差配合与测量技术＞课程教学探讨田．
装备制造技术，２００９，（１）：１３９—１４０．
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ Ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｂｏｕｔ （（Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ Ｆｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ》Ｃｏｕｒｓｅｓ
《装备制造技术）２０ｉｏ年第８期
高过载电子设备的灌封工艺研究
夏奥利 （中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴３１４０３３）
摘要：介绍了采用硬质聚氨酯发泡材料灌封电子设备的工艺过程．解决了电子设备抗高过载和高冲击的问题。 关键词：聚氯醋发泡材料；灌封；电子设备；高过载
中图分类号：ＴＮ０５
文献标识码：Ｂ
（下转第１９５页）
１７万０ 方数据
《装备制造技术》２０１０年第８期
３课程实施建议
４结束语
３．１ 课程模式建议 （１）基于工学结合的“理实一体化”教学模式，整个教学过
程在理实一体化实训室完成，培养学生解决实际问题和创新 能力；使学生养成精益求精、认真负责的职业态度和协作互助 的团队精神。
（２）基于工作过程的“六步法”教学模式，以生产零件为载 体，设计教学情境，每个教学情境有着完整的工作过程，即“六 步法”的教学模式。 ３．２教学建议
保证既能顺利排气，又不至于漏料太多四。试验证明，由１．５衄
的排气孔刚好满足要求。
３操作工艺
图２灌封模具
聚氨酯发泡材料混合后，反应迅速，为控制灌封重量，保 证产品品质，必须对操作过程进行严格的控制。灌封工艺流程 见图３。
图３灌封工艺流程简图
３．１ 堵漏 反应过程中，聚氨酯发泡材料无孔不人，因此灌封前必须
图４塞气螺钉 ３．２温度控制
发泡过程中，原料温度与环境温度的高低与恒定与否，直 接影响泡沫塑料的制品的品质，温度过高或过低，都不易得到 高品质的制品。环境温度以２０—３０℃为宜；原料温度可控制 在２０～３０℃或稍高一些。 ３．３ 操作过程控制
因为聚氨酯发泡材料混合后反应迅速，所以必须在材料 乳白时间前，将其完全注入灌封空间内，并在发泡前及时堵住 迸料口，防止灌封料渗漏而影响产品质量。因此必须对操作过 程进行严格的控制。
参考文献： 【ｌ】姜大源．职业教育学研究新论【Ｍ】．北京：教育科学出版社，２００７． 【２】李磊．《公差配合与技术测量》课程教学改革的思考【ＪＪ．邢台职业
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（３１）：１． 【４】刘哲．基于工作过程的课程开发方法【Ｊ】．青岛职业技术学院学报，
ＺＨＵ Ｈａｎｇ－ｋｅ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｎｇｉｎ雠Ｉ血ｇ’Ｓｈａｈ】ｄ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉａｎｙａｎｇ Ｓｈａｈ ｘｉ ７１２０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｓｔ：：ｈ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ。ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｏｎ ｔｈｅｂａｓｉｓ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｕｒｓｅｓ， ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｄ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｅｃｅｅｃ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｌｌｏｄｓ ｏｆ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｐｐｒａｉｓａｌ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ；ｔａｓｋ－ｄｒｉｖｅｎ
进料口也是发泡材料容易渗漏的部位，电子组件灌封采 用的方法是用金属销钉与壳体过盈配合堵塞；电池组则主要 从模具的设计上解决的。如图２所示，进料孔设计成螺纹孔， 制作相应的带柄塞气螺钉（见图４），方便旋人堵塞。
必须在一定温度下放置一段时间，进行熟化，目的是让化学反 应进行完全。熟化不充分，泡沫塑料强度会达不到要求，产生 变形。一般熟化温度越高，所需时间越短。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｘｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ蛐ｂｅｄｄｉｒＩｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｔｅｒｅｏｐｌａｓｍ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍｅ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｍＭｅｍ ｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｔｉ—ｌＩｉｇｌＩ ｏｖｅｒｌｏａｄｉｎｇ，ｈｉｇｈ ｓｈｏｃｋ．
设计要求控制灌封的使用量，在用量一定的情况下，发泡 倍率太小，聚氨酯发泡材料会填不满灌封空间；发泡倍率太 大，在密封空间内发泡过程中，产生的压力太大。可能会对电 子元器件产生挤压，造成电路的损坏。
经过多次试验，最终确定了合适数值的发泡倍率来满足 使用要求：增重一定的情况下，既能填满灌封空间，灌封后密 度、硬度适当，也不会影响电路的正常工作。
Байду номын сангаас
文章编号：１６７２—５４５Ｘ《２０１０）０８－－０１６９—０２
某电子设备要求能抗高过载冲击，而又有较长的使用寿 命。电子元器件本身及电子组件都难以承受高过载冲击，因此 工艺上采用了硬质聚氨酯发泡材料对电子组件进行了整体的 灌封，灌封产品经过多次实验室过载试验和外场试验，证明采 取的灌封技术合理有效。