Прессованием в производстве МПП обычно называют осуществляемый при повышенных температуре и давлении процесс соединения отдельных заготовок слоев в монолитную конструкцию с помощью склеивающих прокладок. Заготовки слоев МПП представляют собой одно- или двусторонние ПП, содержащие вокруг рисунка технологическое поле, на котором выполнены фиксирующие и технологические отверстия.
Прессование является наиболее ответственным этапом процесса изготовления МПП. Качество выполнения этого этапа в значительной степени определяет как электрические и механические характеристики МПП, так и ее функциональную надежность при последующей эксплуатации.
В качестве склеивающих прокладок применяют листы прокладочной стеклоткани, которая обеспечивает прочное сцепление слоев между собой; заполнение вытравленных участков медной фольги; необходимые зазоры между слоями; электрические параметры (сопротивление, прочность) между слоями; заданную толщину МПП.
Процесс прессования включает в себя следующие основные операции: подготовку заготовок слоев, формирование пакета, прессование (склеивание).
|
|
Заготовки слоев МШ очищают от загрязнений механическим способом или в установках для химической подготовки внутренних слоев, содержащих модули обезжиривания, промывки в проточной и дистиллированной воде, декапирования и сушки. Тщательность выполнения очистки определяет электроизоляционные параметры МПП, так как оставшиеся не удаленными ионные примеси загрязнений при повышенной влажности могут вызвать изменение сопротивления изоляции между проводниками, утечку тока, миграцию ионов металла и другие процессы.
Прессование (склеивание) осуществляется в пресс-формах, состоящих из двух стальных плит. В нижней плите закреплены фиксирующие штыри в координатах, соответствующих расположению ФО и ТО в заготовках слоев и прокладочной стеклоткани. Верхняя плита содержит отверстия, позволяющие надевать ее на фиксирующие штыри. Длина штырей должна превышать суммарную толщину размещаемого в пресс--форме пакета, но при этом штыри не должны выступать за поверхность верхней плиты.
В одной пресс-форме устанавливают до трех пакетов заготовок МШ. В этом случае между пакетами необходимо проложить лист из нержавеющей стали толщиной 1,0...1,5 мм.
Собранные пресс-формы устанавливают (вручную или с помощью подъемного устройства) между плитами пресса (одна пресс-форма между одной парой плит). Для прессования МПП применяют специализированные многоярусные гидравлические прессы с полу- или полностью автоматической системой управления. Многоярусный принцип позволяет за один цикл одновременно прессовать МШ в нескольких пресс-формах. Плиты пресса оборудованы встроенными системами нагрева и охлаждения. Двухъярусный пресс, открытый для загрузки, показан на рис. 4.29.
|
|
Операцию прессования обычно выполняют следующим образом. Собранные пресс-формы помещают между плитами пресса, которые должны быть нагреты до температуры 175 ± 5°С. Далее плиты пресса приводят в соприкосновение с пресс-формой и предварительно сжимают их с удельным давлением около 100 кПа, что обеспечивает нагрев пакета с использованием его теплопроводности. По мере нагрева смола прокладочной стеклоткани расплавляется, смачивает слои, заполняет полости и вытесняет воздух из зазоров между слоями. Внешне это проявляется в виде пузырей на кромках пакета, где также выделяется смола. В этот момент температура смолы составляет около 120 °С. С ростом температуры и продолжительности воздействия начинается этап желатинизации смолы (переход в состояние геля). Смола перестает течь, пузыриться, вязкость ее нарастает. В этот момент плиты пресса необходимо сжать с удельным давлением 2...4 МПа (в зависимости от типа и состояния связующего) и выдерживать в течение 0,5...1 ч. Температура пакета быстро приблизится к температуре плит, ускоряя процесс необратимой полимеризации смолы и склеивания слоев. После окончания полимеризации плиты пресса охлаждают. Во избежание коробления плат охлаждение производится без снятия давления. Важным фактором процесса прессования является момент приложения второй ступени давления. Если она приложена до стадии желатинизации, то большое количество жидкой смолы выдавливается и в плате образуются обессмоленные участки. Если давление создают после стадии желатинизации, то смола, переходящая в твердое состояние, дробится, образуя пустоты, а между слоями ухудшается связь.
Взаимосвязь изменений температуры, давления и объемного электрического сопротивления изоляции прокладочной стеклоткани в процессе прессования показана на рис. 4.30.
Для повышения производительности и сокращения технологического цикла применяют раздельное прессование на линии состоящей из двух рядом расположенных прессов, плиты одного из которых должны быть постоянно нагреты до температуры прессования, а плиты другого - постоянно охлаждены. Во втором прессе производится только охлаждение плат под давлением.