拉丝加工工艺介绍,阀芯加工工艺介绍
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('Iderin工设人表面拉丝◎是一修复工艺,也可起到美观作用:因为金属表面局部有划痕,就整面用拉丝机作出一致的划痕(减小壁厚)-淹盖划痕,最好不用(经加工后有加工硬化,改变性能)但划痕不好避免,所以又常用◎拉丝不单有刷除铝板表面划痕,也有美化装饰铝板外观表面的双重作用。另外还有一种“烫金”工艺(电化铝转移),可以在塑料件的表面也做出类似这样的效果来◎拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。◎当然要先拉丝后电镀了。要在折弯等成型前,一般是平板拉丝。其实表面处理对基材的前处理有很高要求,不然表面处理后反而回放大基材的缺陷◎塑胶件的表面拉丝一般是通过烫金来做的,在烫金机的高温高压作用下,将烫金膜上的物质转移到塑胶表面。选用不同的烫金膜,可得到不同光泽和粗细的纹路效果,这种工艺在影碟机面板上用的很多。现在在视听产品上用的很多的魔术镜面装饰件,就是在PMMA板材上烫印的反光膜(也有用电镀的)◎铝材表面处理除拉丝外,还常用喷沙工艺,同样可以起到掩盖划痕和美化外观的作用◎1、有关烫印板,即施压头部份的材料选取,以红铜材料为最佳,因为红铜散热性、传热性比较好,在金属中属于中性材料,既不太软也不太硬,不仅便于加工,有一定弹性,耐用性很好;不过实际使用时,很多厂商为降低材料成本,选择的多是铝合金印板,这样在烫板制作成本上可以省一些,不过因为铝材太软,使用寿命差,如果批量很大,用一段时间还得重新制版,制版费也不便宜了,所以应该要综合考虑材料选择问题。2、有关烫印工艺条件方面比较容易理解,就是烫印压力、烫印温度和烫印时间。3、最重要的就是烫金原材料的选择,即烫金纸,选择时要注意与不同的烫印基材相匹配才行,并非一种烫金纸就能通吃所有的材料,这主要是关系到热转印时的粘着牢固度的问题。◎在及强调外观的场合,也有电镀后拉丝的,不过电镀层要厚,拉丝深度也要控制合理,Iderin工设人当然成本提高了。拉丝与表面氧化◎拉丝与表面氧化的确是无关的,拉丝要在氧化之前做才行;另外氧化是肯定不能用自然氧化的方法,自然氧化得到的表面应该叫质量缺陷,它的氧化膜与专门处理的氧化膜成份、外观都是截然不同的。◎另外还有一点,着色并非是氧化的后处理,是在氧化的同时进行的,常用的有下面几种氧化着色处理方法:◎着色阳极氧化膜,铝的阳极氧化膜,靠吸附染料而着色。◎自发色阳极氧化膜,这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液(通常以有机酸为基)中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。◎电解着色阳极氧化膜的着色,通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。◎拉丝所得到的效果会有极细微的凸凹效果,但不管是否需要着色,通常是需要表面氧化处理的,氧化处理的目的是得到一层保护膜,以防自然氧化,而且氧化膜的表面硬度也比原材料高,可以起到保护作用,不需要着色的话,可以选用无色透明的阳极氧化膜。◎着色确实是与氧化同时进行的,但也确实称其为该工艺的后处理,其意思是之其附加在该工艺中进行的(不进行也可以)。◎阳极氧化着色的表示方法是H.Y.ZX(X代表具体的颜色),小数点把它分成三部分,第一部为镀覆方法(H表示化学的方法),第二部分表示镀覆特征(Y氧化),第三部分表示的是后处理(ZX着色)。具体的可看GB1238-76(不知有没有更新的国标)。◎普通的阳极氧化(不着色)表示为H.Y。拉丝阳极氧化着色可表示为Y/H.Y.ZX,Y代表拉丝(拉丝的符号表示我还还没查到),/表示前后是两种工艺。◎着色的方法各有不同:一是在处理液中添加颜料,该产品的红和兰色一般是这样二是添加一些显色剂,比如草酸等三是以上两种都添加。“电解着色”,是导电氧化,一般铝板导电氧化成金黄色。拉丝在平面上比较容易加工,或者是曲率比较小的曲面也可以做,曲率较大时的加工质量就不好控制了。拉丝处理是要在冲压之后再做的,属于表面处理工艺了。提供一段有关拉丝工艺的介绍,希望有助了解:拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。Iderin工设人旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。喷砂处理是为了获得膜光装饰或细微反射面的表面,以符合光泽柔和等特殊设计需要。均匀适度的喷砂处理,基本上也可以克服铝材表面的常见缺陷。对外观零件,不管是用拉丝还是喷砂,通常都是需要再做表面氧化处理的。至于是选择哪种加工工艺,应该是与造型相关要考虑的一个问题,两种工艺可获得的表面质感还是有差别的。另外有一种工艺和喷砂接近,但是用的是一种化学腐蚀的方法进行,俗称化学烂砂处理或者化学砂面腐蚀,尤适用于铝材表面处理,其砂面的均匀性远优于喷砂处理。化学砂面腐蚀分酸性腐蚀和碱性腐蚀。通过不同的腐蚀溶剂和砂面剂可以获得不同的表面色彩和砂粒粗细度。铝合金的表面拉丝工艺拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。当然要先拉丝后电镀了。要在折弯等成型前,一般是平板拉丝。其实表面处理对基材的前处理有很高要求,不然表面处理后反而回放大基材的缺陷塑胶件的表面拉丝一般是通过烫金来做的,在烫金机的高温高压作用下,将烫金膜上的物质转移到塑胶表面。选用不同的烫金膜,可得到不同光泽和粗细的纹路效果,这种工艺在影碟机面板上用的很多。现在在视听产品上用的很多的魔术镜面装饰件,就Iderin工设人是在PMMA板材上烫印的反光膜(也有用电镀的)铝材表面处理除拉丝外,还常用喷沙工艺,同样可以起到掩盖划痕和美化外观的作用另外还有一种“烫金”工艺(电化铝转移),可以在塑料件的表面也做出类似这样的效果来。1、有关烫印板,即施压头部份的材料选取,以红铜材料为最佳,因为红铜散热性、传热性比较好,在金属中属于中性材料,既不太软也不太硬,不仅便于加工,有一定弹性,耐用性很好;不过实际使用时,很多厂商为降低材料成本,选择的多是铝合金印板,这样在烫板制作成本上可以省一些,不过因为铝材太软,使用寿命差,如果批量很大,用一段时间还得重新制版,制版费也不便宜了,所以应该要综合考虑材料选择问题。2、有关烫印工艺条件方面比较容易理解,就是烫印压力、烫印温度和烫印时间。3、最重要的就是烫金原材料的选择,即烫金纸,选择时要注意与不同的烫印基材相匹配才行,并非一种烫金纸就能通吃所有的材料,这主要是关系到热转印时的粘着牢固度的问题。这个可能不便直接比较,因为两种工艺适用的场合不同,拉丝适用于板金件,而烫金适用于纸、塑料、织物类,如果要做比较的话,还得考虑模具及结构设计的不同所引起的其他成本变化才合理。如果单纯做个简单比较,比如上面SONY面板的拉丝与烫金成本的话,拉丝会略微便宜一些。但我想在材料变化时所引起的其他成本差异远超过这个成本量了。在及强调外观的场合,也有电镀后拉丝的,不过电镀层要厚,拉丝深度也要控制合理,当然成本提高了。现在一般的铝合金产品表面并不是电镀,而是通过氧化出的各种颜色。阳极氧化听说过,针对铝材的话,主要是加强其表面的硬度(一层陶瓷),增强抗摩擦性能。问一下,压铸铝件可否做表面拉丝,我这里正好有这个需求,HELP!!阳极氧化和加强其表面的硬度(一层陶瓷),增强抗摩擦性能不是一会事吧烫金也属于热转印的一种。有关水转印在这一帖我有回复过一些简单介绍,请参考:压铸铝件是可以做表面拉丝处理的,拉丝处理后再喷上一层保护膜就可以了,,应该是防止氧化的一层漆。压铸铝件可否进行表面氧化处理,达到一种表面磨砂,亚光的效果啊!压铸件当然也可以做表面氧化处理,表面哑光是可以做到的,但磨砂的效果是要通过喷砂工艺实现的,是表面氧化处理的前期工序,喷砂工艺简单介绍一下:喷砂处理是为了获得膜光装饰或细微反射面的表面,以符合光泽柔和等特殊设计需要。同时,可以使丝印时印料和承印物的结合更牢固。喷砂通常在专用喷砂机内进行。根据砂面粗细程度的要求,选择适当目数的石英砂,喷制成适当的砂面。均匀适度的喷砂处理,基本上可以克服铝材表面的常见的缺陷。其实,塑胶可直接电镀出拉丝纹,与铝的效果相差无几现在一般的铝合金产品表面并不是电镀,而是通过氧化出的各种颜色。错铝合金产品表面是电镀,铝合金产品表面不能氧化出的各种颜色,纯粹铝产品才能通过氧化出的各种颜色。絲印◎關于絲印方面1.用croedraw绘制制作菲林所需要的档案.其中包括絲印所需字型.字高.字距.2.有菲林制造商为我们做好所需菲林.Iderin工设人3.用菲林做出所需要的网板.用网板就可以絲印了.◎我做一些这方面的工作,但我是搞结构设计的,曾附带做过不少如丝印,纸箱的工作,我过去的老板认为从产品设计到最后的包装都由一个人负责不容易出问题。所以没办法只好也做了几年丝印包装的工作。一般来说,是比较灵活的,不同的印刷商处理问题的方法是不一样的,主要看合作关系。普通纸箱出菲林的工作一般都会直接由印刷商来做,这样有问题时要修改比较方便,再加上菲林制作费用也较低。而彩盒就不同了,光是菲林制作费用就高很多了,印刷商一般就不愿意帮你出菲林了,而且容易出问题,因为彩色印刷是四色印刷,经常一要修改四张菲林都要改的,大多数情况,都要重新出菲林了,这意味着由于你的不小心又浪费了几千块。一般印刷商都不愿意给自已找这个麻烦的。再加上大多数印刷商自己的制版能力并不强,所以大多都会要求由你自已出菲林的,所以在做彩箱时最好细心点,否则一出问题,就有你烦的,而且公司又要多花钱了,老板问起来就不太好说了。一般流程当你将丝印文件传给印刷商后,首先都会打一些手板回来,是没印刷的叫做白盒,主要目地是给你看一下纸箱的尺寸的,当尺寸确认后,他再会送一些有印刷的样板箱,这回就是确认你的印刷是否有问题了,这时如发现有问题你就可以提出修改,如果仅是小范围的修改,如发现文字有误,你提出后,合作关系好的一般就会直接帮你改的,但是有可能影响全局效果的就不会帮你改了,但是大多数印刷商也不会帮你改的,怕日担责任。多数会要求你自己重新制版的。当你确认全部OK要批量生产时就要开刀模了,开完刀模后,会再送一次板,做最后的确认,这时再修改就麻烦多了,最好出问题的不是你,而是印刷商,否则你可能又要花钱了。最后确认后就可以批量了。在批量过程中又发现问题,就象上一段讲了,普通纸箱可能不需要重新制版了,而彩盒大多数是要的,除非你老板可以接受由于修改而造成套印不好的彩盒,不过你难说,有人就能能接受,省钱吗。上面是我本人的一点工作经验,不对的地方大家可以指出,也可以一起讨论,不过这种工作都不会有完全一样的模式,实际工作还是看人去做的。再告诉大家一个小窍门,在去出菲林时,最好能将你的丝印文件中的文件部份全部转为曲线(curve),否刚会很容易出现字体变了的情况,全部转为曲线后再全部(不是光指文字啊,是全部的东西)合并成一个群组(Group),特别是有很多层(layer)的情况,再检查一下有没有层错位的情况,这样就不容易出问题了。◎再谈谈丝印方面的技术,丝印一般是用于表面较平的东东,如果表面弧度过大,就要采用移印了,不过这不是今天讨论的话题了。丝印的应用是很广的,我们周围很多的,各种logo大多都是丝印的,而且原理都差不多的,只是工艺不太相同罢了,不过我想这里大家关心的主要还是结构件的丝印了。结构件丝印前一般都会先喷油的,喷油之会再就需要烤漆,烤漆之后就可以丝印了。丝印,移印都是只能印单色的,如果有多色,那有几色,就要印几次,做几个网框,如有三色,就要印三次,做三个网框,(网框倒不一定,有时可以共用,但不建议这样,特别是不同色的,会对丝印结果有很大影响的),出菲林时也要出成三份。其实俱体该怎么印并不是很主要,了解一下就行了,因为那不是我们的工作,而我们需要了解的是怎么去做菲林,这对以后的丝印是有很大影响的。Iderin工设人要出一个产品的丝印菲林时,首先你应该考虑这是几色的,那有几色,作文件时就应该首先建几个层,再建层次关系,那种色最先印,就放在最下面,那种色最后印,就放在最上面,做好这些后就可以开始工作了,首先找到你要做的产品的结构图的相应视图,将它导出到相应的菲林制做软件中,建议用.wmf的格式,这时导入的文件并不是1:1的,你需要相应的放大到1:1,做这一步很重要,这样可以保证这菲林的精确性。然后将这层放在背景层并锁定,以免不小心移位了。现在你就可以正式做菲林了,做文件时请遵循以下原则:1、建好基准位,这样丝印时才不会跑位;2、相同顡色的放到同一层上;3、文字大小,请参照相应的安规标准,因为这是有要求的,不是你想多小就多小的;4、线不要太细了,丝印时油会下不去。5、制作完成后将相应的文字转成曲线,并将每一层的所有东西组成一个单独的层,并连着基准标一起输出成另一个文件,或分成几个页面就可以去出菲林了。修改,我并不赞成胡子0826wrote的说法,并不是修改就会影响丝印的品质的,而且从成本上考虑,也不应有一点问题就重做啊,改多了,谁受的了啊,最起码老板会认为你的能力有问题,让他多花钱了。一般只有在很大的变动时才会重做的,原设计方案被推翻,整体文字的字体改变等变动较大的才会重做的。为什么我前面说小修改并不会影响丝印的品质呢,比如说有个别的文字写错了,需要改动,那你就按文字的大小,字体,线的粗细重新出一小块,当有其它菲林要出时搭在上面的空白处一起出这样就可以不花钱了,出回菲林时把新的菲林和旧的叠在一起,对好位置后用透明胶步粘在一起,在用专用裁刀一起切去旧菲林的无用部分,这样正好可以将新菲林放进缺口,再粘起来,这样就万事大吉了,最后的丝印效果是一样的。不过丝印用的板是一样要重晒的,否则真会容易有问题的。就写到这了,都是想到一点写一点,又写了一个多小时,有一年多没搞这个了,肯定不太全面的,想到了再帖上来,◎你的烫金头必须用耐热橡胶做,烫金头雕字的顶面(既与工件接触的面)必须与工件表面Meet,用金属头做不行.我们的供货商在为下图面板左下角烫金时(装饰板为弧面),作了10多个金属烫头都不行,最后用耐热橡胶才OK.◎电镀的高光面上可否进行丝印?可以丝印,但易脱落,故不要设计在电镀的高光面上进行丝印;;;;可以丝印,高温烘干后,不会脱落,但高温有可能使你的电镀面变色,这就看你的电镀高光面是否彩色了;;;;你要使用专用的油墨才行的.一般供应商会询问你的产品材质,不同的底材有不同性质的油墨.做脱落试验.合格(或达到你的要求)才能用.一般来说供应商都会很负责的.◎1,前面的朋友讲丝印时好象都没提到移印。移印也是丝印的一种。区别是需要做钢板。钢板上蚀刻的就是要印的内容。移印头是一种软橡皮,表面形状与要印的产品形状相同。在移印机上印的时候,油刮把油刮到钢板上,然后移印头压到钢板上蘸油,在到产品表面上印需要的内容即可。2,其实有很多菲林是拼出来晒网的。简单省钱。3,在金属上印需要专用的金属油来印。4,另外丝印油有很多种,各种附着力都不同,一般要求防酒精即可。Iderin工设人5,象曲面烫金的话,最好是表面外凸且有规则过渡。这样烫头可以压下让产品从其下滑过。6,同样烫金纸也有很多种,各种附着力也千差万别。五金烤漆前处理磷化工序作用及目的1.化学除油:清除工件表面的各种油污被除物表面存在各种油污,如未洗净就涂装,则将对涂膜与被涂物的结合力产生有害影响,严重时膜能成片脱落。因此在涂装前被涂物表面必须仔细清除掉各种污物。2.除锈:清除工件表面的各种氧化皮、锈迹。金属的腐蚀产物(铁锈、氧化皮)、焊渣、砂、碱斑及水垢属于无机污垢,在涂装前如果不从被涂物表面清除上述污垢,不仅影响涂层的附着力、外观、耐蚀性而且锈蚀在漆膜下继续蔓延。3.磷化磷化膜具有多孔性,涂料可以渗入到这些孔隙中来提高涂层的附着力,磷化膜使金属表面由优良导体变为不良导体,抑制了微电池形成,有效地阻了涂层腐蚀。4.表调:加快磷化速度,细化磷化结晶,增加磷化的结晶点。5.黑色金属表面主要污物清除方法污物类型污物来源对涂层的影响清除方法氧化皮热加工(铸造热轧等)和热处理氧化皮与涂膜一起脱落,结合牢而均的氧化皮在一般条件下使用对涂层影响不明显,但在高温条件下和在腐蚀介质中使用,被涂物在涂装时,氧化皮一定要清除。机械式酸腐蚀黄锈在未保护的条件下使用和贮存能促进腐蚀产物在涂层下蔓延,使涂层失去屏蔽性和不透湿性。在高温条件下能导致涂层和金属的早期损坏,松散的黄锈附着力差,能与涂膜一起脱落。同上矿物油、润滑油、动植物油脂在储运过程中作为金属防锈,在机械加工过程中也采用使绝大多数涂料的附着力严重下降,并影响它们的干燥,也使漆膜的硬度和光泽降低。除油(用碱液或有机溶剂清洗)碱和碱性盐在热处理和机械加使涂层易起泡并使漆膜与金属地界面破用水和专用组份Iderin工设人工过程中采用坏,附着力严重变差,尤其在高湿条件下引起涂层脱落。清洗中性盐在热处理中采用,在含盐量较大的硬水中冲洗,在专用溶液中处理后末洗净在高温条件下易起泡,特别是在有磷化膜的情况下。用专用溶液脱离子水或蒸馏水冲洗酸(磷酸除外)和酸性盐酸洗后清洗不良在焊锡时采用酸性焊药在涂层起泡,加速涂层在金属下的腐蚀。用水和专用组份清洁机械污物(砂泥土、灰尘等)在生产、贮存和运输过程中(型砂、打磨灰等)涂层外观差,污物剥落使涂层破坏,并使湿气易渗到漆膜下用溶液和水清洗,用压缩空气吹净铜、锡、铅和其它电位较高的金属经铜模压延,镀锡、焊锡及其它在高湿条件下能促进金属在漆膜下腐蚀,在很多情况下,使涂层的附着力变差。腐蚀掉或打磨掉旧漆和硬的有机涂层在长期贮存时,采用的临时防锈涂料、返工件使涂层外观、附着力变差用有机溶剂、浓的碱液清洁,个别情况下打磨。磷化机理磷化用磷酸式锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属工件,使在工件表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程叫金属的磷化处理。所生成的覆盖层(磷化膜)能提高抗蚀性和绝缘性,并能增加涂层的附着力。磷化按照成膜的不同,可分为锌系和铁系,其中锌系又可分为锌锰、锌钙和锌系。按照使用温度的不同,可分为高温、中温、常(低)温,常(低)温磷化是当前的发展方向。①首先是磷酸的反应,不同的磷化体系有不同的反应机理及过程现象,可分如下几个步骤。一代盐向二代盐或三代盐方向移动Me(H2Po4)2----------MeHPo4+H3Po43Me(H2Po4)2---------MeHPo4+H3Po4②然后是铁在磷酸中溶解Fc+2H+---------Fe2++H2(Me代表任意金属离子)Iderin工设人③同时在溶液中还存在基体金属和一代金属盐直接反应Fe+Me(H2Po4)2-------MeHPo4+FeHPo4+H2Fe+Me(H2Po4)2-------MeFe(HPo4)2+H2铁系磷化的过程铁系磷化的过程可用下面方程4Fe+8NaH2Po4+4H2O+2O2-----4Fe(H2Po4)2+8NaOH上述反应中的磷酸亚铁一半被氧化成磷酸铁2Fe(H2Po4)2+6NaOH+1/2O2------2Fe(OH)3+2NaH2Po4+2H2O由于Fe(OH)3不稳定,干燥时转化为氧化物2Fe(OH)3-----Fe2O3+3H2O4Fe+4NaH2Po4+3O2-----2FePO4+Fe2O3+3Na2HPo4+3H2O按照磷化的体系不同,其工艺流程也分为以下两个不同的流程。①锌系:化学除油(水洗)----除锈----水洗(中和)----表调----磷化----水洗----水洗----烘干②铁系:化学除油----水洗----除锈----水洗----磷化----水洗----烘干磷化膜缺陷及改进Iderin工设人(磷化后不良缺陷,造成脱漆、生锈直接原因)磷化膜的缺陷原因及改进措施缺陷原因措施膜层发花除油不净,酸洗不良,金属表面不均匀彻底除油,严格酸洗时间,改善磷化前的表面状态。膜层发黑游离酸度过高,Fe2+过多。磷化前表面状态不好。降低游离酸度,调整磷化液,降低Fe2+量。改善表面状态。膜层不均匀,有花脸现象槽液温度太低,Zn2+、H2Po4—含量偏低游离酸度高,金属表面状态不好。提高槽液温度,补充Zn2+、H2Po4—降低游离酸度,改善表面状态。膜层粗糙,膜薄或无磷化膜游离酸度高,总酸度低,磷化温度低。降低游离酸度,提高总酸度,提高槽液温度。磷化膜粗糙发黄游离酸度高,酸洗后清洗不良,磷化后清洗不良。降低游离酸度,酸洗后清洗彻底,磷化后清洗干净。结晶粗大细化剂少,表面酸蚀过度,N03—不足酸度比例失调。补加细化剂如Ca2+,严格酸洗工艺,补充N03—调整游离酸度和总酸比例。白色沉淀酸度高,磷化槽液温度高,磷化后清洗不好。降低游离酸度,降低槽液温度,磷化后彻底清洗。局部有光亮疤迹或锈蚀氢气排除不好调整工件在磷化液中的位置,使氢气便于排除。水流痕状腐蚀磷化后不及时清洗,磷化槽液温度高热水清洗工艺不当,烘干工艺不当。磷化后及时彻底清洗,降低槽液温度,严格热水清洗工艺、烘干工艺。表面浮灰多游离酸度低,酸度比例失调,Fe2+偏了,细化剂偏低,难溶性盐类沉积物太多。调整游离酸度及游离酸和总酸之比,控制Fe2+或更换槽液,补充Ca2+等细化剂,过滤槽液。磷化膜发粘Mn、Fe等硝酸盐在预烘炉内受溶剂蒸汔烘熏,生成锰铁为主的膜。磷化后彻底水洗,减少烘炉蒸汽浓度,预烘温度不能过高。磷化膜失光,发暗、某些金属盐类污染磷化膜磷化后避免用NaNo2进行防锈,保持磷化膜的清洁。Iderin工设人疤痕、缩孔五金烤漆制品出现漆层脱落、起泡、氧化生锈时,应从以上烤漆前处理原理分析,或直接到烤漆现场调查。然后再分析油漆质量。通过涂膜附着力、硬度测试来验证。超声波焊◎超声波焊是一种快捷,干净,有效的装配工艺,用来装配处理热塑性朔料配件,及一些合成构件的方法。目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术!◎再说明一下,超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果◎超声波的优点:1,节能2,无需装备散烟散热的通风装置3,成本低,效率高4,容易实现自动化生产◎超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能,供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能,调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置!!振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化,振动会在熔融状态物质到达其介面时停止,短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键,整个周期通常是不到一秒种便完成,但是其焊接强度却接近是一块连着的材料!!◎焊接:指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。当超音停止振动时,固体材料熔化,完成焊接。其接合点强度接近一整块的连生材料,只要产品的接合面设计得匹配,完全密封是绝对没有什么问题的,碟合:熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。嵌入:将一个金属无件嵌入塑料产品的预留孔内。具有强度高,成型周期短安装快速的优点!!类似于模具设计中的嵌件!机构设计的经验分享天天画PRO-E,日日摔产品,时时钉厂商,「专做内在美」─机构工程师雕塑产品最完美的曲线Iderin工设人一切,从破坏开始……家里的后院,洗衣机矩形的外壳被拆了下来,一把螺丝起子、一根铁槌,洗衣机机身内的片片块块散落一地,ABCD、ACDB、DACB、CDBA……太多可能的排列组合,就算想破他的小脑袋瓜儿,也变不回原来的洗衣机……明基桃园事业区6F研发中心,一台造价不斐的投影机,机壳静置在桌上的一角,螺丝、面板、灯泡模块、UHP高效能灯泡、风扇……上百种零组件被一一地仔细端详、拆解开来,再依序一个个组装回去,熟练的动作,投影机分毫不差地回复原本的面貌。这次可不像小时候那么逊,现在,他可是会拆又会装!机构设计,穿上我的内在美「机构工程师的工作就像是在堆积木,工业设计中心提出他们对产品外观的构想后,机构工程师用ProE勾勒出产品的内部架构,实现ID(industrialdesign)设计的梦想。」工业设计中心决定产品的外在美,与Chris同样身为机构工程师的同仁们负责产品的内在美,也就是产品的内构件与心脏,「设法在有限的空间里放进所有的零组件,于既有功能一个也不能少的前提下,努力把产品的内涵做得比别人更优美。」L.J.形容自己就像一名建筑师,「建筑师思考的是房子的坪数大小、需要用到哪些建材、如何盖出一栋好房子等问题;机构工程师想的是产品的长宽高各是多少、达成任务功能需要哪些组件、在应许的空间内如何放下这些零组件。」进行设计时,机构工程师必须随时提醒自己,是否做出工业设计想要的东西,是否兼顾到产品的功能性与量产性,包括产品的良率等。新手机的诞生从PM制定各种规格开始,在工业设计中心完成外观设计,于机构工程师手中进行内部规划与建整;CD-ROM也是在PM依据产品诉求族群与使用状况提出产品规格要求后开始进入研发与生产流程,但是它的属性和手机、数字相机等消费性电子产品不同,CD-ROM是个与速度竞赛的量产性产品,在机构上强调的是设计的可制造性与可量产性,如果设计过于复杂,CP担心将会提高量产的困难度,丧失速度上的竞争优势。ID所设计出的外观有时会造成机构设计上的限制,在机构设计的过程中衍生出各种问题,例如外观该以喷漆还是电镀方式处理等,因此,正式进入机构设计阶段之前,机构工程师会先就空间、EE等面向评估工业设计中心提案的可行性。在机构设计的第一个阶段,工程师扮演的是设计师的角色,决定产品的内部架构,并将内部空间的零组件配置绘制成图(layout)。过去还没有软件工具的时候,Chris与机构工程师只能用纸、笔和尺一笔笔画出设计图,「设计图上必须有正确、清楚的尺寸标示,图每个人都会画,但是产品内部有许多内构件,有的内构件符合公差上限,有的符合公差下限如何得出一个合理的累积公差是最大的挑战。」。进入第二个阶段后,工程师化身为建筑师,将产品整个机身搭建起来。制图后,产品还要经过开模(mockup)、发包等各种步骤才能进入量产,在这个过程中,除了各种测试外,机构工程师还要负责模具厂的选择、模具制程前后的检讨等工作。Iderin工设人从工业设计出发再进入机构设计是一个由外而内的过程,H.W.将机构设计所扮演的角色归纳为整合、接口、美化、与保护等四种。机构工程师,角色四合一机构是个整合者,因为从电池、外观设计、到产品制造,机构工程师必须整合产品与各部功能,有些零组件有固定的位置,有些可以随意移动,机构工程师设法将所有元素兜在一起,让ID的梦想成真。机构是一种接口,她所涉及的零件本身就是各种接口,例如,按键是产品对外的接口,沟通人与机器。机构是一种美化,与工业设计中心携手合作,实现工业设计中心的造形设计,为一堆冰冷的电子零件,穿上美丽的外衣。机构也负责保护产品与消费者,例如手机外壳防水、防震的功能,能让手机在受到某种程度的外力冲击时,维持正常的运作。与电子、韧体相比,机构具有相对的外显性,设计的结果摊在阳光底下,每个人都可以看得到,也因此每个人都有自己的意见与想法,许多机构工程师都和CP有过同样的经验,「机构进行变更时,可以听见各种不同的声音,机构工程师应该多观察、多拆解别人的产品,并从中学习他人的长处。」他山之石可以攻错,拆别人的机器,想想别人为何如此设计,可以吸收别人的经验,也能获取一些设计的灵感。先后负责过扫描仪与数字相机两种产品的机构设计后,Vincent依然热爱这份工作,「已趋成熟的扫描仪强调产品功能,具有消费产品属性的数字相机除了功能之外,也强调轻薄短小的外观,然而,不管产品种类是否相同,机构设计一直有新的任务等着自己去完成。」「就像开车,当你掀开引擎盖时,总会希望汽车内部装置的安排能干净又俐落。」每每拆开日本知名品牌的数字相机,Vincent都会惊讶于她内部机构设计的简洁,「一开始就采用对的方法,设计出来的自然会是个好产品,如何运用理性的方法让每个组件,甚至每条排线的组合都让人看得舒服,考验的不只是机构工程师初始设计架构的完善性,更是机构工程师的技术与创新能力。」机构特务,要苦其心志、劳其筋骨「计算机当机之后可以重开机,数字相机不能用到一半就当机,使用的时候机身的外壳也不能突然掉下来。」机构工程师的工作内容中,「测试」大概是多数人最感兴趣的部分。不论是落下测试还是破坏式测试,以各种测试方法验证产品的品质与功能可信度,主要都是为了确保产出的产品有一定的水平。不同的产品有不同的属性,测试方法也不尽相同。手机的测试必须考虑消费者的使用情境,「除了落下测试外,还要考虑手机在不同地方、不同环境的使用情况,温度的高低、冷热的冲击等都是测试要项。」手机的体积越小,内部机构设计所能保留的安全空间也越小,对H.W.而言,落下测试与热冲击是较具挑战性的两个测试项目。摔落是消费者使用手机时最常发生的意外状况,因此,落下测试是机构设计最基本的Iderin工设人关卡。热冲击的目的在确保手机在特定的高、低温范围内,能不受温度变化影响,正常运作,「烤完之后再冰,冰完之后又烤。每家厂商设有不同的测试标准,不一定是以100°C烘烤、以0°C冰镇。」落下测试与热冲击也会交进行,在冰、烤之后进行落下测试,检测手机在高、低温环境下的耐摔程度。「IC贴牌客户的手机必须通过客户的测试,过去测试设备并不齐全,机构工程师必须自己设法补强。」为了顺利通过客户端所进行的测试,机构工程师采取比一般更严格的测试标准,H.W.与同事们「还曾经站到桌子上,往上跳起,再松手让手机落下,或像丢棒球一样,把手机对着墙壁摔,用各种方法让手机受尽『折磨』。」H.W.所负责的手机可以直接摔到地上,但是Chris所负责的投影机单价昂贵,必须活用落下测试的方法,避免在测试过程中损坏整台机器可能付出的高额成本,「投影机造价高,在进行落下测试前,机构工程师会先进行评估,将昂贵、不影响测试准确性的零组件先取出,初步测试完成后再做最后的测试。」数字相机主要的测试项目大致可分为功能性与机构性两大类,前者包括分辨率、色彩饱和度与锐利度、省电性、与拍照速度等,后者包括可度与相机的结实度。CD-ROM的机构设计则首重整合后产品功能是否能正常运作,为了消费者的安全起见,也为了让消费者留下美好的使用经验,完整的测试项目是最重要的关键。创新,生命会自己寻找出路机构,如果你因为它听起来生硬就以为它没有创新的空间,那么,机构工程师们的实际行为表现马上可以证明你是错的。「创新不一定要抽象,也不一定要深奥,解决问题其实就是一种创新的过程。」CP相信专利可以从小地方做起,「多思考、多问『为什么?』、看看别人的做法、回顾自己的经验,工作不能只是埋头苦干,也要懂得思考。」要创新,就不能有“metoo”的想法,把创新当作一种态度,接受新的观念、新的想法、与新的点子。手机的机构设计在工业设计完成后开始进行,H.W.与机构设计同仁时常看见工业设计中心在产品设计上一些奇特的想法,「这些创新的点子其实并不一定要有艰深的技术才能实现,拿到ID设计图时,不能只是因为过去从来没有人做过,就否定它的可行性。」习惯去想一些新的点子,「就像生命会自己寻找出路,困难也一定会有解决的方法,只是现在我们还没想到。」Chris与同仁时常用这句话勉励自己,「随时将相反(reverse)、转移(transfer)、合并(combine)、改变方向(changedirection)、延伸(extend)、减少(reduce)等六个创新法则拿出来检视,把生活上的点点滴滴融入设计里,简单的一个移除或重新排列的动作都可能得到意想不到的效果。」以投影机为例,机构设计的创新可以从系统架构与材料选择两方面着手。投影机在运转的过程中会产生噪音,机构工程师必须设法将噪音减到最低,「不一定要有大幅度的机构设计变动才能有改善的效果,有时候小小的改变也可能获得很大的突破。」Chris表示,Iderin工设人风扇是噪音的主要来源,目前机构工程师正设法寻找具有散热功能,又能不制造噪音的替代方案。参考别人的设计与经验,也能汲取创新的泉源。影存事业群储存事业部成立于1994年,直到1998、1999年之际CD-ROM才开始由同仁负责完整的机构设计,为了让机构设计有更多的变化与可能性,CP与机构工程师们时常拆解竞争厂商的产品,参考别人设计与思考的过程,「跨入消费性电子领域后,面对新的、过去毫无设计经验的产品,工程师们更要懂得去学习、参考他人的经验,减少错误的发生。」同样的方法,也应用在数字相机的机构设计上,「在拆解的过程中往往会产生新的想法,创新最快的方法是观摩其它人的做法,再将这些概念重新转化成设计理念。」除了功能与可靠度这两种结构上的考量外,Vincent也会在操作接口上动脑筋,构思新的创意。「『这样的产品怎么卖得出去?』K.Y.看到我们设计出来的第一台数字相机时,对当时做出来的产品品质非常不满意。有了第一次的经验后,第二台数字相机铝镁合金的外壳为整体机构的质感加了不少分数,我们的数字相机也从此开始正式问市。」数字相机属于消费精品,在机构设计上要求的不是压低价格,而是新技术的应用,Vincent表示,目前数字相机内部共有四片板子,设计出来的产品既要精致化,也要有质感,机构工程师必须设法找到空隙,发现空间,让产品符合轻薄短小的市场潮流。就方法言,Vincent透过观摩别人的产品、寻找并应用新零件、以及新技术的发展来创新,「拆解世界知名品牌的机器,看看别人如何将各种功能所需要的零组件整齐、干净地置入有限的空间,既能从中汲取经验,也能获得新的灵感。」以镜头这个数字相机的关键零组件为例,在目前的市场供需态势下,属于卖方市场,买方很难掌握这部分的成本,机构工程师必须设法取得并掌握最新的关键零组件,才能跳出卖方市场的局限。全球营销总部副总王文璨(JerryWang)观察CeBIT2003的产品发展趋势,发现轻薄短小等流行元素的产品外观与设计内涵是进军消费性电子产业的成败关键,就纯手机而言大方向的趋势也是如此。如何在有限的空间里达成ID的要求,并做出具有信度的产品,是手机机构工程师面临的最大的挑战。缩小体积,L.J.从缩小组件所占的空间着手,「合并和减少是两个可行的方法,但是考虑到手机的视讯操作性,体积的缩小还是存在着某种程度的极限。」真正的创新存在于日常生活中,《国家地理频道》、《Discovery》等频道的节目提供许多科技新知与文化艺术知识,Chris相信,把这些平日获得的涵养带入设计与工作流程之中,有助于设计的创新。「目前机构工程师仍偏重于设计层面,未来还是要能兼顾研发。」机构工程师,三分之二的精神贡献在项目上,三分之一留给思考与学习。品质,设计要进取,验证要保守「设计对品质有七成的影响力,品质不该只是品管同仁的责任。」CP直言机构工程师在品质把关上具有举足轻重的地位,机构设计涉及各种零组件的组装,零组件与供货商的选择、制度的建立、机构工程师技术与经验的累积等,都是影响产品品质的重要因素。Iderin工设人手机采用客制化(customization)组件,对零组件与供货商的品质控管,L.J.有深刻的感受,「目前手机组件的合作厂商以本土供货商为主,这些厂商大多缺乏制度,品质控管能力不足,因此,机构工程师往往也肩负了监督厂商的责任,协助厂商找出问题、解决问题,让组件供应维持稳定的品质。」对于这种状况,H.W.也表示,「个人计算机已成为成熟产业的一环,零组件供货商具有一定的品质水准;相对上,消费性电子产业有更高的品质要求,外观处理也更多样化,大部分的零组件厂商都跟不上消费性电子大厂的脚步,机构工程师时常得协助厂商解决各种管理上的问题。」不单是手机,数字相机下游厂商参差不齐的水准往往也造成Vincent与同仁工作上的困难,「不单是零组件的品质,厂商的良率表现太差时,机构工程师也要从流程着手,设法协助厂商分析并解决制程上的问题。」「不论做得多好,品质永远都会是个问题,最重要的是制度的落实。」L.J.指出,相较于其它世界大厂,日本手机大厂推出新型手机的速度之所以会比较慢,主要就是因为他们对品质的坚持,「当速度与品质两者只能取其一时,在机构工程师的心里,品质永远要摆在第一位。」当然,将品质放到第一位,时间久了在心态上难免会驱于保守,为了避免这种情况发生,L.J.始终坚持「设计要进取(aggressive),验证要保守。」「在明基之前,台湾没有其它厂商做过手机,个人计算机的规格大同小异,手机的规格却是百家争鸣。」从手机部门成立之初就参与机构设计的H.W.回想整个手机研发的发展过程,「一开始,机构设计最重要的任务是让手机『动起来』,按键按了不会动,拿起听筒没声音,不能正常运作,一切都免谈。」做出可以「动」的手机后,机构设计接下来要考虑的是手机的耐用性与坚固程度,「规格是一种标准,一开始我们并没有一个可供参考的对象,只凭直觉制定规格,这对机构设计而言,无异是瓦上霜。随着IC贴牌经验的累积,规格制定也渐渐上了轨道,有了规格,机构设计师知道自己要做到什么程度,在设计上也就更能掌握产品的品质。」日制与韩制手机向来以高品质著称,要与这些世界级大厂竞争,机构工程师就不能只把目标放在做出产品上,做得出来之外,还要追求更高的品质与质感。握感是否能让消费者觉得坚实不会松动、外观处理是否能做得更细致,产品的质感就从这些小地方累积出来在加入新功能的同时,H.W.也会看看日本与韩国如何把手机做得小巧又精致,如何把接缝做得均匀又有美感。当外界影响因素多的时候,品质控管也变得难上加难,CD-ROM这类动件产品便是如此,CP表示,外部变量多,CD-ROM的测试项目也跟着多,然而,CD-ROM的运作会出现状况,大多时候问题是出在光盘片身上,毕竟不同品牌的光盘片不一定能在所有CD-ROM上运转,这也是CD-ROM的测试特别重视测试项目完整性的主要原因。速度,以团队换取时间不断汰旧换新是IT与消费性电子产业的特性,唯有在第一时间抢先推出新产品,才有Iderin工设人成为机会成为市场上的赢家。「速度取决于机构工程师的技术成熟度,流程(process)与专业分工则是加快设计脚步的催化剂。机构设计是一个团队合作的工程,非个人力量所能独立完成。」在这场与时间的竞赛里,L.J.与机构工程师们以成熟的技术、团队合作、与制度化的管理领先同业。学校教育教的是理论,机构工程师必须在实务操作的过程中累积拆、装的经验,掌握来龙去脉,才能节省时间,然而,除了最基本的人员技术训练外,Vincent认为机构设计团队也可以透过细部分工,由两、三位同仁共同负责一个零组件的机构设计图,将所需花费的时间极小化。团队如何分工,L.J.认为方法视产品的种类而定。从体积最庞大的背投电视到最迷你的二、三磅投影机,众多的产品种类提高了数字媒体事业群机构工程师工作的难度,其中投影机结合了声、光、电、热、与机构,工程师必须具备系统整合的能力,才能完成设计的任务,然而,也正因涉及的领域如此广泛,工程师可以在投影机身上看到各种不同的层面,Chris相信对学机械的人而言,投影机是可以学到最多东西的产品,过程中挫折感难免,但是这些经验的累积却能让自己的基本功夫变得更扎实。「产品多,复杂度高,人力又有限,早上手边做的是LCDTV,下午可能就换成了投影机。」在这样的境况下,又要因应产品生命周期短的市场生态,数字媒体事业群的机构设计团队如何克服开发速度这个难题?「速度不可能单一个人就能达成,唯有运用团队的力量才能追上产品更新的速度。如何运用有限的人力完成公司所交付的项目,有赖组织对项目进行与人力配置的安排,例如让不同的项目有不同的起始点,便是一个可以尝试的方法。」然而,团队合作说起来容易,做起来难,「每个小组负责的项目不只一个,有些项目可能正要收尾,有的可能正在进行起始的可行性评估,也有的可能正在设法解决问题(debug),」这些工作分别该由哪些同仁负责,Chris与团队伙伴间随时都要做好协调与分配的工作。「速度决定于良好的规划(plan)。」H.W.相信制度化的公司对所有的规格与机构设计有一定的流程安排,可以让产品的开发过程更有效率。工作检查清单(checklist)的建立便是加速机构设计流程的一种机制,从工业设计中心拿到产品外观设计图后,倘若机构工程师有一张清楚、完整的表格,可以用来检查所有工作项目是否已全数完成,Vincent相信机构设计的过程将会更流畅。「机构工程师永远都在追schedule。」早一步提出项目,就能拉长思考的时间,为了让机构工程师有更杰出的表现,Vincent建议可以订定一个两年的计划时间表,至于正在进行的工作,可以运用既有的人力配置,有效利用时间,例如在绘制设计图的同时也一边进行检讨,在错误发生前事先防范,缩短作业时间,提高速度。「在着手画设计图之前缜密思考,画得快也要画得小心。」倘若因为一心求快而忽略设计的通盘性与完整性,CP相信日后花在解决问题上的时间将数倍于此。CostControl,以经验为师为产品找到各种组成组件是机构工程师份内的职责,有正确的成本概念才能从设计之Iderin工设人初就做好成本控制的工作。一般提到降低成本大抵不出大量生产、降低规格与减少功能等方法,控制成本主要是希望能提高公司的获利,H.W.认为,提高产品的附加价值(valueup),「多花一百元提升产品美感与规格,让产品价格提高1000元,」同样也能增加利润。消费性电子产品如果在一开始设计的时候就只考虑成本问题,机构工程师很难兼顾产品的质感,CP建议或许可以换个方式,设计出产品后再设法进行成本控制。机构工程师在选择材料时,通常会考虑材料的成本、使用特性、与组装性。就CD-ROM而言,日系厂商的规格复杂度高,所选用的工程材料也比较高级,要与日本大厂竞争,CP建议可以从改善产品的结构强度着手,在成本的控制上,选用厂商选择性较多的组件材料可以降低被厂商剥削的风险,压低材料成本。然而,投影机这类产品所需用到的特殊用料选择性少,能提供物料的厂商也少,机构工程师必须在有限的范围里找出最好的选择。Chris指出,产品上市前必须通过安规认证,材料含有多少有毒物质、是否会受高温影响失去黏性或产生异味,机构工程师必须审慎选择,才能避免因rework而徒然增加的不必要成本。「就像投影机灯泡的螺丝不小心掉进投影机内部,会造成当机一样,有了一次经验,下回设计时,机构工程师就会设法让螺丝在松开的时候还是与机身相连,把消费者更换灯泡的动作变得更简单。」这些宝贵的经验透过checklist记录下来,与同仁分享,可以避免错误再次发生,降低成本,也提高设计的速度。有九分实力,说九分话机构工程师负责架构的整合,必须具有良好的空间与几何概念,虽然就学期间大多主修机械系,但是「学校教育以理论为主,学了许多关于汽车引擎运转的原理,却从来没有实际看过汽车引擎的模样。」在明基从传真机、无线电话、到手机,许多机构设计实务应用所需要的知识与技术,H.W.都是在接触到产品后才逐渐累积出来。L.J.也坦言甄补新人时,很难去期待他能具备专业知识与技术,特别是因为我们走在台湾手机研发与生产的最前端,不论是知识技术还是相关经验,都领先同业,因此,L.J.期待的是「擅于自我表达,个性不会过于沉闷,」具有沟通能力的社会新鲜人,至于有经验的人才,L.J.希望他们能为组织带进良好的管理经验与制度。「经验丰富后自然会在设计的过程中把工厂的组装性与量产性考虑进去,也会让使用者的便利性与产品的可靠度在设计上占有一定的比重。」Kao相信,经验是机构设计师最重要的资产;然而,一如前文所言,机构设计必须靠团队的力量才能完成,唯有将个人的经验有效地转换成组织的竞争力,才能提升整体的战力。实务重于理论,张开触角,心不设限,拉进各种信息与经验,机构工程师才能养成全方位的能力;在不挖角的前提下,甄选新人时,CP重视的是对方是否拥有与人「分享」的胸襟,「每个人都延伸自己的触角,再把自己所获得的知识技术与经验分享给其它同仁,组织就能汇集团体的力量,累积最丰富的经验,避免错误的二次发生。」Iderin工设人机构设计需要仰赖团队的力量才能完成任务,是否符合企业文化、能否融入组织当中,当然是主管看重的特质,H.W.认为,除了思考有逻辑、做事有条理、积极解决问题之外,更重要的是要有合作的态度与观念,然而Chris也表示,「要找到这样的人并不容易,过去陆续大约面试了三、四百人,但是进来的只有三、四十人。」「诚实、实在、实际,有九分实力,说九分话,有丰富的经验,也要能用语言把这样的经验表达出来。」在应征者以英文自我介绍时,Chris会观察对方的反应能力与组织能力,也会依据对方的言谈内容找出下一个要提问的问题,「如此不仅能看出对方是否只是死背一段自我介绍的文字,测出对方真正的语言能力,也可以知道对方事前是否已经做好充分的准备,重视这个求职的机会。」机构工程师的工作内容重复性高,CP相信大多时候CD-ROM机构工程师的工作是沉闷的,「做出第一台光驱的时候,当然会有很大的喜悦与成就感,但是接下来要面对的是一连串冗长的测试,测试过程中又得承受庞大的时间压力,工程师必须耐得住烦躁,才能悠游于工作中。」同样地,从工业设计完成后,扫描仪开始进入机构设计流程,不论是模具厂的修模,还是进入工厂端的问题解决(debug),时间紧迫时,Kao与同事一起熬夜到天亮是常有的事,不能吃苦耐劳,无法胜任这份工作。「一台投影机内部有两、三百个零件,不够细心,无法将这些零件兜在一起;耐心也很重要,投影机涉及热学领域,如何把热量带走关乎风扇与散热材的选择,没有足够的专业知识,无法找到解决方法(solution),有时坐在位置上大半天,可能只解了一个bug;耐操就更不用说了,绘图之外,机构工程师还要负责选用材料,材料必须有一定的品质,也要有合理的价格,有时材料不贵但是后加工的成本高,这些影响因素事先就要考虑进去,遇上特殊用料还要设法找到能够提供的厂商。」细心、耐心、加上耐操,是Chris对机构工程师的基本要求。公司不断在扩张,未来势必会走进工程师未知的领域,机构工程师要有不断学习、负责与分享的精神才能将问题收敛到最小的程度,也才能积极面对持续成长的要求。压力,成长的维他命机构设计是个专业领域,不是这个领域的人往往不知道机构工程师到底在做些什么事,Kao表示,「在光电产业起飞之际,机构大多被认为是附属于电子产业之下,围绕在电子与电机的周围。」不同的工作有不同的压力,时间与成本是机构工程师最主要的压力来源。与同业的竞争让时间和成本控制成为扫描仪机构设计最大的压力,「扫描仪是成熟的产品,不论是高阶扫描仪还是处于价格战的一般机种,都要设法比竞争对手早一步上市。」同样的品质与速度,如何将成本控制在最低的水准,Kao认为时时观察别人的产品,不只是扫描仪本身,更要向外延伸到数字相机、手机、烧录器等其它产品,从中学习别人的优点,才能更上层楼。虽然要在最短的时间内让手机进入量产,L.J.与同仁承受了相当大的压力,但是,「机Iderin工设人构设计可说是手机部门里既有天时又有地利的团队,因为从成立之初的三人团队发展到现在六、七十人的规模,团队里的每个同仁都在同一个地点上班,经验分享与交流比较频繁遇到难解的问题时,在办公室里随时可以找到人一起想办法解决。」每当某个小组结束测试后,其它小组的同仁会你一言我一语地「听说你们今天又摔坏一只手机了!」玩笑归玩笑H.W.表示,大家还是会言归正传,了解别的小组在设计时出现的问题与状况,以及可行的解决之道。「有压力的学习会成长得比较快。」虽然PM与工业设计中心同仁随时都会施以压力,然而,认份地做好每一件事情,Vincent相信,每解决一个bug,机构工程师就能快乐好几天!机构的视野在机构之外机构设计的工作压力大,内容或许有些枯燥,也不易成为幕前英雄,机构工程师们为什么还能怡然自得于其中?「看见新的idea、做出自己的产品、在自己的岗位上不出错,都让人感觉到一股成就感。日本与欧美资深的机构工程师常常能设计出够深度的产品,这是个信息不虞匮乏的年代,只有经验是属于自己、别人抢不走的,只要有定性,多下苦功夫累积实力,我们也能设计出超水准的产品。」在光驱里,CP发现许多需要了解的知识,也至今依然记得每个自己设计过的产品。「所有的电子产业都需要机构设计,显示器、投影机等产品以『户』为单位,手机和数字相机以『人』为单位,是消费者拿在手上的产品,不论男女老少,每个人都有可能购买。」正因手机是许多人会购买、会讨论的产品,H.W.与机构同仁做起来特别有成就感。「在诸多限制中要把数字相机做到轻薄短小,是机构设计的大挑战,工程师通常会先摆好镜头、LCD屏幕、按键、电池盖、插槽等必备组件的位置,待机构设计完成后,再由工业设计中心同仁负责为相机穿上紧身衣。」在机构设计的过程里,Vincent找到最大的乐趣,「自己的bug、同仁所遇到的bug,解决的那一刻最有成就感。」看着自己所设计的产品按照工作流程一个个量产出来,也看着她们在网络上被大家讨论,把一台自己设计的、可以媲美世界知名品牌的产品带回家,机构工程师有最令人欣羡的一份骄傲。「自我淘汰,否则就会被别人淘汰。」机构工程师以开放的心胸让自己的触角延伸得更广,以系统整合者自我期许,他们的视野在机构设计之外。第一章金属材料SPCC一般用钢板,表面需电镀或涂装处理SECC镀锌钢板,表面已做烙酸盐处理及防指纹处理SUS301弹性不锈钢SUS304不锈钢Iderin工设人镀锌钢板表面的化学组成------基材(钢铁),镀锌层或镀镍锌合金层,烙酸盐层和有机化学薄膜层.有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈,抗腐蚀及有较佳的烤漆性.SECC的镀锌方法热浸镀锌法:连续镀锌法(成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中板片镀锌法(剪切好的钢板浸在镀槽中,镀好后会有锌花.电镀法:电化学电镀,镀槽中有硫酸锌溶液,以锌为阳极,原材质钢板为阴极.1-2产品种类介绍1.品名介绍材料规格后处理镀层厚度SABC*D*ESforSteelA:EG(ElectroGalvanizedSteel)电气镀锌钢板---电镀锌一般通称JIS镀纯锌EGSECC(1)铅和镍合金合金EGSECC(2)GI(GalvanizedSteel)溶融镀锌钢板------热浸镀锌非合金化GI,LGSGCC(3)铅和镍合金GA,ALLOYSGCC(4)裸露处耐蚀性2>3>4>1熔接性2>4>1>3涂漆性4>2>1>3加工性1>2>3>4B:所使用的底材C(Coldrolled):冷轧H(Hotrolled):热轧C:底材的种类C:一般用D:抽模用E:深抽用H:一般硬质用D:后处理M:无处理Iderin工设人C:普通烙酸处理---耐蚀性良好,颜色白色化D:厚烙酸处理---耐蚀性更好,颜色黄色化P:磷酸处理---涂装性良好U:有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)------耐蚀性良好,颜色白色化,耐指纹性很好A:有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化,耐蚀性更好FX:无机耐指纹树脂处理---导电性FS:润滑性树脂处理---免用冲床油E:镀层厚1-4物理特性膜厚---含镀锌层,烙酸盐层及有机化学薄膜层,最小之膜厚需0.00356mm以上.测试方法有磁性测试(ASTMB499),电量分析(ASTMB504),显微镜观察(ASTMB487)表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分.1-5盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm,试片需从整捆或整叠铁材中取下,必须在镀烙酸盐后24小时,但不可超过72小时才可以用于测试,使用5%的盐水,用含盐的水汽充满箱子,试片垂直倒挂在箱子中48小时。测试后试片的镀锌层不可全部流失,也不能看到底材或底材生锈,但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。1-7镀锌钢板的一般问题点.1.白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈.(会导致产品质量劣化)2.红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈.3.烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹。但耐蚀性没有问题。4.替代腐蚀保护---在锌面割伤而;露出钢板基体表面的情况下,我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题.1-10镀锌钢板之烤漆处理1.前处理由于锌是一种高活性金属,在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。磷酸盐处理剂有两种,一种是处理铁的,一种是处理锌的。2.脱脂采用弱碱,有机溶剂及中性乳液或洗涤剂,避免用酸或强碱脱脂剂。可用水膜试验(Waterlreakagetest)来确认,观察试验后的水是否受到污染,以及试品表面的水膜是否均匀.3.烤漆电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。Iderin工设人使用水性底漆(Waterpromer)可以确保有较强的油漆附着性.第二章塑料材质热硬化性塑料---在原料状态下是没有什么用,在某一温度下加热,经硬化作用,聚合作用或硫化作用后,热硬化塑料就会保持稳定而不能回到原料状态.硫化作用后,热硬化塑料是所有塑料中最坚硬的。热塑性塑料---象金属一样形成熔融凝固的循环。常用有聚乙烯(PE),聚苯乙烯(PS),聚氯乙烯(PVDC)ABS:成分聚合物1.丙烯晴----耐油,耐热,耐化学和耐候性。2.苯乙烯---光泽,硬固,优良电气特性和流动性3.丁二烯---韧性螺杆对原料有输送,压缩,熔融及计量等四种功能。螺杆在旋转时使之慢慢后退的阻力为背压。背压太低,产品易产生内部气泡,表面银线,背压太高,原料会过热,料斗下料处会结块,螺杆不能后退,成型周期延长及喷嘴溢料等.压力的变动在一两模内就可知道结果,而温度的变动则需约10分钟的结果才算稳定.2-3电镀塑料电镀时,须先进行无电解电镀,塑料表面形成薄金属皮膜,形成导电物质后再进行电解电镀。印刷1.网版印刷:适用于一般平面印刷2.移印:适用不规则,曲面的印刷文字3.曲面印刷:被印物体旋转而将文字与油墨印上常用工程塑料NORYL---PPO和HIPS合成,在240~300℃成型加工,须用70~90℃高模温。ABS---在170~220下成型加工,模温40~60℃即可.2-5ABS系列成品设计及模具加工最佳的补强厚度t=70%成品工称肉厚(T)角隅圆角的外圆R=3/2T,内圆R=T/2,T是成品工称肉厚.喷嘴信道最小口径为6.35mm,长度宜尽量短,可变电阻器控制精度稍嫌不足,所以在喷嘴外壁应装设电偶作温度控制。流道形状以圆形最佳,流动长度与流道口径关系流动长度(mm)流道直径(mm)2509.575~2507.9Iderin工设人756.0对防火级ABS材料应使用直溢口为最佳设计(流道直径最小7mm)边溢口及潜伏式溢口,建议其长度为0.762mm.透气得设置是绝对必须的,每隔25~50mm开设一条透气沟,深度宜为0.05~0.064mm,以获得良好得透气效果及防止产生毛头.冷却管口径应为11.1~14.3mm,每隔三个冷却管口径设一冷却管,距离模腔表面必须有1.5个冷却管口径尺寸.一般模仁材料以采用P20或H13材质居多.防火级材料尽量不要使用热浇道系统,因为内加热式的热浇道在电热管及树脂间会产生很大的剪切热,加热树脂温度过高将会造成严重的模垢,若要用就只能用外加热式,热嘴温度和树脂温度相近即可(约200℃).在任何时候热浇道须使用内部加热器或热探针.为减少模垢的产生,螺杆压缩比宜取2:1~2.5:1,而L/D是20:1(理想值是24:1),可使用没有计量段的螺杆,使加热棒与熔融树脂温度差在5.5℃附近.螺杆速度宜在40~55RPM.模具保护剂可以中和防火级塑料及PVC树脂在成型过程所释放出的腐蚀气体,防止模垢的积成及腐蚀模具,有优良的脱模性,无须使用其它的脱模剂。模垢去除剂主要用来清洗模垢。在有栅格的区域切勿过度喷洒以方破坏树脂导致无法脱模。射出时理想的状况是成品重量约为射出单元一次为总排料量的80%,最少比例也应在50%以上.熔融树脂温度在221~232℃时可得最佳物性,但不可超过243℃,以避免分解。停机的排换料时须用模垢去除剂防止模具表面被腐蚀,然后在模具上喷一层良好的中性喷剂。第三章禁用之塑料材质1.产品和制程上应该避免使用的东西石棉,多氯联苯,多溴联苯,多氯二苯,氯乙烯单体,苯2.制程及产品上需要管制的材质铍及其化合物---含小于2%的铍的合金是可以被接受的镉及其化合物---当防生锈的扣件如果镀锌或其它加工都不适合的话,镀镉是可以被接受的.取代品是镀锌,无电解镍,镀锡,或用不锈钢产品.铅及其化合物---铅使用在焊接剂的场合是可以接受的。假如镀锡在PCB或者表面黏着镀锡则需要格外的管制。为了减少铅蒸气的产生,焊锡设备应处以不超过800℉温度为极限.镍及其化合物---在非持续接触的情况下使用应属可接受。所有镀镍的应用应尽量避免使用在经常接触的零件表面,镀铬是常用取代镀镍的例如在按键或其它经常接触的零件。Iderin工设人水银及其化合物---如果使用在水银开关,水银电池及水银接点是可以接受的。但应尽量避免,可以用机构或电子开关,非水银电池也很普遍。铬及其化合物---铬分解产生的酸有剧毒,主要的危险是制造过程中暴露在铬化合物的环境中,如果零件在做铬酸盐表面处理时,有环境,卫生,安全单位严格管制,则应可接受.锡的有机化合物---纯锡,含锡的焊剂以及锡合金是可以被使用的,在制程中是不可以含有有机锡产生。硒及其化合物---硒如果使用在复制的仪器(如激光打印机)的磁鼓作为镀层之用是可以接受的。所有使用过含有硒的仪器和设备,须由有执照的回收公司回收.金它及其化合物---都含有剧毒砷及其化合物---可使用在半导体的制造四甲基氯化物---在产品上必须标注此溶剂对人体的健康有潜在的危险。替代品是氟氯碳化物溶剂氯化物溶剂---大部分氯化物溶剂都有强烈的毒性,氯化物溶剂应该尽量避免使用,除非是在制造或整修时之清洗或去脂的时候,而且找不到其它合适的替代品。替代品为水溶性的清洁剂或专用的溶剂。甲醛------甲醛必须与盐酸溶液隔离,否则这两种化合物的气体会形成二氯甲基醚(致癌物质).当甲醛含有泡沫是表示尚未有反映是可以接受的,当树脂含有甲醛时要避免过高的温度和保持适当的通风.乙二醇醚和醋酸盐---导致畸形,如用做抗光剂需有环境,卫生,安全单位严格管制。四氟化碳---破坏臭氧层的主要原因,但四氟化碳聚脂是不受管制而且是可接受的材质。3-4信息产品绿色环保塑料外壳外壳应该含有极少量的小零件,小零件应该使用同样的塑料材质几颜色塑料材质必须不可以含PVC或PVCD成份,在零件尚必须打上该材质的编号和记号如塑料材质因为要更稳定或配色或防火而需使用添加物,则禁止1.含有镉,铬,汞,砷,铍,锑以有机的组成,每个小零件最多只能含有50mg/kg的PBB或PBBO.2.含有铅,氯,溴化物的组成金属外壳结构以使用SPCC及SECC为主要,铝合金则尽量减少使用,如果非使用铝为金属配件者,须与金属外壳容易拆卸为原则。金属制外壳在制程上不可含有镉,铅,铬,汞金属及塑料的组合件如果可能的话,塑料件及金属件应该分开组装,金属件及铜合金应该避免黏合使用。电子组件1.PVC材质只使用在Cable的产品上面2.非含有PCBV的电容器3.不含水银的开关Iderin工设人4.零件间如果是非黏着性密接,废弃时候须拆卸及分类5.不含铍成份的零件包装只有纸张,玻璃纸,纸板,聚乙烯和聚丙是被允许的。塑料和纸板的组合是不好的一种包装方式。包装材质应该打上能够回收的标志,黏贴胶布应该只能含有聚合丙烯及黏贴层。该种胶布尽量少用因为无法回收。印刷材料为传递信息或促销用的印刷标签应该印刷在能回收使用的纸上,以及用氯漂白的纸上。纸的加工方式必须载明在纸上。含有塑料成份的纸或纸板应拒绝使用.第四章产品机构设计(PC)PC在运作时需要适量的散热孔,safety要求其孔不能太大,造成不必要的危险。UL,CSA要求圆孔内径不可大于2mm.若为SLOT则宽不可大于1.5mm,长不可大于20mm.上盖和下盖为了EMI问题,紧密接触的时候会组合困难,若无干涉,则EMI过不了,故可每隔一段距离加一弹片来做上盖及下盖之间的接地.脱模角度(1)在不妨碍外观及形状情形下,范围越大越佳(2)适当的脱模角度约为1/10到1/30(1°~2°)(3)实用之最小值为1/120(约0.5°)(4)表面有咬花处理,以咬花的粗细决定脱模斜度,一般为咬花深度0.001INCH(0.025mm)时,脱模斜度至少为1°以上.肉厚以各处均一为原则。并须考虑构造强度及能均匀分散冲击作用力,尽量避免棱锐部薄肉部的产生,以防填充不足.实际产品设计中经常须做肉厚变化及形状,阶梯形厚度变化容易在外观面形成变形,这点可以加R角或斜角改善。当有不一致的肉厚时,应如下表所示,逐步减低为佳一般实用的肉厚范围单位:mm材料肉厚材料肉厚聚乙烯0.9~4.0丙烯树脂1.5~5.0聚丙烯0.6~3.5硬质氯化聚乙烯1.5~5.0聚醋酯0.6~3.0聚碳酸酯树脂1.5~5.0聚乙酯1.5~5.0醋酸纤维素1.0~4.0聚苯乙烯及丙烯晴苯乙烯(AS)1.0~4.0ABS1.5~4.55.内圆角及外圆角建议R最小为0.5mm,最佳圆角设计为R/T=0.6,超过这点后,R即使再增加,也只能小部分减少应力集中现象.Iderin工设人内圆角R=0.5T,外圆角R=1.5T6.肋肋或凸缘可用来增加成型品强度而不增加肉厚。这些设计不仅提高了强度,也在冷却时避免了扭曲。为避免缩水,肋的高度为0.5T,底部圆角为R=0.125T,拔模斜度为0.5°~1.5°,肋的方向最好和GATE同向.肋间的距离尽可能在壁厚两倍以上.7.BossBoss为穴之补强及组合时的嵌入或为支撑其它东西之用Boss的高度限制在其直径的两倍以内,因为过高由于空气集中,容易引起气孔及填充不足.如必须要有较高的Boss则应在侧面设置加强肋,使材料流动容易。为避免根部外观面有缩水,可在Boss周围偷料,但不可切削太深,否则外观面会有痕影产生。8.熔合线尽量不要在外观面出现,可利用浇口大小,形状,数目或于浇口附近挡料来决定熔合线的位置。由于是材料最后会合的地方,故其强度较弱,应避开成品承受负载的地方.欲加装LED或其它配合物的孔或开口时,开口四周应有倒角或圆角以利装配.若有前后壳或上下盖配合的地方,尽量做后壳(下盖)是嵌入前壳(上盖),以防止使用者可看到间隙.设计按钮时,避免直接套在电源开关上,应采用浮动设计或间接传动设计,避免因尺寸误差或开关的传动杆偏摆造成的卡键现象。指示灯不要外露,避免ESD的破坏,建议采取灯面板或灯罩(Lens)隔离。Lens的截面应比灯的截面小,并将其表面雾状处理,以使灯光线均匀透出.第七章防电磁波干扰设计1.EMI(ElectroMagneticInterference)即电磁干扰。传播方式有辐射和传导.2.重要的规章:美国的FCC(FederalCommunicationCommision)西德的VDE(VerbandDeutscherElectrotechniker)IEC(国际电子技术委员会)的CISPR(ComiteInternationalSpeCiaiDesPerturbationssDadioelectriques)3.管制程度商业用的产品要符合ClassA.一般家庭用要符合ClassB4.防止电磁干扰的对策零件选择适当电子零件可减少2~3dB电路Layout电路板Pattern设计改变噪声FILTER电源的噪声可采取1OWPASSFILTER接地高频回路采取多点接地之原则CABLE采用屏蔽之CABLEConnector采用屏蔽之Connector外壳金属壳,塑料壳表面导电材料处理:无电解电镀,ZINCIderin工设人SPRAY,铝蒸镀,导电漆喷涂,以及用金属箔贴附或直接以导电性塑料料成型.5.导电性须考虑因素温度,湿度,老化及Impact试验,黏着试验须合乎UL746C的规定,结果在程度4以上(剥离在5%以内)6.表面电阻的定义比电阻Rr=△V/IS/l电阻Rs=Rr/t(Ω)7屏蔽效应电场之屏蔽效应SdB=20logE1/E2磁场之屏蔽效应SdB=20logH1/H2其中E1,H1是入射波长强度,E2,H2是穿透波长强度屏蔽效应(ShieldingEffectiveness)SE=R+A+BR:反射衰减:R=168+10log(c/p1/f)A:吸收衰减:A=1.38t√fcpB:多次反射衰减:通常可忽略其中,c是相对导电系数,f是频率,p是相对导磁系数,t是遮蔽之厚度.材料相对导电系数(C)相对导磁系数(P)CPC/P银1.0511.051.05铜1.0011.001.007.防电磁干扰设计屏蔽层如有孔洞等之开口会使屏蔽电流收到影响,为了使电流顺畅,可把长孔改成多个小圆孔.含排列孔的屏蔽有以下几个因素影响孔的最大直径d,孔数n,孔间距c,屏蔽厚度t,噪声源和孔之距离r,电磁波频率f,其中d,n,f越小越好,c,t,r越大越好.外壳间接缝对屏蔽效应的关系1.必须保持导电性接触,故不可喷不导电漆。2.接缝重叠宽度要比缝大5倍。3.导电接触点间距要小于λ/20~1.5cm电磁场产生的辐射是由电场和磁场所组成,但磁场对健康的影响相当大电场辐射可以阻隔,但磁场辐射会穿透大部份物质,包括水泥和钢筋.一般的家电产品的磁场强度平均在5milliGauss以下(1mG=100nT)8.防电磁波材质Iderin工设人不同的材质及材料厚度对于频率的吸收有不同的效果。同一厚度的铁的吸收损失比铜的吸收损失大.9如何抑制电磁波干扰首先要明确了解需要什么规格,各个规格所限制的频带及其级别不同,其对策也不尽相同.抑制EMI的发生,首先必须抑制其发生源,然后再极力防止其感应到成为其传播,辐射天线的I/O,电源电缆上,并避免信号电缆和数据通过框体的缝隙附近,这样就可以减少电路的直接辐射和从电缆,框体缝隙的二次辐射。来自数字设备的辐射有差动方式和共态方式1.差动方式辐射---是由于电路导体形成的回路中流动的高频电流产生的,这个回路起了辐射磁场的小天线作用。该信号电流回路在电路动作中是必要的,但为抑制辐射,必须在设计过程中限制其大小。印刷电路板为了抑制辐射,必须最大限度降低由信号电流形成的回路的面积。在电路图上将传输高频(>500kHz)周期性信号的全部轨迹找出来,使其路径尽量短地配置组件,并在驱动这高速周期性轨迹的组件附近个别地配置分流电容器.共态方式辐射---是当系统的某个部分的共态方式电位比真正的地线电位高时发生的,当外部电缆与系统连接而被共态方式所驱动时,即形成辐射电场的天线。共态方式辐射是从电路结构或电缆发生的辐射频率由共态方式电位决定,与电缆的差动方式信号不同。削减共态方式辐射,和差动方式时相同,最好是抑制信号的上升时间和频率。为了降低辐射设计人员能控制的仅仅是共态方式电流而已。1)使得驱动天线的源电压(通常接地电压)最小2)在电缆中串联插入共态方式扼流圈3)将电流短路到接地(系统接地)上4)屏蔽电缆抑制共态方式辐射的第一步时最大限度地降低驱动天线的共态方式电压。许多降低差动方式辐射的方法也能同时降低共态方式辐射。选择电子组件时,要注意选择具有必要最小限度上升时间的组件。时钟速度若降低一半谐波的振幅将下降6dB,上升时间若长一倍,振幅将下降12dB,显然放慢上升时间是抑制噪声发生源的有效手段.第八章静电防护(ESD)设计ESD(ElectrostaticDischarge)是静电放电的简称。非导电体由于摩擦,加热或与其它带静电体接触而产生静电荷,当静电荷累积到一定的电场梯度时(GradientofField)时,便会发生弧光(Arc),或产生吸力(MechanicalAttraction).此种因非导电体静电累积而以电弧释放出能量的现象就称为ESD。8-1影响物体带静电的因素1.材料因素电导体---电荷易中和,故不致于累积静电荷。非电导体---电阻大,电荷不宜中和(Recombination),故造成电荷累积.Iderin工设人两接触材料(非导电体)之间的相对电介常数(DielectricConstant)越大,越容易带静电。TriboelectricTable当材料的表面电阻大于109ohms/square时,较容易带静电.0ohms/square~106ohms/square导体106ohms/square~109ohms/square非静电材质109ohms/square~∞易引起静电材质防静电材料之表面电阻值导电PEFOAM104~106ohms/square抗静电袋108~1012ohms/square抗静电材质10~108ohms-cm2.空气中的相对湿度越低,物体越容易带静电ESD的参数特性1.电容ESD的基本关系式:V=Q/CQ为物体所带的静电量,当Q固定时,带静电物体的电容越低,所释放的ESD电压越高。通常女人的电容比男人高,一般人体的电容介于80pfd~500pfd之间.2.电压ESD所释放的电压,时造成IC组件故障的主要原因之一。人体通常因摩擦所造成的静电放电电压介于10~15kV,所能产生的ESD电压最高不超过35~40kV的上限。人体所能感应的ESD电压下限为3~4kV3.能量W=1/2CV2典型的ESD能量约在17milijoules,即当C=150pfd,V=15kV时W=1/21501012(15103)2=17103joules(焦耳)4.极性物体所带的静电有正负之分,当某极性促使该组件趋向ReverseBias时,则该组件较易被破坏.5.RISETIME(tr)RISETIME---ESD起始脉冲(PULSE)10%到90%ESD电流的尖峰值所须的时间.Duration---ESD起始脉冲50%到落下脉冲50%之间所经过的的时间使用尖锐的工具放电,产生的ESDRisetime最短,而电流最大.ESD产生可分为五个阶段进行:Iderin工设人1.先期电晕放电(CoronaDischarge),产生RF辐射波.2.先期电场放电(Pre-discahrgeE-Field)3.电场放电崩溃(Collapse)4.磁场放电(DischargeH-Field)5.电流释出,并产生瞬时电压(TransientVoltage)8-2电子装备之ESD问题1.直接放电到电子组件由电压导致的破坏(1)以MOS(MetalOxideSemiconductar)DEVICE为主(2)当ESD电压超过氧化层(如SiO2)的BreakdownVoltage时,即造成组件破坏.(3)由电场引起由电流导致的破坏(1)以BIPOLAR(Schottky,TTL)DEVICE为主(2)当ESD电流达到2~5A时,因焦耳效应产生的高热(I2t),将ICJUNCTION烧坏.(3)由磁场引起2.直接放电到电子设备外壳当带静电的人体接触电子装备的金属外壳时,若该装备有接地,则ESD电流会直接流至地线,否则有可能流经电子组件再流至GROUND,造成组件的破坏。由于ESD电流是经由阻抗最低的路径向地传,若是接地线的动态阻抗比箱体到地面/桌面的阻抗低,则可能有箱体传至地面,此时可能对电子线路造成辐射干扰.3.间接放电间接放电----是指带静电体不是直接放电到所接触的设备部门,而是放电到临近的金属件,使ESDPILSE造成电磁场辐射影响电子组件.8-3ESD防护设计1.组件层次(ComponentLevel)2.电路板层次(PCBLevel)3.CABLING层次4.箱体层次(HousingLevel)其中1,2项和机构设计无关1.cabling层次对于箱体内部的FlatCable和PowerCable,要注意1.避免使用过长的Cable.2.为了防止感应ESDNoise,必须避免让Cable太靠近外壳的接缝处.3.避免使cable与金属外壳内面接触,以免当外壳承受ESD时,对Cable造成干扰.4.对Cable做屏蔽(Shielding)处理2.箱体层次最应该注意的是外壳的屏蔽(Shielding)和接地(Grounding).在Shielding方面,ESD和EMI的要求完全相同,ESD必须注意的是:Iderin工设人1.凡是可从外部接触到的金属件(如Switch),都必须与外壳相连,不可Floating,以避免:(1)使ESD电流流经PCB.(2)因电荷饱和产生二次放电或辐射干扰。2.避免使用过长的螺丝,以免ESD对内部造成辐射干扰.3.在塑料外壳的缝隙设计上,应尽量拉长缝隙长度,以免ESD放电或造成ESD辐射Iderin工设人论坛提供',)
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