×
20.01.2013
216.012.1d7a

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНИЦИАТОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов. Способ изготовления электромеханических инициаторов включает формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия, соединение подложки с диэлектрической пленкой, а затем с диэлектрической пластиной, формирование в пластине отверстий, соответствующих расположению мостиков на подложке, формирование электрических контактов инициаторов и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов. Формирование отверстий в диэлектрической пластине и формирование электрических контактов инициаторов осуществляют до соединения между собой пластины, пленки и подложки. Формирование электрических контактов инициатора осуществляют путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине. В качестве диэлектрической пленки используют полиимидную пленку с двухсторонним фторопластовым покрытием. Толщина покрытия в 4-5 раз меньше, чем толщина пленки. Соединение пленки, подложки и пластины с отверстиями осуществляют путем термокомпрессионной сварки. Соединение подложки с диэлектрической пленкой осуществляют под давлением (0,3±0,05) кгс/см, а с диэлектрической пластиной - под давлением (0,03±0,005) кгс/см. Достигается повышение технологичности изготовления инициаторов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам изготовления электрических инициирующих элементов, а более конкретно к способам изготовления электромеханических инициаторов.

Заявляемое изобретение позволяет решить следующие задачи, стоящие в данной области техники: удешевление и упрощение изготовления инициаторов, что позволит обеспечить технологичность их массового производства.

Известен способ изготовления инициаторов (пат. US 4471697, опубл. 18.09.1984, F42C 19/12), включающий формирование пленочных медных мостиков одновременно с электродами на диэлектрической гибкой подложке, соединение подложки с диэлектрической пленкой и установку сапфировой втулки путем ее ручного позиционирования относительно пленочного мостика с точностью порядка нескольких микрометров. Изготовленный таким образом инициатор используют в конструкции детонатора, соединяя его с зарядом бризантного взрывчатого вещества (БВВ). Сапфировая втулка является формирователем ударника. Детонатор с инициатором, изготовленным описанным выше способом, работает следующим образом: при пропускании через пленочный мостик импульса тока амплитудой в несколько килоампер и длительностью несколько десятков наносекунд, пленочный мостик взрывается и образуется плазма, а из диэлектрической пленки посредством сапфировой втулки вырывается фрагмент, служащий ударником для заряда БВВ. В канале сапфировой втулки под воздействием расширяющейся плазмы ударник приобретает высокую скорость, необходимую для подрыва заряда БВВ.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

1. Способ не адаптирован к массовому производству, т.к. подразумевает ручное позиционирование формирователя ударника - сапфировой втулки относительно пленочного мостика с точностью до 10 мкм.

2. Способ предусматривает, фактически, штучное ручное изготовление инициаторов может привести к различиям в конструктивных параметрах, и не может не отразиться в дальнейшем на стабильности характеристик детонаторов, в частности, на разновременности срабатывания.

Еще известен способ изготовления инициаторов (пат. US 5969286, опубл. 19.10.1999, F42C 19/12), включающий формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия, соединение подложки с диэлектрической пленкой и последующее разделение соединенных между собой подложки с пленкой на отдельные элементы, формирование в диэлектрической пластине отверстий, расположение которых соответствует расположению мостиков на подложке, разделение пластины на отдельные элементы, являющиеся формирователями ударников, и соединение их с элементами, полученными при разделении соединенных между собой подложки и пленки. При этом необходима точность совмещения отверстия пластины с мостиком, сформированном на подложке.

Недостатком данного способа так же, как и предыдущего, является то, что соединение формирователя ударника с остальной конструкцией осуществляют отдельной операцией, что может привести к различиям в конструктивных параметрах инициаторов, а при массовом производстве это усложняет процесс их изготовления.

Известен другой способ изготовления инициаторов, частично устраняющий недостатки вышеописанных способов и выбранный в качестве прототипа заявляемому способу по наибольшему количеству сходных признаков и решаемой задаче (заявка US 2009/0151584, публикация от 18.06.09, F42C 19/12). Данный способ включает в себя следующие операции: формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия с помощью фотолитографии, соединение подложки с диэлектрической пленкой и диэлектрической пластиной путем нанесения жидкого покрытия с последующим его отверждением, формирование в пластине отверстия, расположение которого соответствует расположению мостика на подложке путем фотолитографии, формирование электрических контактов инициатора путем фотолитографии и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов.

Недостатком данного способа является использование фотолитографии - длительного процесса, осуществляемого в данном случае в шесть этапов, что усложняет и удлиняет технологический цикл изготовления инициаторов.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления инициаторов путем сокращения времени изготовления и упрощения. Дополнительным результатом является контролепригодность инициаторов на всех стадиях производства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления инициаторов, включающем общие с прототипом признаки:

- формирование мостиков одновременно с электродами на подложке путем нанесения проводящего покрытия;

- соединение подложки с диэлектрической пленкой, а затем с диэлектрической пластиной;

- формирование в последней отверстий, расположенных в соответствии с месторасположением мостиков, сформированных на подложке;

- формирование электрических контактов инициаторов;

- и последующее разделение полученного соединения на отдельные инициаторы или группы инициаторов,

содержатся отличительные признаки:

- формирование отверстий в диэлектрической пластине и формирование электрических контактов инициаторов осуществляют до соединения между собой диэлектрической пластины, пленки и подложки,

- при этом формирование электрических контактов инициатора осуществляют путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине, расположение которых соответствует расположению сформированных на подложке электродов,

- в качестве диэлектрической пленки используют полиимидную пленку с двухсторонним фторопластовым покрытием, причем толщина слоя покрытия в 4-5 раз меньше толщины пленки,

- соединение пленки, подложки и пластины с отверстиями осуществляют путем термокомпрессионной сварки,

- при которой соединение подложки с диэлектрической пленкой осуществляют под давлением (0,3±0,05) кгс/см2,

- а соединение с диэлектрической пластиной - под давлением (0,03±0,005) кгс/см2.

Нанесение проводящего покрытия на подложку может быть осуществлено напылением.

Способ обеспечивает возможность:

- выполнения подложки из материала, прозрачного к световому излучению;

- выполнения инициатора в форме шестигранника, для их плотной компоновки.

Выполнение операций по формированию отверстий в диэлектрической пластине до соединения диэлектрической пластины, пленки и подложки друг с другом, позволяет сократить по сравнению с прототипом время изготовления инициаторов.

Осуществление формирования электрических контактов инициатора путем выполнения прорезей в пленке и диэлектрической пластине, расположение которых соответствует расположению сформированных на подложке электродов, до соединения диэлектрической пластины, пленки и подложки позволяет при выполнении операции их соединения одновременно сформировать контакты для соединения инициаторов с электрической цепью подрыва.

Соединение между собой пленки, подложки и пластины с отверстиями путем термокомпрессионной сварки происходит при температуре (330±5)°С. Такой режим позволяет надежно соединить элементы за относительно короткое время.

Соединение между собой пленки и подложки с нанесенными мостиками осуществляется отдельной технологической операцией. Давление, необходимое для соединения элементов с полным прилеганием друг к другу и без «пузырей», составляет величину (0,3±0,05) кгс/см2. Качество прилегания пленки к мостику является одним из важнейших критериев работоспособности инициатора. Соединение между собой подложки (с приклеенной пленкой) с диэлектрической пластиной (с отверстиями) является другой технологической операцией. Оптимальная величина давления, необходимая для соединения этих элементов, равна (0,03±0,005) кгс/см2. Такая величина давления позволяет осуществить соединение, исключающее попадание материала покрытия пленки в отверстия диэлектрической пластины, что является критическим фактором работоспособности инициатора. Режим сварки был выбран экспериментально.

Выполнение покрытия из фторопласта, толщиной в 4-5 раз меньшей толщины пленки, позволяет обеспечить надежное соединение между собой пленки и подложки без применения каких-либо дополнительных, например, клеящих материалов. Выбор данных параметров покрытия был осуществлен экспериментально.

Формирование мостика и электродов на подложке может быть осуществлено напылением, что обеспечивает одинаковую толщину и размеры мостиков всех инициаторов при серийном производстве.

Выполнение подложки из материала, прозрачного к световому излучению, позволит задействовать инициатор импульсом лазерного излучения.

Изготовление инициаторов в форме шестигранника обеспечивает снижение отходов производства, в виду оптимальной формы элементов по компактности и по группировке друг с другом.

На чертеже показано поясняющее заявляемый способ аксонометрическое изображение подложки, пластины и пленки до их соединения между собой, где 1 - керамическая подложка с нанесенными на нее мостиками и электродами, 2 - диэлектрическая пленка, 3 - керамическая пластина с отверстиями.

Инициаторы изготавливают в виде отдельных узлов блочным способом. В начале на керамической подложке 1 посредством вакуумного напыления формируют блок пленочных мостиков заодно с электродами для последующего формирования электрических контактов инициаторов. Далее в керамической пластине 3 вырезают отверстия (каналы для разгона ударников) и прорези. Прорези в пластине 3 соответствуют прорезям, которые также выполняют в диэлектрической пленке 2. Затем подложку с напыленными мостиками 1 соединяют с диэлектрической пленкой посредством термокомпрессионной сварки. После контроля качества прилегания пленки к мостикам осуществляют сварку с диэлектрической пластиной (с отверстиями) при определенном давлении, обеспечивающем отсутствие материала покрытия пленки в отверстиях пластины 3. Так как все составные части инициатора совмещаются в одном приспособлении, то точность их позиционирования будет не хуже той точности, с которой в пластине вырезаны отверстия для совмещения. Для современных машин лазерной резки эта величина составляет 1-2 мкм. Таким образом, за одну операцию удается изготовить 80-100 инициаторов из стандартных керамических пластин, используемых в производстве микроэлектронных изделий. Причем изготовленные таким образом инициаторы близки по своим конструктивным особенностям, что улучшает надежность и уменьшает разновременность срабатывания детонаторов, в конструкции которых их используют.

Примером конкретного способа изготовления электромеханических инициаторов может служить следующая последовательность действий.

На керамическую подложку 1, например, из «Поликора» Ще7.817.000-23 методом вакуумного напыления алюминия и последующего химического травления наносят мостики заодно с электродами. Толщина покрытия 3-5 мкм. В керамической пластине 3, выполненной как и подложка из «Поликора» Ще7.817.000-23, вырезают отверстия и прорези величиной 2-4 мкм и 1-2 мкм соответственно. В диэлектрической пленке 2, например, из полиимида ПМФ-352 также выполняют прорези, расположение которых соответствует расположению прорезей на керамической пластине 3.

Посредством термокомпрессионной сварки при давлении 0,35 кгс/см2 в течение 45 мин склеивают подложку 1 (с напыленными мостиками и электродами диэлектрической пленкой 2 из полиимида. Внешним осмотром, или иным способом, убедившись в полноте прилегания пленки 2 к подложке 1 и особенно мостикам, осуществляют сварку подложки (с приваренной пленкой) с пластиной (с отверстиями) 3 при меньшем давлении - 0,035 кгс/см2 и длительности - 5 мин.

Разрезают полученный блок инициаторов лазером на отдельные инициаторы.

Так как для изготовления инициаторов не требуется ручной сборки отдельных малогабаритных деталей, а за небольшое число технологических операций удается изготовить от 80 до 100 инициаторов из стандартных керамических пластин, то и их стоимость будет гораздо ниже, а массовое производство - значительно проще, чем, например, инициаторов описанных в прототипе данного изобретения. К тому же, на всех стадиях производства, инициаторы являются контролепригодными, что обеспечивает их надежность.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИНИЦИАТОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 214 items.
27.02.2013
№216.012.2bb1

Способ запуска пиротехнических устройств и устройство для его осуществления

При запуске пиротехнических устройств объекта передают сигнал от полесоздающего устройства, размещенного вне объекта, через полевоспринимающее устройство на объекте на электровоспламенители пиротехнических устройств. Пиротехнические устройства размещают на объекте в виде ракетного поезда, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476712
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2dc6

Способ сборки огнестойкой конструкции

Предназначено для использования в технологиях изготовления огнестойких сборочных систем для хранения, транспортировки токсичных, огне- и взрывоопасных материалов, может быть использовано для предотвращения несанкционированного воздействия экологически опасных материалов на окружающую среду....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477249
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eb8

Датчик резонаторный

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений ускорения и других параметров. Согласно изобретению, датчик резонаторный содержит первый маятник, выполненный в виде чувствительного элемента, соединенного с первым основанием через первые упругие шарниры, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477491
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eeb

Способ изготовления прострельной мишени рентгеновской трубки и прострельная мишень рентгеновской трубки (варианты)

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов. Технический результат - уменьшение механических напряжений в материале мишени. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477542
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.3018

Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения. Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения заключается в введении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477847
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.301c

Бокс для отбора проб высокотоксичных материалов из герметичной камеры и пробоотборник

Группа изобретений относится к области специальной техники, связанной с обеспечением безопасности при проведении работ по отбору высокотоксичных экологически опасных продуктов из герметичной камеры. Бокс для отбора проб содержит цилиндрический металлический корпус с присоединительным фланцем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477851
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.340c

Устройство для подачи текучей рабочей среды

Устройство относится к гидротранспорту с использованием давления газа и может быть применено для подачи текучих рабочих сред, в том числе, имеющих высокую вязкость при отрицательной температуре. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками под трубопроводы соответственно рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478867
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3431

Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества, выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478904
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3449

Способ определения термомеханических характеристик материалов с памятью формы

Изобретение относится к способам определения термомеханических характеристик материалов с памятью формы, температур фазовых превращений, величины эффекта памяти формы и может быть использовано в различных областях техники. Сущность: образец с подведенной к нему термопарой устанавливают на опоры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478928
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.37b5

Устройство теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб для теплообменных аппаратов. В теплообменной трубе, включающей трубчатую заготовку, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы и полый сердечник с продольными пазами на его наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479814
Дата охранного документа: 20.04.2013
Showing 11-20 of 161 items.
27.02.2013
№216.012.2bb1

Способ запуска пиротехнических устройств и устройство для его осуществления

При запуске пиротехнических устройств объекта передают сигнал от полесоздающего устройства, размещенного вне объекта, через полевоспринимающее устройство на объекте на электровоспламенители пиротехнических устройств. Пиротехнические устройства размещают на объекте в виде ракетного поезда, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476712
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2dc6

Способ сборки огнестойкой конструкции

Предназначено для использования в технологиях изготовления огнестойких сборочных систем для хранения, транспортировки токсичных, огне- и взрывоопасных материалов, может быть использовано для предотвращения несанкционированного воздействия экологически опасных материалов на окружающую среду....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477249
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eb8

Датчик резонаторный

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений ускорения и других параметров. Согласно изобретению, датчик резонаторный содержит первый маятник, выполненный в виде чувствительного элемента, соединенного с первым основанием через первые упругие шарниры, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477491
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eeb

Способ изготовления прострельной мишени рентгеновской трубки и прострельная мишень рентгеновской трубки (варианты)

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов. Технический результат - уменьшение механических напряжений в материале мишени. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477542
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.3018

Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения. Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения заключается в введении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477847
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.301c

Бокс для отбора проб высокотоксичных материалов из герметичной камеры и пробоотборник

Группа изобретений относится к области специальной техники, связанной с обеспечением безопасности при проведении работ по отбору высокотоксичных экологически опасных продуктов из герметичной камеры. Бокс для отбора проб содержит цилиндрический металлический корпус с присоединительным фланцем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477851
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.340c

Устройство для подачи текучей рабочей среды

Устройство относится к гидротранспорту с использованием давления газа и может быть применено для подачи текучих рабочих сред, в том числе, имеющих высокую вязкость при отрицательной температуре. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками под трубопроводы соответственно рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478867
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3431

Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества, выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478904
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3449

Способ определения термомеханических характеристик материалов с памятью формы

Изобретение относится к способам определения термомеханических характеристик материалов с памятью формы, температур фазовых превращений, величины эффекта памяти формы и может быть использовано в различных областях техники. Сущность: образец с подведенной к нему термопарой устанавливают на опоры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478928
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.37b5

Устройство теплообменной трубы с внутренним оребрением

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб для теплообменных аппаратов. В теплообменной трубе, включающей трубчатую заготовку, на внутренней поверхности которой выполнены продольные пазы и полый сердечник с продольными пазами на его наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479814
Дата охранного документа: 20.04.2013
+ добавить свой РИД