Способ изготовления резисторов из микропровода в стеклянной изоляции Советский патент 1975 года по МПК H01C17/00 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к изготовлению резисторов из ми.кропровода в стеклянной изоляции.

Известный способ изготовления резисторов из микропровода в стеклянной изоляции с каркасом из изоляционного материала, основанный на измерении заданного сопротивления участков микропровода, заключающийся в предварительной намотке последнего на технологическую бобину из металла и перемотке его на каркас с укладкой в один ряд с пробельными местами, делящими микропровод на участки с заданным сопротивлением, не обеспечивает высокой производительности, так как измерение сопротивления участков микропровода на изоляционном кар.касе бесконтактным способом сложно.

С целью устранения указанного недостатка по предложенному способу заданное сопротивление участков микропровода, разделенных пробельными местами, измеряют при намотке его на технологическую бобину.

Технологическую бобину, выполненную из металла и используемую для намотки резисторов, заполняют микропроводом либо путем дополнительной перемотки, либо непосредственно при литье. В том и другом случае погонное сопротивление измеряют любым известным методом с помощью емкостных контактов в процессе намотки на питающую бобину. Напряжение, пропорциональное погонному сопротивлению, служит для управления раскладчиков. Раскладку микропровода производят за один проход, причем раскладчик

имеет две существенно разные скорости перемещения, что позволяет укладывать микропровод с щагом, например, 5 мкм и 0,5 мм. Раскладчик меняет скорость перемещения, образуя в обмотке пробельные места, раздоляющие участки микропровода с заданным сопротивлением. Для управления раскладчиком напряжение, пропорциоиальное погонному сопротивлению, интегрируют и сравнивают с эталонным, пропорциональным номинальному

сопротивлению. Равенство этих напряжений служит сигналом для переключения раскладчика на больщую скорость. Современные методы измерения погонного сопротивления позволяют производить разметку микролровода

на технологической бобине с точностью не менее ±2%. Ббльщая точность не требуется, поскольку прецизионная подгонка должна производиться в любом случае в конце технологического процесса. Укл;1дка микропроводя

за один проход снижает вероятность появления трещин в стеклоизоляции микропровода при смотке, поскольку в этом случае микропровод не вытягивается из-под витка. С этой же целью поверхность бобины полируют. Для

того, чтобы длина бобины не ограничивала

количества участков микропровода с заданным сопротивлением ее выполняют составной из отдельных цилиндров, соединенных мелчду собой разъемными замками. При сборке цилиндров следят за тем, чтобы на линии сочленения не было ступенек или щелей.

Каркасы представляют собой керамические трубки с металлизированными торцами. Перед намоткой каркасы жестко закрепляют на оправке, представляющей собой стальной стержень, на который каркасы надевают и зажимают муфтами, имеющимися на концах стержня. Количество каркасов на оправке выбирают исходя из запасов микропровода на бобине, или в случае использования каркасов для резисторов мощностью более 0,25 вт ограничивающим фактором являются габариты намоточного станка. В любом случае количество каркасов на оправке должно быть равно нескольким десяткам.

Оиравку с закрепленными иа ней каркасами закрепляют в центрах намоточного станка.. Конец микроир овода с питающей бобины укрепляется на крайнем каркасе, после чего олравка приводится во вращение. Памотку на каркасы проводят за один проход при иостоянной скорости вращения оиравки. Раскладчик имеет две скорости -перемещения: одну постоянную для укладки микропровода на металлизированных участках, обесиечивающую укладку с принудительным щагом; другую, значительно меньшую, плавно регулируемую, для укладки микропроволочиой обмотки резисторов. Скорости раскладчика выбираются таким образом, чтобы участки микронровода, лежащие на пробельных участках иитающей бобины, укладывались на металлизированные участки каркасов, а участки микропровода, лежащие между пробельными местами на -питающей бобине, перекладывались иа каркасы между металлизированными участками. Торцы каркасов металлизированы таким образом, чтобы на цилиндрической поверхности образовались кольцевые полоски щириной не более одной десятой от общей длины каркаса. Управление раскладчиком может приводиться как вручную, так и автоматически. В последнем случае над поверхностью питающей бобины устанавливается фотоэлемент, перемещающийся синхронно с раскладчиком цараллельно оси бобины. Сигналом для переключения раскладчика на большую скорость является переход сматываемого с питающей бобины микропровода на Пробельное место. Намоточный станок останавливается, когда все каркасы на оправке оказываются заполненными микроороводом и конец микролровода закрепляют на крайнем каркасе.

Следующая операция - покрытие защитной эмалью.

Для нанесения покрытия может использоваться любой известный метод. Возможно использование покрытия двух типов: эмаль покрывает поверхность каркасов полностью; металлизированные участки остаются иепокрытыми.

Piaибoлee удобно производить покрытие каркасов непосредственно на намоточном станке, иричем вращение оправки обеспечивает большую равномерность слоя эмали. После покрытия оправка с каркасами проходит термообработку, соответствующую типу используемой эмали, и подготавливается для контактирования. При этом оправку с избирательно нанесенной эмалью выдерживают в плавиковой кислоте до (ПОЛНОГО удаления стеклоизоляции с микропровода, лежащего на металлизированных участках. Оправки с каркасами, покрытыми эмалью полностью, устанавливаются на токарный станок, иа котором резцом и: твердого сплава при вр.ащении оправки удаляют эмаль с металлизированных участков. Одновременно разрушается стеклоизоляция

микропровода в зоне металлизированного участка. Таким образом, у оправок обоих типов получают свободные от эмали металлизированные участки с лежащим на них микропроводом с разрушенной стеклоизоляцией. Однако в первом случае стеклоизоляция снимается химически и жила остается без изменений, а во втором - жила разрушается и остается для контактирования незначительный по длине участок. Первый метод более пригоден для

пайки, а второй - для гальванического контактирования. Контактирование проводится групповым методом. Пайку выполняют погружением в ванну с припоем оправки с каркасами. Подготовка к пайке включает в себя

тп ательиую -промывку каркасов в воде и в спирте с последующим покрытием флюсом. Гальваническое контактирование проводится без предварительной обработки, каркасы на оправке погружают в ванну для гальванического осаждения меди или серебра. Осаждают слой толщииой порядка 20 мк. Режим осаждения выбирают таким, чтобы осадок был мелкозернистым без заметной текстуры. После осаждения оправку с каркасами тщательно

промывают и сущат. Каркасы снимают с оправки после контактирования, после чего проводят прецизионную подгонку термически или электрическим током. Герметизируют резисторы любым известным методом. В частном

случае на торцы каркасов могут быть надеты обычные колпачки.

При экспериментальной проверке цредлагаемого способа на стержень диаметром 1 мм устанавливалось 30 «аркасов. Использовались

каркасы от резисторов МЛТ-2. Торцы каркасов металлизировались с помощью серебра. Паста наносилась методом окунания каркаса в вертикальном полол ении в ванночку на глубину 1 мм. Перед тем как покрыть пастой второй конец каркаса выполнялась подсущка при 120°С в течение 15 мин.

Вертикальное положение каркаса в процессе окунания и сушки обеспечивало отсутствие подтеков пасты при достаточной четкости границы и однородности слоя. Металлизация

проводилась по общепринятой технологии. Металлизированные каркасы собирались на стержне диаметром 1 мм, который растягивался в центрах намоточного станка. На концах стержня имелись муфты, которые закреплялись на стержне с помощью резьбовых зажимов, благодаря чему каркасы оказывались плотно соединенными между собой при достаточной жесткости всей конструкции. Конец микропровода с питающей бобины закреплялся на крайнем каркасе канифолью и намоточный станок приводился во вращение. Раскладчик управлялся вручную в соответствии с пробельными местами на питающей бобине. При укладке обмотки использовалась скорость раскладчика, обеспечивающая щаг намотки от 5 до 20 мкм, который предварительно рассчитывался исходя из размеров каркаса и заданной длины микропровода. На металлизированных участках щаг намотки был 0,5 мм, т. е. на металлизированном участке щириной 1 мм было не менее двух витков. При окончании намотки конец микропровода закреплялся на последнем каркасе. Покрытие наносилось колонковой кистью при вращении оправки с каркасами. С помощью кисти оказывалось возможным покрыть каркасы избирательно, оставляя непокрытыми металлизированные полоски или покрывать всю поверхность целиком. В последнем случае эмаль срезалась с металлизированных участков при оправки резцом из твердого сплава или керамическим. Затем оправку с каркасами снимали с намоточного станка и проводили необходимую для используемой эмали термообработку. Для медленно сохнущих эмалей резку для очистки металлизированных участков проводили после сушки в термостате.

Для контактирования использовали гальваническое осаждение меди в сернокислом электролите при плотности тока 1 а/дм в течение 1 час. Затем каркасы снимали с оправки и промывали в дистиллированной воде. После сущки в струе теплого воздуха осуществлялась подгонка электрически.м током к заданному значению сопротивления. При гальваническом контактировании редко появлялись непроводящие резисторы. Пайка давала значительно худшие результаты, что, возможно, было связано с неудачным выбором припоя (ПСР-2,5) и флюса (канифоль).

По результатам экспериментов можно сделать заключение, что предлагаемый способ изготовления резисторов дает хорошие результаты при лабораторно проверке и вполне может использоваться в промышленных условиях при полной механизации производственного процесса. Контактирование микропровода может проводиться как пайкой, так и гальваническим осаждением, причем гальванический контакт значительно проще технологически и дает меньший процент брака.

Предлагаемый способ прост в осуществлении и не требует сложного оборудования.

Предмет изобретения

Способ изготовления резисторов из микропровода в стеклянной изоляции с каркасом из изоляционного материала, основанный на измерении заданного сопротивления участков микропровода, заключающийся в предварительной намотке последнего на технологическую бобину из металла и перемотке его на каркас с пробельными местами, делящими

микропровод на участки с заданным сопротивленис.л, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, заданное сопротивление участков микропровода, разделенных пробельными местами, измеряют при

намотке его на технологическую бобину.