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探討通信設(shè)備的三防設(shè)計(jì)電科論文
1關(guān)于三防技術(shù)
1.1傳統(tǒng)意義上的“三防”
針對(duì)影響電子產(chǎn)品使用穩(wěn)定性和可靠性的因素(諸如溫度、濕度、鹽等),在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)提出了防濕熱、防鹽霧、防霉菌的基本要求,合稱為“三防”。其具體的定性理論如下:(1)防濕熱:當(dāng)空氣濕度過大時(shí),電子產(chǎn)品的材料構(gòu)件易受潮而發(fā)生變形,從而加速金屬腐蝕,并最終導(dǎo)致性能降低或破壞,為避免該類現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行防濕設(shè)計(jì);(2)防鹽霧:鹽霧中的氯離子可以穿透產(chǎn)品的金屬保護(hù)膜,形成的鹽溶液能加速化學(xué)腐蝕和金屬電蝕,降低絕緣性,常見的空氣污染中所含有的二氧化硫、氨氣、氯氣等有害氣體易導(dǎo)致該類現(xiàn)象;(3)防霉菌:電子產(chǎn)品運(yùn)作時(shí)的產(chǎn)熱量利于霉菌的繁殖,其所產(chǎn)生的分泌物不僅影響美觀,也能引起腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生,從而損壞電路功能。
1.2新“三防”時(shí)代
三防技術(shù)是針對(duì)電子產(chǎn)品開展的有關(guān)環(huán)境條件及其影響、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、綜合防護(hù)技術(shù)、效果評(píng)價(jià)及技術(shù)管理等方面的理論研究及工程應(yīng)用的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。隨著信息時(shí)代的到來,通信設(shè)備的三防性能已成為重要的技術(shù)指標(biāo)之一,常作為產(chǎn)品試驗(yàn)考核的基本內(nèi)容以考察設(shè)備的可靠性。現(xiàn)階段,其主要涉及對(duì)象包括材料、元器件、電路、結(jié)構(gòu)、工藝等,而在現(xiàn)有的使用環(huán)境條件下,從上述各方面改變產(chǎn)品的性能已成為未來電子通信設(shè)備三防設(shè)計(jì)的主要發(fā)展趨勢(shì),已達(dá)到提高通信設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性的目的。
2三防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
電子產(chǎn)品研究和設(shè)計(jì),需根據(jù)其應(yīng)具備的性能要求和使用的環(huán)境條件進(jìn)行相關(guān)的考量,因此,三防設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容有:(1)產(chǎn)品壽命期環(huán)境剖面及其對(duì)腐蝕的影響程度,電子產(chǎn)品的使用環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的性能影響巨大,考察環(huán)境中可能存在的不利因素是三防技術(shù)應(yīng)用的前提,也是十分重要的技術(shù)依據(jù)。(2)三防技術(shù)保護(hù)措施�，F(xiàn)有的三防保護(hù)主要從材料防護(hù)(主要體現(xiàn)為材料的抗腐蝕性能)、結(jié)構(gòu)防護(hù)(主要是避免腐蝕問題的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))和工藝防護(hù)(技術(shù)工程化過程)。(3)三防試驗(yàn)及評(píng)價(jià)技術(shù),試驗(yàn)的方法主要包括人工加速試驗(yàn)和大氣暴露試驗(yàn)兩類,同屬于破壞性試驗(yàn),旨在通過短時(shí)間的惡劣環(huán)境(自然環(huán)境條件、人為使用條件)得出破壞產(chǎn)品性能指標(biāo)的參數(shù),以便進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。(4)三防管理技術(shù),電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程拉伸大,從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到最終的生產(chǎn)驗(yàn)收,各個(gè)環(huán)節(jié)都有不同程度的影響,建立合理的管理體系,首先可以方便整個(gè)過程的有序化執(zhí)行,也有利于后續(xù)的反饋性查詢。針對(duì)以上內(nèi)容,戴柏林等人形象化地給予了其基本的結(jié)構(gòu)層次,如下圖所示。圖中十分明確地描述了各層次的基本屬性和協(xié)作屬性,即:管理體系的作用;各層次可合并或拆分;低層次的內(nèi)容條目更具體;第三、四層次可補(bǔ)充。
3三防設(shè)計(jì)的強(qiáng)化
3.1三防技術(shù)管理的提高
三防技術(shù)管理體系,指為使電子產(chǎn)品達(dá)到三防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而應(yīng)具備的技術(shù)和管理?xiàng)l件,其應(yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和制度化的基本特征,所涉及的基本內(nèi)容包括管理框架、相關(guān)過程、工作程序及所需資源四個(gè)部分,三防管理體系建設(shè)的主要目的在于規(guī)范和約束設(shè)計(jì)師行為,避免設(shè)計(jì)的隨意性。將三防問題納入管理體系內(nèi),就必須要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的整個(gè)過程中嚴(yán)格檢查相應(yīng)的各個(gè)點(diǎn)的執(zhí)行情況,具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)設(shè)計(jì)方案的反饋:確立設(shè)計(jì)方案后,進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),試驗(yàn)的具體情況應(yīng)及時(shí)反饋給工藝、結(jié)構(gòu)總設(shè)計(jì)師,便于從整機(jī)防護(hù)的高度調(diào)整或改進(jìn)其三防問題;(2)分工協(xié)作能力:要求各個(gè)部門明確職責(zé),從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)配合三防工作的良好展開;(3)流程監(jiān)督、記錄:針對(duì)生產(chǎn)流程中影響產(chǎn)品性能的特殊工藝過程,嚴(yán)格填寫必要的生產(chǎn)記錄,便于查找和分析問題;(4)產(chǎn)品的驗(yàn)收:零部件應(yīng)進(jìn)行相關(guān)專業(yè)、工序的自檢、互檢、專檢過程,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行破壞性模擬鑒定;在進(jìn)一步的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,也應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)客戶的反饋應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的工藝技術(shù)修訂。
3.2三防技術(shù)材料的選擇
針對(duì)電子通信結(jié)構(gòu)部件特性,正確、合理地選擇相應(yīng)材料(金屬及非金屬材料)是進(jìn)行三防設(shè)計(jì)的第一步,只有從原料上保證質(zhì)量可靠性,才能從根本上保證設(shè)備的可靠性,因此,選材至關(guān)重要。在材料的選擇上,為了使電子通信設(shè)備具有更好的適用性,應(yīng)盡量選擇耐腐蝕性能好的金屬材料(諸如鋁合金、鈦合金、奧氏體型不銹鋼等)和耐老化、不長(zhǎng)霉菌的非金屬材料。在材料選用前,應(yīng)對(duì)其基本性能十分了解。21世紀(jì)進(jìn)入納米材料時(shí)代,納米技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛,究其原因是因?yàn)榧{米材料具有常規(guī)狀態(tài)下材料難以比擬的優(yōu)勢(shì),比如良好的耐受紫外線功能、抗菌性能、顆粒度小(可制作無色材料)等,目前已有應(yīng)用的納米材料有二氧化鈦。
3.3三防技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的提高
三防結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有簡(jiǎn)便性和實(shí)用性兩大特征,同時(shí)也應(yīng)滿足其基本的力學(xué)要求和性能要求:(1)對(duì)所選材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?電鍍、涂漆、噴塑等),提高性能指標(biāo)。(2)暴露件應(yīng)進(jìn)行防雨、瀝水性設(shè)計(jì),大容積構(gòu)件應(yīng)避免氣密式設(shè)計(jì),而需進(jìn)行氣密設(shè)計(jì)的部件應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行密封標(biāo)準(zhǔn)。(3)后續(xù)加工處理工序(電鍍、膠粘、灌封等)對(duì)尺寸的要求應(yīng)作提前考量。(4)應(yīng)考慮加工的可行性,諸如重量限制、死角、殘留等。(5)外觀指標(biāo):主要體現(xiàn)為零件的光潔度和色彩統(tǒng)一。
3.4三防技術(shù)工藝的革新
傳統(tǒng)的三防工藝具有諸如技術(shù)成熟、技術(shù)穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì),但其自動(dòng)化程度低、持久性能差是限制產(chǎn)品性能的兩大瓶頸,亟待解決。開展新的三防工藝課題研究,對(duì)電子產(chǎn)品的發(fā)展十分重要。但是新工藝的研究應(yīng)符合有關(guān)程序,應(yīng)立足于生產(chǎn)加工的可行性和成本控制。從現(xiàn)有的科技水平而言,新技術(shù)的融合利用是其主要出路,目前已報(bào)道的新工藝有:(1)印制板三防新工藝:其改進(jìn)方式主要是噴涂清漆的時(shí)機(jī),將三防噴漆噴涂提前到裝配完成后,最大限度避免了印制板噴涂前的二次污染問題,同時(shí)使印制板組件的噴涂更完整、噴涂質(zhì)量也得到了較大的提升。(2)天線設(shè)備三防新工藝:天線設(shè)備屬室外部分,環(huán)境條件影響極大,三防必要性高;在新工藝的改進(jìn)中,采用具有長(zhǎng)久耐候的氟材料代替原有材料,效果顯著,但也需適當(dāng)?shù)卦黾油繉雍穸?提高其耐腐蝕性能。
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