RU138086U1

RU138086U1 - MICROWAVE MODULE HOUSING

Info

Publication number: RU138086U1
Application number: RU2013148191/28U
Authority: RU
Inventors: Рэм Васильевич Кудрявцев; Виктор Васильевич Воронков; Валерий Григорьевич Эдвабник; Владимир Борисович Цай
Original assignee: ОАО "Научно-исследовательский институт электронных приборов"
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-02-27

Abstract

1. Корпус СВЧ модуля, стенки которого выполнены из металла, отличающийся тем, что стенки выполнены из основного металла, в виде пластин, соединенных между собой посредством эвтектического сплава основного металла с дополнительным металлом, образованного при нагревания участка соединения пластин, в присутствии упомянутого дополнительного металла, при этом температура плавления эвтектического сплава ниже температуры плавления дополнительного металла, которая ниже температуры плавления основного металла.2. Корпус СВЧ модуля по п. 1, отличающийся тем, что стенки корпуса выполнены из титановых пластин, а в качестве дополнительного металла использован никель.1. The case of the microwave module, the walls of which are made of metal, characterized in that the walls are made of base metal, in the form of plates interconnected by means of a eutectic alloy of the base metal with additional metal formed by heating the plate connection section in the presence of said additional metal while the melting temperature of the eutectic alloy is lower than the melting temperature of the additional metal, which is lower than the melting temperature of the base metal. 2. The microwave module housing according to claim 1, characterized in that the housing walls are made of titanium plates, and nickel is used as an additional metal.

Description

Полезная модель относится к технике СВЧ и может быть использована в бортовых приемо-передающих устройствах.The utility model relates to microwave technology and can be used in airborne transceivers.

Известен корпус СВЧ модуля, стенки которого выполнены из титана и образованы путем рельефного фрезерования толстой титановой заготовки (А.А. Яшин, «Конструирование микроблоков с общей герметизацией», Москва, «Радиосвязь», 1985 г., с. 67, 76, рис. 5.3, б).The known case of the microwave module, the walls of which are made of titanium and formed by the relief milling of a thick titanium billet (A. A. Yashin, “Design of microblocks with general sealing”, Moscow, “Radio Communication”, 1985, p. 67, 76, fig. . 5.3, b).

Недостатками данной конструкции корпуса СВЧ модуля является очень высокая стоимость, большое количество отходов дорогостоящего титана, низкая технологичность.The disadvantages of this design of the microwave module housing is a very high cost, a large amount of waste of expensive titanium, low processability.

Ближайшим аналогом, принятым за прототип предлагаемой полезной модели, является корпус полупроводникового прибора СВЧ, стенки которого выполнены из листового металла (Патент на изобретение РФ №2345444, 27.01.2009, МПК 7: H01b 23/02).The closest analogue adopted for the prototype of the proposed utility model is the case of a microwave semiconductor device, the walls of which are made of sheet metal (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2345444, 01/27/2009, IPC 7: H01b 23/02).

Недостатком известного устройства является низкие технологичность и механическая прочность. Это объясняется тем, что стенки корпуса в виде отрезков металлических лент соединены между собой пайкой твердым припоем, вследствие чего поверхность паяных углов изготовленной рамки требует трудоемкой механической обработки - зачистки швов: снятие наплывов, выступов, которые для корпуса СВЧ не допустимы. Требуется предварительная формовка заготовок, большое количество оснастки, сложное технологическое оборудование и труд рабочих высокой квалификации. Таким образом, увеличивается время изготовления корпуса.A disadvantage of the known device is low manufacturability and mechanical strength. This is due to the fact that the walls of the case in the form of segments of metal tapes are interconnected by brazing, as a result of which the surface of the brazed corners of the manufactured frame requires laborious machining - stripping of seams: removing sagging, protrusions that are not permissible for the microwave housing. It requires preliminary molding of blanks, a large number of equipment, sophisticated technological equipment and highly skilled workers. Thus, the manufacturing time of the housing increases.

Низкая прочность при жестких механических воздействиях (удары, вибрации) объясняется недостаточно прочным паяным соединением стенок корпуса.Low strength under severe mechanical stress (shock, vibration) is due to insufficiently strong soldered connection of the walls of the housing.

Технический результат предлагаемой полезной модели - повышение технологичности и прочности корпуса СВЧ модуля.The technical result of the proposed utility model is to increase the manufacturability and strength of the microwave module housing.

Сущность полезной модели состоит в следующем. В корпусе СВЧ модуля стенки выполнены из металла. Отличительные признаки состоят в том, что стенки выполнены из основного металла, в виде пластин, соединенных между собой посредством эвтектического сплава основного металла с дополнительным металлом, образованного при нагревания участка соединения пластин, в присутствии упомянутого дополнительного металла, при этом, температура плавления эвтектического сплава ниже температуры плавления дополнительного металла, которая ниже температуры плавления основного металла.The essence of the utility model is as follows. In the case of the microwave module, the walls are made of metal. Distinctive features are that the walls are made of a base metal, in the form of plates interconnected by means of a eutectic alloy of the base metal with an additional metal formed by heating the plate connection section in the presence of said additional metal, while the melting temperature of the eutectic alloy is lower the melting temperature of the additional metal, which is lower than the melting temperature of the base metal.

Кроме того, в предложенной конструкции корпуса СВЧ модуля стенки могут быть выполнены из титановых пластин, а в качестве дополнительного металла может быть использован никель.In addition, in the proposed design of the housing of the microwave module, the walls can be made of titanium plates, and nickel can be used as an additional metal.

Изготовление корпуса СВЧ модуля осуществляют следующим образом. Сборку заготовок из пластин основного металла, например, титана, производят в специальном приспособлении, в процессе которой между заготовками помещают узкие, тонкие полоски из дополнительного металла, например, никеля. Затем производят нагрев участка соединения пластин, например, на установке микроплазменной сварки типа МПУ-4. Для предотвращения окисления соединяемых поверхностей операцию осуществляют с подачей защитного газа (аргона) с наружной и внутренней стороны углового соединения (со стороны корня шва). В процессе нагревания заготовок начинается образование низкотемпературной эвтектики основного металла (например, титана) и дополнительного металла (например, никеля).The manufacture of the housing of the microwave module is as follows. Assembling blanks from plates of a base metal, for example, titanium, is carried out in a special device, during which narrow, thin strips of additional metal, for example, nickel, are placed between the blanks. Then, the plate connecting section is heated, for example, at the MPU-4 type microplasma welding installation. To prevent oxidation of the joined surfaces, the operation is carried out with the supply of a protective gas (argon) from the outer and inner sides of the corner joint (from the side of the weld root). In the process of heating the workpieces, the formation of a low-temperature eutectic of the base metal (for example, titanium) and the additional metal (for example, nickel) begins.

Появление расплава контактирующих металлов (титана и никеля) при более низкой температуре (≈800-1000°C), чем температура плавления никеля (≈1400°C), которая, в свою очередь, ниже температуры плавления титана (≈1700°C), в зоне действия высокотемпературной микроплазменной дуги (температура плазмы 12000-16000°C) приводит к быстрому нарастанию количества жидкой фазы в зоне соединения и быстрому заполнению ею зазора между соединяемыми пластинами по всей толщине пластин. При этом резко уменьшается зона термического влияния сварочной дуги (уменьшается объем расплавленного металла), возрастает скорость соединения заготовок. Благодаря этому резко уменьшаются усадочные явления при охлаждении металла в шве и, соответственно, в меньшей степени проявляется деформация соединяемых заготовок. Повышается точность геометрических размеров корпуса СВЧ модуля. Готовые швы не требуют зачистки и шлифовки. Все это позволяет производить более технологичное и качественное соединение заготовок, в том числе толстостенных корпусов СВЧ модулей, по сравнению с пайкой.The appearance of a melt of contacting metals (titanium and nickel) at a lower temperature (≈800-1000 ° C) than the melting temperature of nickel (≈1400 ° C), which, in turn, is lower than the melting temperature of titanium (≈1700 ° C), in the zone of action of a high-temperature microplasma arc (plasma temperature 12000-16000 ° C) leads to a rapid increase in the amount of the liquid phase in the connection zone and its rapid filling of the gap between the connected plates over the entire thickness of the plates. In this case, the zone of thermal influence of the welding arc decreases sharply (the volume of molten metal decreases), and the speed of joining the workpieces increases. Due to this, the shrinkage during cooling of the metal in the weld is sharply reduced and, accordingly, the deformation of the connected workpieces is manifested to a lesser extent. The accuracy of the geometric dimensions of the microwave module housing is increased. Ready-made seams do not require grinding and grinding. All this allows for a more technological and high-quality connection of workpieces, including thick-walled cases of microwave modules, as compared to soldering.

Таким образом, технологичность предлагаемой полезной модели повышается за счет:Thus, the manufacturability of the proposed utility model is enhanced by:

- исключения предварительной формовки заготовок и зачистки паяных швов;- exceptions to preliminary molding of blanks and stripping of soldered seams;

- уменьшения количества применяемой оснастки;- reducing the number of snap-ins used;

- применения простого технологического оборудования;- the use of simple technological equipment;

- использования труда рабочих средней квалификации.- the use of labor of middle-skilled workers.

Следствием перечисленных факторов является - уменьшение времени изготовления корпуса СВЧ модуля и уменьшение его деформации при изготовлении;The consequence of these factors is - a decrease in the manufacturing time of the microwave module housing and a decrease in its deformation during manufacture;

Прочность корпуса СВЧ модуля повышается в виду того, что соединение стенок корпуса посредством эвтектического сплава значительно прочнее паяного соединения.The strength of the housing of the microwave module is increased due to the fact that the connection of the walls of the housing by means of a eutectic alloy is much stronger than the solder joint.

Claims

1. The housing of the microwave module, the walls of which are made of metal, characterized in that the walls are made of base metal, in the form of plates interconnected by a eutectic alloy of the base metal with additional metal formed by heating the plate connection section in the presence of said additional metal while the melting temperature of the eutectic alloy is lower than the melting temperature of the additional metal, which is lower than the melting temperature of the base metal.

2. The housing of the microwave module according to claim 1, characterized in that the housing walls are made of titanium plates, and nickel is used as an additional metal.