Az elektronikai berendezések mechanikai felépítése eltér a hagyományos technológiától. Az alkatrészek gyártását már nem egyedi vagy tömeggyártási eszközökkel, berendezésekkel gyártják, hanem számítógéppel vezérelt eszközökkel. Ezek lehetnek:
- Leszabó gépek
- Widemann jellegű lyukaszók
- CNC vezérlésű hajlító
- CNC vezérlésű eszterga – maró gépek
A professzionális berendezés mechanikai felépítése:
- Előlap: olyan mechanikai építőelem, amelyben a műszeregység üzemeltetéséhez szükséges kezelő- és jelző-elemek, csatlakozók, szerelvények, valamint feliratok helyezhetők el. Pl.: rekeszelőlap – kártyarendszereknél alkalmaznak; fiókelőlap – kártya-, rekeszkészülék és vegyes fióknál alkalmaznak.
- Váz: az a térben erősen tagolt mechanikai építőelem, amely alkatrészek, alkatrészcsoportok, keretek, ill. egyéb szerelvények egybefogására alkalmas és ezeknek részleges mechanikai védelmet biztosít.
- Burkolat: többnyire olyan lemezekből készült építőelem, amely a kész szerkezet befedése, árnyékolása, védelme mellett esztétikai követelményt is kielégít.
- Ajtó: olyan építőelem, amely a készülékszekrény kezelőelemeinek, csatlakozóinak, szerelvényeinek az elzárhatóságát biztosítja üzem közben, kinyitva viszont megkönnyíti az ellenőrzést, javítást.
Építőegységek:
- Rekesz: olyan szerelési építőegység, amelynek méretei a fiókméreteknél kisebbek, ezáltal a fiókban elhelyezhetők. Dobozba helyezve önálló készülék építésére alkalmas. Építőelemei szerint lehet:
o Kártyarekesz: olyan szerelt építőegység, amely áramköri kártyák befogadására alkalmas
o Készülék-, műszerrekesz /plug-in/: olyan szerelési építőegység, amely önálló készüléknek, műszeregységnek tekinthető
- Fiók: olyan szerelési építőegység, amelynek magassági és szélességi méretei illeszkednek a dobozok és burkolt szekrényvázak belső méreteihez, és a teljes készülék, műszer vagy a készülék egyes funkcionális egységeinek elhelyezésére és rögzítésére alkalmasak:
o Készülék-, műszerfiók: olyan szerelési építőegység, amely készülékdobozba vagy szekrényvázba helyezve a teljes készülék, ill. annak befogadására alkalmas
o Kártyafiók: olyan építőegység, amely készülékdobozba, vagy szekrényvázba helyezve áramköri kártyák külön befogadására alkalmas
- Burkolt szekrényváz: burkolattal bíró szilárd szerkezet, amely a rekeszek, ill. fiókok befogadására alkalmas. Villamos szerelvények esetén felületvédelemmel kell ellátni.
- Asztali készülék: rekeszeket vagy fiókokat befogadó készülékdoboz.
- Fiókos szekrény: rekeszeket vagy fiókokat befogadó burkolt szekrényváz.
A műszeriparban rendkívül elterjedt a 19” (colos) vázszerkezet rendszer. A KGSZ 81.0207-es szabványsorozat foglalkozik. A 19”-os vázrendszer előírásainak megfelelően kialakított műszerek, készülékek esetében az előlapnak a készülék felerősítésére szolgáló oldalt kiálló részét több cég külön levehető szegletként képezi ki. A szegleteket eltávolítva a műszer asztali készülékként használható. Az asztali készülékeknek vázrendszerbe behelyezhető kialakítása az alábbi előnyökkel jár:
- Egyféle típust kell csak gyártani, amely asztali készülékként és vázrendszerbe behelyezve egyaránt használható
- A készülék mindkét felhasználási mód esetén azonos körülmények között működik. A készülék doboza, burkolata a vázrendszerben is teljesíti feladatát, pl. árnyékol, környezeti hatások ellen védelmet nyújt.
- Levehető felerősítő szeglet alkalmazása esetén kedvező térkihasználás érhető el mindkét alkalmazási móddal.
A műszeriparban a Kontakta gyár által „Kontasett” néven forgalomba hozott 19”-os vázrendszer, egyre jobban elterjed. A rendszer előnye, hogy tömegben, extrudálással alumíniumötvözetből gyártható idomdarabokból készül, és ezért könnyű, gazdaságos konstrukció.
Hőtani alapfogalmak:
Hővezetés: a hőnek részecskéről részecskére való továbbítása, a részecskék kinetikai energiájának kicserélése útján.
Átmeneti ellenállás: a szabályos vezetéses hőkezelés egyik változata a határfelületen fellépő hővezetés. A határfelület felszíne elsősorban a fizikailag néhány ponton érintkező felületek közötti egyenetlenségekből áll. Az érintkező felületek között a hőközlés a légrésen és a fizikailag érintkező pontokon keresztül egyaránt hővezetés útján megy végbe. Az elektronikai készülékekben használt kitöltő anyagok: szilikonzsírok, híg szilikongumik és a lágy fémek, mint például az indium.
Hőszállítás (konvekció): szilárd test és a vele érintkező áramló gáz vagy folyadék közötti hőátadás. A felülettel érintkező közeg részecskéi viszik fel a hőenergiát, majd tovaáramolnak. Ha a közeg áramlása a felmelegedés okozta sűrűségváltozás miatt jön létre, a hőszállítási folyamatot természetes konvekciónak nevezzük.
Hősugárzás: a hősugárzó hőcsere a testek által, hőmérsékletüktől függő mértékben kisugárzott, ill. elnyelt elektromágneses hullámok útján jönnek létre. A hőátadás hősugárzás útján anyagi közvetítő közeg nélkül, elektromágneses hullámok segítségével jön létre. A 0,1 és 100 μm közötti hullámhosszak tartományát hősugárzási tartománynak nevezik. Egy testnek az a képessége, hogy valamilyen hullámhosszon hőenergiát sugározzon, a test hőmérsékletétől és a sugárzó felület jellemzőitől függ.
Hűtőbordák:
A hűtőbordák alkalmazásának célja, hogy a felület nagyságát járulékos hőátadási felülettel megnöveljük. Alakjuk igen változatos, így többek között négyszögletes, parabolikus, hiperbolikus és hengeres hűtőbordák vannak. A legáltalánosabb geometriai alakzat a függőleges négyszögletes hűtőborda. Egy hűtőborda felülete és a környezeti hőnyelő közti hőátadásra a Ф=ηKA/tfel-tk/ egyenlet vonatkozik. A hűtőborda η hatásfoka annak mértékét adja meg, hogy a hűtőborda mennyire képes külső csúcsának hőmérsékletét a bordahő hőmérsékletével azonos értéken tartani. Állandó hőmérsékletprofilú hűtőbordák esetében a külső hőátadási egyenlet általános alakjára redukálódik: Ф=KA/tfel-tk/.
A hűtőbordák hatásfoka diagrammok segítségével határozhatók meg. A görbék használatához szükség van a hűtőborda magasságának, vastagságának, hővezető- képességének, valamint a teljes konvekviós és hősugárzási együtthatónak az ismeretére vagy legalább ezek becsült értékére.
A hűtőborda egészére vonatkozó KA érték a sugárzási és a szabad konvekciós hővezető- képességből tevődik össze, és a KA=αAfel+αrAr összefüggéssel írható fel. Az α szabad korrekciós tényező a bordák magasságával és egymástól való távolságával van kapcsolatban, amennyiben α a hűtőborda teljes Afel konvekciós felületére vonatkozik. A maximálisan elérhető érték a lapos lemezhez tartozik, ezért általános tervezési szabálynak tekintendő, hogy a bordákat egymástól olyan távolságban kell elhelyezni, hogy az egyes bordafelületek konvekciós áramlási profilja ne hason egymásra. A borda magasság – távolság arányánál /h/k az 1:1…2:1 értékek jó szabad konvekciós hőátadást biztosítanak.
Anyagtakarékosság céljából olyan lapos keresztmetszetet kell választani, hogy nagy legyen a kerület adott területű keresztmetszet esetén. Különös gondot kell fordítani a hűtőborda és a hőforrás, pl. tranzisztor közötti hőellenállás minél kisebb értéken való tartására. Nagyobb teljesítmények esetén jól meghúzható csavaros kötést kell alkalmazni és az érintkező felületeket a hőt viszonylag jól vezető, az üzemi hőmérsékleten ki nem olvadó szilikonzsírral kell bevonni. A fémesen érintkező pontok közül a szilikonzsír az összeszorító erő hatására kiszorul, ott nem zavarja a hőátadást, a levegő kiszorításával a többi helyen viszont javítja.
- Leszabó gépek
- Widemann jellegű lyukaszók
- CNC vezérlésű hajlító
- CNC vezérlésű eszterga – maró gépek
A professzionális berendezés mechanikai felépítése:
- Előlap: olyan mechanikai építőelem, amelyben a műszeregység üzemeltetéséhez szükséges kezelő- és jelző-elemek, csatlakozók, szerelvények, valamint feliratok helyezhetők el. Pl.: rekeszelőlap – kártyarendszereknél alkalmaznak; fiókelőlap – kártya-, rekeszkészülék és vegyes fióknál alkalmaznak.
- Váz: az a térben erősen tagolt mechanikai építőelem, amely alkatrészek, alkatrészcsoportok, keretek, ill. egyéb szerelvények egybefogására alkalmas és ezeknek részleges mechanikai védelmet biztosít.
- Burkolat: többnyire olyan lemezekből készült építőelem, amely a kész szerkezet befedése, árnyékolása, védelme mellett esztétikai követelményt is kielégít.
- Ajtó: olyan építőelem, amely a készülékszekrény kezelőelemeinek, csatlakozóinak, szerelvényeinek az elzárhatóságát biztosítja üzem közben, kinyitva viszont megkönnyíti az ellenőrzést, javítást.
Építőegységek:
- Rekesz: olyan szerelési építőegység, amelynek méretei a fiókméreteknél kisebbek, ezáltal a fiókban elhelyezhetők. Dobozba helyezve önálló készülék építésére alkalmas. Építőelemei szerint lehet:
o Kártyarekesz: olyan szerelt építőegység, amely áramköri kártyák befogadására alkalmas
o Készülék-, műszerrekesz /plug-in/: olyan szerelési építőegység, amely önálló készüléknek, műszeregységnek tekinthető
- Fiók: olyan szerelési építőegység, amelynek magassági és szélességi méretei illeszkednek a dobozok és burkolt szekrényvázak belső méreteihez, és a teljes készülék, műszer vagy a készülék egyes funkcionális egységeinek elhelyezésére és rögzítésére alkalmasak:
o Készülék-, műszerfiók: olyan szerelési építőegység, amely készülékdobozba vagy szekrényvázba helyezve a teljes készülék, ill. annak befogadására alkalmas
o Kártyafiók: olyan építőegység, amely készülékdobozba, vagy szekrényvázba helyezve áramköri kártyák külön befogadására alkalmas
- Burkolt szekrényváz: burkolattal bíró szilárd szerkezet, amely a rekeszek, ill. fiókok befogadására alkalmas. Villamos szerelvények esetén felületvédelemmel kell ellátni.
- Asztali készülék: rekeszeket vagy fiókokat befogadó készülékdoboz.
- Fiókos szekrény: rekeszeket vagy fiókokat befogadó burkolt szekrényváz.
A műszeriparban rendkívül elterjedt a 19” (colos) vázszerkezet rendszer. A KGSZ 81.0207-es szabványsorozat foglalkozik. A 19”-os vázrendszer előírásainak megfelelően kialakított műszerek, készülékek esetében az előlapnak a készülék felerősítésére szolgáló oldalt kiálló részét több cég külön levehető szegletként képezi ki. A szegleteket eltávolítva a műszer asztali készülékként használható. Az asztali készülékeknek vázrendszerbe behelyezhető kialakítása az alábbi előnyökkel jár:
- Egyféle típust kell csak gyártani, amely asztali készülékként és vázrendszerbe behelyezve egyaránt használható
- A készülék mindkét felhasználási mód esetén azonos körülmények között működik. A készülék doboza, burkolata a vázrendszerben is teljesíti feladatát, pl. árnyékol, környezeti hatások ellen védelmet nyújt.
- Levehető felerősítő szeglet alkalmazása esetén kedvező térkihasználás érhető el mindkét alkalmazási móddal.
A műszeriparban a Kontakta gyár által „Kontasett” néven forgalomba hozott 19”-os vázrendszer, egyre jobban elterjed. A rendszer előnye, hogy tömegben, extrudálással alumíniumötvözetből gyártható idomdarabokból készül, és ezért könnyű, gazdaságos konstrukció.
Hőtani alapfogalmak:
Hővezetés: a hőnek részecskéről részecskére való továbbítása, a részecskék kinetikai energiájának kicserélése útján.
Átmeneti ellenállás: a szabályos vezetéses hőkezelés egyik változata a határfelületen fellépő hővezetés. A határfelület felszíne elsősorban a fizikailag néhány ponton érintkező felületek közötti egyenetlenségekből áll. Az érintkező felületek között a hőközlés a légrésen és a fizikailag érintkező pontokon keresztül egyaránt hővezetés útján megy végbe. Az elektronikai készülékekben használt kitöltő anyagok: szilikonzsírok, híg szilikongumik és a lágy fémek, mint például az indium.
Hőszállítás (konvekció): szilárd test és a vele érintkező áramló gáz vagy folyadék közötti hőátadás. A felülettel érintkező közeg részecskéi viszik fel a hőenergiát, majd tovaáramolnak. Ha a közeg áramlása a felmelegedés okozta sűrűségváltozás miatt jön létre, a hőszállítási folyamatot természetes konvekciónak nevezzük.
Hősugárzás: a hősugárzó hőcsere a testek által, hőmérsékletüktől függő mértékben kisugárzott, ill. elnyelt elektromágneses hullámok útján jönnek létre. A hőátadás hősugárzás útján anyagi közvetítő közeg nélkül, elektromágneses hullámok segítségével jön létre. A 0,1 és 100 μm közötti hullámhosszak tartományát hősugárzási tartománynak nevezik. Egy testnek az a képessége, hogy valamilyen hullámhosszon hőenergiát sugározzon, a test hőmérsékletétől és a sugárzó felület jellemzőitől függ.
Hűtőbordák:
A hűtőbordák alkalmazásának célja, hogy a felület nagyságát járulékos hőátadási felülettel megnöveljük. Alakjuk igen változatos, így többek között négyszögletes, parabolikus, hiperbolikus és hengeres hűtőbordák vannak. A legáltalánosabb geometriai alakzat a függőleges négyszögletes hűtőborda. Egy hűtőborda felülete és a környezeti hőnyelő közti hőátadásra a Ф=ηKA/tfel-tk/ egyenlet vonatkozik. A hűtőborda η hatásfoka annak mértékét adja meg, hogy a hűtőborda mennyire képes külső csúcsának hőmérsékletét a bordahő hőmérsékletével azonos értéken tartani. Állandó hőmérsékletprofilú hűtőbordák esetében a külső hőátadási egyenlet általános alakjára redukálódik: Ф=KA/tfel-tk/.
A hűtőbordák hatásfoka diagrammok segítségével határozhatók meg. A görbék használatához szükség van a hűtőborda magasságának, vastagságának, hővezető- képességének, valamint a teljes konvekviós és hősugárzási együtthatónak az ismeretére vagy legalább ezek becsült értékére.
A hűtőborda egészére vonatkozó KA érték a sugárzási és a szabad konvekciós hővezető- képességből tevődik össze, és a KA=αAfel+αrAr összefüggéssel írható fel. Az α szabad korrekciós tényező a bordák magasságával és egymástól való távolságával van kapcsolatban, amennyiben α a hűtőborda teljes Afel konvekciós felületére vonatkozik. A maximálisan elérhető érték a lapos lemezhez tartozik, ezért általános tervezési szabálynak tekintendő, hogy a bordákat egymástól olyan távolságban kell elhelyezni, hogy az egyes bordafelületek konvekciós áramlási profilja ne hason egymásra. A borda magasság – távolság arányánál /h/k az 1:1…2:1 értékek jó szabad konvekciós hőátadást biztosítanak.
Anyagtakarékosság céljából olyan lapos keresztmetszetet kell választani, hogy nagy legyen a kerület adott területű keresztmetszet esetén. Különös gondot kell fordítani a hűtőborda és a hőforrás, pl. tranzisztor közötti hőellenállás minél kisebb értéken való tartására. Nagyobb teljesítmények esetén jól meghúzható csavaros kötést kell alkalmazni és az érintkező felületeket a hőt viszonylag jól vezető, az üzemi hőmérsékleten ki nem olvadó szilikonzsírral kell bevonni. A fémesen érintkező pontok közül a szilikonzsír az összeszorító erő hatására kiszorul, ott nem zavarja a hőátadást, a levegő kiszorításával a többi helyen viszont javítja.
Megjegyzés küldése