CN109413983A - 一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，包括钢铝复合板；本发明还提出了一种焊接蜂窝芯波导窗的生产工艺，包括以下步骤：S1、根据使用环境和强度、重量的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材；S2、根据需要对金属板材进行切割。本发明保证了焊接铝蜂窝芯与法兰盘、钢铝复合板、铝窗框三者之间所有连接部分的连接导电性，提高了屏蔽效能，有效地解决了屏蔽室或电子设备的EMI屏蔽以及良好的通风保障，同时，针对铝材质而言，铝材极易形成氧化层，其防腐性能佳，在非强酸、强碱性环境下可无须再经过表面防腐处理，而且，还可根据客户需求，改变参数来调整屏蔽效能，满足了客户的实际需求。
Description
技术领域
本发明涉及电磁防护技术领域，尤其涉及一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗及其生产工艺。
背景技术
波导窗为使电磁波基本上透明传输而设计的气密或液密的阻挡物或波导盖，波导窗的功能是保证空气流通的同时阻止电磁信号的泄漏。通风波导窗是屏蔽室内空气与外界交换的主要通道，它能够有效的截止电磁波的穿越。通风波导窗是由许多个小截止波导组成的截止波导束，其截面形状为六角形。通风截止波导窗的截面形式通常有以下几种：圆形、方形和六角形。由于方形及六角形波导允许传播的波型较圆波导少，故对电磁波的隔离较为有利；在同等插入衰减能力条件下，六角形波导的通道面积大于方形波导窗，故通风波导窗常采用六角形结构。目前蜂窝芯和边框的材质一般采用钢制，铝合金制，铜制。就铝制蜂窝芯波导窗而言，由于铝是电导率高的材料，其同时具有对电场和高频磁场屏蔽的作用，但铝焊接较难实现，故屏蔽要求高的场合很难达到。但铝制波导窗其重量轻，抗电化学腐蚀能力好，如果屏蔽效能得到显著提升，将受到用户的欢迎，应用也越来越广泛。
目前，现有铝制波导窗的蜂窝芯多采用胶粘铝蜂窝芯结构，屏蔽效能差，应用场合受限；而钢制蜂窝芯防腐性能差，容易氧化，防腐年限短，防锈问题至今有待攻克，为此，我们提出了一种新型铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗及其生产工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，包括钢铝复合板，所述钢铝复合板铝层的上端设有两个窗框，所述钢铝复合板铝层的上端中部通过钎焊固定有焊接铝六角蜂窝芯，所述焊接铝六角蜂窝芯的四周侧壁上均包覆有金属铝或镀锡磷青铜导电衬垫，且金属铝或镀锡磷青铜导电衬垫的四周侧壁均抵触在两个窗框内的四周侧壁上，所述焊接铝六角蜂窝芯的上端通过钎焊固定有法兰盘，所述法兰盘设有第一开口，所述钢铝复合板设有与第一开口对应的第二开口。
优选地，所述法兰盘和窗框均选择5或6系列中的其中一种铝材制成。
优选地，两个窗框的大小尺寸均相同。
优选地，所述焊接铝六角蜂窝芯采用3003铝箔材质制成。
优选地，所述导电衬垫采用金属铝或镀锡磷青铜中的其中一种材质制成。
优选地，所述导电衬垫呈回字形。
本发明还提出了一种焊接蜂窝芯波导窗的生产工艺，包括以下步骤：
S1、根据使用环境和强度、重量的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材；
S2、根据需要对金属板材进行切割；
S3、根据屏蔽性能要求对蜂窝芯的尺寸进行选择；
S4、清洗所有板材并且进行烘干；
S5、在法兰盘、钢铝复合板铝层表面和焊接铝六角蜂窝芯的上下两端涂覆钎焊用钎料并烘干；
S6、在钢铝复合板铝层上方的中间位置放置焊接铝六角蜂窝芯，然后在焊接铝六角蜂窝芯的上端放置法兰盘，然后将叠放好的钢铝复合板、焊接铝六角蜂窝芯和法兰盘用工装夹具进行固定，再放入钎焊炉内进行钎焊；
S7、将钎焊好的工件冷却却至常温；
S8、然后将定制的金属铝或镀锡磷青铜导电衬垫包裹在焊接铝六角蜂窝芯上，并进行简单的预固定；
S9、用两个大小尺寸相同的窗框包裹在导电衬垫四周并进行压紧，然后对两窗框以及两窗框与法兰盘、两窗框与钢铝复合板连接部分进行无缝焊接；
S10、焊接完成后对表面进行打磨处理；
S11、按照客户的颜色要求喷涂导电漆。
优选地，所述S6中，焊接铝六角蜂窝芯与法兰盘、焊接铝六角蜂窝芯与钢铝复合板的所有连接线为100％焊接。
优选地，所述S3中，焊接铝六角蜂窝芯高度选择的要求为：焊接铝六角蜂窝芯的高大于等于3-5倍焊接铝六角蜂窝芯的外径(截止波导的截止原理是：L≥5D(L：波导长度、D：波导截面最大直径)，所述焊接铝六角蜂窝芯的通风面积不低于80％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过钎焊技术和无缝焊接技术的结合，保证了焊接铝六角蜂窝芯与法兰盘、焊接铝六角蜂窝芯与钢铝复合板之间所有连接线100％焊接，保证法兰盘、窗框、钢铝复合板之间装配无间隙，加强了法兰盘、窗框和焊接铝六角蜂窝芯、钢铝复合板所有部件的连接与导通性，增强了屏蔽的效果；
2、通过在窗框与焊接蜂窝芯之间的所有连接部分加装金属屏蔽衬垫，保证了焊接铝六角蜂窝芯与铝窗框之间的导通性，增强蜂窝芯与窗框的连接导电性能，提高了屏蔽效能；
3、通过改变蜂窝芯的高度(波导深度)、蜂窝芯孔径和蜂窝芯厚度，实现波导窗的屏蔽效能增减，具有很强的灵活性，满足了客户的各种需求；
4、由于铝表面容易形成致密的氧化层，比其它金属生成氧化膜生速度更快而且厚度更厚，阻止了空气中有害气体和水分的腐蚀，起到了保护作用，且氧化层在非强酸、碱环境下，基本可以不做氧化处理，延长了波导窗的使用寿命；
5、在钢铝复合板的作用下，解决了纯铝波导窗与钢制连接体的异种金属连接问题，保证波导窗与墙体的无缝焊接；
综上所述，本发明保证了焊接铝六角蜂窝芯与法兰盘、钢铝复合板、窗框的连接部分的连接导电性能，保证了法兰盘、窗框和钢铝复合板之间的装配无间隙，加强了连接性，提高了屏蔽效能，有效地解决了屏蔽室或电子设备的EMI屏蔽以及良好的通风保障，通过使用钢铝复合板，解决了铝波导窗与钢制连接体的异种金属连接问题，同时，针对铝材质而言，极易形成致密氧化层，故其防腐性能佳，在非强酸、强碱性环境下可无须再经过表面防腐处理，而且，可根据客户需求调整参数，改变屏蔽效能，满足了客户的需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗的外部结构示意图；
图2为本发明提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗的内部结构示意图；
图3为本发明提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗的A处放大图；
图4为本发明提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗导电衬垫的结构示意图；
图5为本发明提出的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗窗框的结构示意图。
图中：1钢铝复合板、2窗框、3焊接铝六角蜂窝芯、4第一开口、5导电衬垫、6法兰盘、7第二开口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，包括钢铝复合板1，钢铝复合板1上层为铝，下层为钢，通过特殊工艺实现冶金连接，钢铝复合板1的铝层上方和窗框2连接，钢铝复合板1的钢表面和屏蔽建筑体或者方舱等箱体连接，保证波导窗与墙体的无缝焊接，钢铝复合板1的铝层上端设有两个窗框2，两个窗框2的大小尺寸均相同，通过两个窗框2对包裹有导电衬垫5的焊接铝六角蜂窝芯3进行包裹和压紧，保证导电衬垫5与焊接铝六角蜂窝芯3、两个窗框2能充分接触；
钢铝复合板1铝层的上端中部通过钎焊固定有焊接铝六角蜂窝芯3，焊接铝六角蜂窝芯3采用3003铝箔材质制成，然后通过3003铝箔材质编织成六边形蜂窝状，焊接铝六角蜂窝芯3的四周侧壁上均包覆有导电衬垫5，导电衬垫5采用金属铝或镀锡磷青铜中的其中一种材质制成，导电衬垫5呈回字形，且导电衬垫5的四周侧壁均抵触在两个窗框2内的四周侧壁上，提高了焊接铝六角蜂窝芯3与接触面的导通性能，焊接铝六角蜂窝芯3的上下两端和法兰盘6与钢铝复合板1铝层的接触面均涂覆有焊接用钎料并烘干，然后通过钎焊来保证焊接铝六角蜂窝芯3与法兰盘6和钢铝复合板1的连接线100％导通；
焊接铝六角蜂窝芯3的上端固定有法兰盘6，将法兰盘6、焊接铝六角蜂窝芯3和钢铝复合板1(钢铝复合板1的铝层朝上)叠好之后用工装夹具固定好，再放入钎焊炉内，在经过585℃-595℃的高温燃烧后，保持温度10-15分钟，然后将钎焊好的工件从钎焊炉内取出，进行冷却，冷却完毕后，将金属铝或镀锡磷青铜导电衬垫包裹在焊接铝六角蜂窝芯3上，此方法可增强焊接铝六角蜂窝芯3与所有窗框2连接部分的连接导电性能，法兰盘6和窗框2均采用5系或6系列中的其中一种铝材制成，其中5系列铝材建议采用5083铝合金，焊接性能好，将两个大小尺寸相同的窗框2包裹并压紧已经裹附导电衬垫5的焊接铝六角蜂窝芯3，然后对两窗框2以及两窗框2与法兰盘6、两窗框2与钢铝复合板1连接部分进行无缝焊接，此无缝焊接方法增强了法兰盘6、钢铝复合板1和窗框2之间的连接性和密闭性，法兰盘6的上端设有第一开口4，钢铝复合板1上设有与第一开口4对应的第二开口7。
本发明还提出了一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗的生产工艺，包括以下步骤：
S1、根据使用环境和强度、重量的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材；
S2、根据需要对金属板材进行切割；
S3、根据屏蔽性能要求对蜂窝芯的尺寸进行选择，焊接铝六角蜂窝芯3高度选择的要求为：焊接铝六角蜂窝芯3的高大于等于3-5倍焊接铝六角蜂窝芯3的外径(截止波导的截止原理是：L≥5D(L：波导长度、D：波导截面最大直径)，所述焊接铝六角蜂窝芯3的通风面积不低于80％，因此铝箔厚度不能太厚；
S4、清洗所有板材并且进行烘干；
S5、在法兰盘6和钢铝复合板1铝层的表面、焊接铝六角蜂窝芯3的上下两端涂覆钎焊用钎料并烘干；
S6、在钢铝复合板1铝层上方中间位置放置焊接铝六角蜂窝芯3，然后在焊接铝六角蜂窝芯3的上端放置法兰盘6，然后将叠放好的法兰盘6、焊接铝六角蜂窝芯3和钢铝复合板1用工装夹具固定好后，放入钎焊炉内进行钎焊，钎焊炉内的温度为585℃-595℃，保温时间为10-15分钟，焊接铝六角蜂窝芯3与法兰盘6、焊接铝六角蜂窝芯3与钢铝复合板1焊接完成后，三者的所有连接线为100％焊接；
S7、将钎焊好的工件冷却至常温，若对产品的力学性能有要求，需要做特殊时效处理；
S8、然后将定制的金属铝或镀锡磷青铜导电衬垫5包裹在焊接铝六角蜂窝芯3四周，并进行简单的预固定，防止导电衬垫5滑落；
S9、用两个大小尺寸相同的窗框2包裹在导电衬垫5四周并进行压紧，此方法是为保证导电衬垫5、焊接铝六角蜂窝芯3和窗框2能充分接触，然后对两窗框2之间、窗框2与法兰盘6、窗框2与钢铝复合板1的连接部分进行无缝焊接；
S10、焊接完成后对表面进行打磨处理；
S11、按照客户的颜色要求喷涂导电漆。
本发明中，焊接铝蜂窝芯3、窗框2、钢铝复合板1和导电衬垫5还可以全部采用不锈钢材质制作成另外一种波导窗。
本发明中，在使用时，首先对金属板材进行选择，法兰盘6和窗框2选择5或6系列铝材制成，5系列铝材可选用焊接性能好的5083铝合金，钢铝复合板1，一面为铝，一面为钢，通过特殊工艺实现冶金连接，钢铝复合板铝表面和窗框2、焊接铝六角蜂窝芯3连接，钢表面和屏蔽建筑体或者方舱等箱体连接，目前的屏蔽机房多采用钢板拼装、焊接或者直贴，如果采用纯铝波导窗，由于两种金属材料直接焊接有难度，无法保证波导窗与墙体的无缝焊接，制作蜂窝芯的铝箔选择3003铝材，然后按照要求对焊接铝六角蜂窝芯3单元的边长、高度和蜂窝芯厚度进行选择，焊接铝六角蜂窝芯3高度选择的要求为：焊接铝六角蜂窝芯3的高大于等于3-5倍焊接铝六角蜂窝芯3的外径(截止波导的截止原理是：L≥5D(L：波导长度、D：波导截面最大直径)，焊接铝六角蜂窝芯3的通风面积不低于80％，因此铝箔厚度不能太厚，在法兰盘6和钢铝复合板1铝层表面、焊接铝六角蜂窝芯3的上下两端涂覆钎焊用的钎料并烘干，然后将焊接铝六角蜂窝芯3的下端固定在钢铝复合板1的铝层上端，将焊接铝六角蜂窝芯3的上端固定在法兰盘6的下端，然后将法兰盘6、焊接铝六角蜂窝芯3和钢铝复合板1叠放好，用工装夹具固定，再放入钎焊炉内进行钎焊，保证焊接铝六角蜂窝芯3与法兰盘6、钢铝复合板1二者的连接线100％焊接，将钎焊炉内的温度调节到585℃-595℃，保持温度10-15分钟，钎焊完成后，将工件从钎焊炉内取出，取出之后，冷却至正常温度，然后将金属铝或者镀锡磷青铜导电衬垫5包裹在焊接铝六角蜂窝芯3四周，并进行简单的预固定，然后将两个同等大小的L型窗框对包裹了导电衬垫5的焊接铝六角蜂窝芯3外层包裹压紧，保证金属铝或者镀锡磷青铜导电衬垫、焊接铝六角蜂窝芯3和窗框2能充分接触，然后将两窗框2之间、窗框2与法兰盘6、窗框2与钢铝复合板1的连接部分通过无缝焊接进行固定，无缝焊接完成后，对表面进行打磨，打磨完成后，可根据需要喷涂导电漆。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，包括钢铝复合板(1)，其特征在于：所述钢铝复合板(1)的上端设有两个窗框(2)，所述钢铝复合板(1)铝层的上端中部通过钎焊固定有焊接铝六角蜂窝芯(3)，所述焊接铝六角蜂窝芯(3)的四周侧壁上均包覆有导电衬垫(5)，且导电衬垫(5)的四周侧壁均抵触在两个窗框(2)内四周侧壁上，所述焊接铝六角蜂窝芯(3)的上端通过钎焊固定有法兰盘(6)，所述法兰盘(6)设有第一开口(4)，所述钢铝复合板(1)设有与第一开口(4)对应的第二开口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，其特征在于，所述法兰盘(6)和窗框(2)均采用5系或6系列中的其中一种铝材制成。
3.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，其特征在于，两个窗框(2)的大小尺寸均相同。
4.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，其特征在于，所述焊接铝六角蜂窝芯(3)采用3003铝箔材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，其特征在于，所述导电衬垫(5)采用金属铝或镀锡磷青铜中的其中一种材质制成。
6.根据权利要求1所述的一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗，其特征在于，所述导电衬垫(5)呈回字形。
7.一种铝蜂窝芯钎焊电磁屏蔽波导窗的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据使用环境和强度、重量的要求，选择材料类型、厚度合适的金属板材；
S2、根据需要对金属板材进行切割；
S3、根据屏蔽性能要求对蜂窝芯的尺寸进行选择；
S4、清洗所有板材并且进行烘干；
S5、在法兰盘(6)、钢铝复合板(1)铝层表面和焊接铝六角蜂窝芯(3)的上下两端涂覆钎焊用钎料并烘干；
S6、在钢铝复合板(1)铝层上方中间位置放置焊接铝六角蜂窝芯(3)，然后在焊接铝六角蜂窝芯(3)的上端放置法兰盘(6)，然后将叠放好的钢铝复合板(1)、焊接铝六角蜂窝芯(3)和法兰盘(6)用工装夹具固定好，再放入钎焊炉内进行钎焊；
S7、将钎焊好的工件冷却至常温；
S8、然后将定制的导电衬垫(5)包裹在焊接铝六角蜂窝芯(3)四周，并进行简单的预固定；
S9、用两个大小尺寸相同的窗框(2)包裹在导电衬垫(5)四周并进行压紧，然后对两窗框(2)以及两窗框(2)与法兰盘(6)、两窗框(2)与钢铝复合板(1)连接部分进行无缝焊接；
S10、焊接完成后对表面进行打磨处理；
S11、按照客户的颜色要求喷涂导电漆。
8.根据权利要求7所述的一种焊接蜂窝芯波导窗的生产工艺，其特征在于，所述S6中，焊接铝六角蜂窝芯(3)与法兰盘(6)、焊接铝六角蜂窝芯(3)与钢铝复合板(1)的所有连接线为100％焊接。
9.根据权利要求7所述的一种焊接蜂窝芯波导窗的生产工艺，其特征在于，所述S3中，焊接铝六角蜂窝芯(3)高度选择的要求为：焊接铝六角蜂窝芯(3)的高大于等于3-5倍焊接铝六角蜂窝芯(3)的外径(截止波导的截止原理是：L≥5D(L：波导长度、D：波导截面最大直径)，所述焊接铝六角蜂窝芯(3)的通风面积不低于80％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 361000, Room 601, No. 99 Wenping, Siming District, Xiamen City, Fujian Province Applicant after: Xiamen Zhongqian Industrial Co., Ltd Address before: Room 361000, Room 601, No. 99 Wenping, Siming District, Xiamen City, Fujian Province Applicant before: XIAMEN ZHONGQIAN INDUSTRIAL Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |