172698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mikrohullámú szerelvény áramvezető elemeinek összekötésére és ennek révén a szerelvény elkészítésére
5 172698 6 5. ábra a 4. ábra szerinti szerelvény oldalnézete a hegesztés elvégzése után, a 6. ábra az 5. ábra szerinti szerelvény összeszerelésének következő műveletét szemléltető oldalnézeti kép, a 7. ábra a szerelvény befejező hegesztési műveleteit szemléltető elölnézeti kép részben metszeti ábrázolásban, és a 7a. ábra a 7. ábra 7-7 vonala mentén vett szelvény, amely a szondatartó gerinc rögzítését szemlélteti. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárással összekötött két 1 és 2 elemet szemléltettünk. Mindkét elem előnyösen invár lemezből készült és ezen kettős galvánbevonat van. Az alsó 3 és 5 bevonat réz, a felső 4 és 6 bevonat pedig ezüst. A bevonatok vastagságainak arányát célszerűen úgy választjuk meg, hogy a rézbevonat vastagsága mintegy 4— 8-szorosa legyen az ezüstbevonaténak. Az 1. ábrán vázolt kötést úgy hozzuk létre, hogy a két elemet a vázolt helyzetben egymáshoz illesztjük, majd elektronsugaras hegesztőberendezés vákuumterében a felfogóasztalra helyezzük. Az elektronsugarat az 1 lemezen keresztül az E nyíl irányából a lemezek illeszkedési felülete felé irányítjuk. Az elektronsugár energiája kúp alakú 7 ömledékfürdőt hoz létre, és ez az 1 és 2 elemeket egymáshoz hegeszti. A 7 ömledékfürdő mellett folyamatosan csökkenő hőmérsékletű zónák keletkeznek. A hegesztési paraméterek kellő megválasztásával elérhető, hogy a 3, 4, 5 és 6 bevonatok megömlenek és az 1 és 2 elemek között a 7 öndedékfürdőn túl keményforrasztásos kapcsolat keletkezik. A keményforrasztás 8 zónájának szélességét célszerűen úgy kell megválasztani, hogy az összehegesztett 1 és 2 elemek felületéig érjen. Ezt a feltételt legalább az egymással kapcsolódó áramvezető felületek között célszerű teljesíteni, mivel ekkor a két áramvezető felület, például a 9 és 10 felület illeszkedési vonalában hézagmentes villamos kapcsolat alakul ki. A mikrohullámú frekvenciatartományban a faláramok útjába eső bármely rés csillapítást okozhat, ezért ennek elkerülése nagy jelentőségű. Az 1 és 2 elemet a hegesztés elvégzésekor célszerű egymás felé nyomni. A kifejtendő nyomás függ az 1 és 2 lemezek vastagságától, értéke célszerűen 5 és 40 kp/cm2 között változhat. A nyomás révén az illeszkedő felületek közötti kisebb egyenetlenségeket (például a lemezeknek a sík alaktól való eltérését) kiegyenlíthetjük. Az elektronsugaras hegesztés paramétereit, tehát a gyorsító feszültség és a sugáráram nagyságát, valamint az előtolás sebességét az 1 és 2 elemek méreteitől függően állíthatjuk be. Ha az 1 lemez vastagsága 3 mm, a 2 elemé 2 mm, a rézbevonat vastagsága 25 /xm és az ezüstréteg vastagsága 4 jim, akkor az elektronokat gyorsító feszültséget 100kV-ra, a sugáráramot 12mA-re és a hegesztési sebességet 3 cm/sec-re beállítva az 1. ábrán vázolt kötést kapjuk. A lemezek között ekkor 10kp/cmJ értékű nyomást fejtünk ki, és az alkalmazott vákuum 1 • 10'4 torr. Az említett értékektől eltérő értékeket is választhatunk, hiszen nagyobb hegesztési sebességek esetén az elektronsugár teljesítményét is növelhetjük. A 2. ábrán kettős varratot képeztünk ki. Ebben az esetben a sugárteljesítmény azonos lemezvastagságnál csökkenthető. Kettős varrat alkalmazására ott_ lehet szükség, ahol a 2 elem mindkét oldala résztvesz a mikrohullámú áramvezetésben. Ha az 1 elem vastagsága a 2 eleménél kisebb, vagy a túl nagy hegesztési varratot a mechanikai deformáció elkerülése miatt nem kívánjuk létrehozni, akkor az áramvezető felületektől a távolságra pl. az elektronsugár célszerű vezérlésével egy-egy varratot létrehozhatunk. Az a távolságot úgy kell megválasztani, hogy a keletkező keményforrasztási zóna egészen az áramvezető felületekig érjen. A 3. ábrán két sarkosan illeszkedő 11 és 12 elem között lézersugaras hegesztés útján megvalósított kötést szemléltetünk. Az áramvezetés a belső felületek között jön létre, A hegesztés elvégzése itt is úgy történik, hogy a két lemezt a kívánt végleges helyzetben egymáshoz illesztjük, majd kívülről az illeszkedő felületek felé lézersugarat irányítunk. A sugár irányát az Ls nyíllal jelöltük. Ennél a hegesztésnél nincs feltétlenül szükség vákuum alkalmazására, hanem védőgáz atmoszféra is megfelelő. A lemezek illeszkedésének megjavítására egymással kapcsolódó L profilt képeztünk ki mindkét lemezen. A lézersugár hegesztés előnyös paraméterei 3 mm-es lemezvastagság esetén a következőek: sugárzási hullámhossz 10,6 /un, folytonos sugárzás (C02 lézerrel), sugárzási teljesítmény 2 kW, hegesztési sebesség 1,5 cm/s. A 2. és 3. ábrákon a lemezeken kialakított galvánbevonatokat külön nem tüntettük fel. A találmány szerinti kötésnél nincs feltétlenül szükség a lemezeken az előzetes galvánbevonat létrehozására, de a sugárhegesztés a már létrehozott bevonatot nem károsítja. Mikrohullámú szerelvények összeállításánál például az utólagos galvanizálás mindaddig előnyösebb lehet, ameddig az áramvezető felületek galvanizálása nehézséget nem okoz. A sugárhegesztés teljesítménysűrűsége olyan nagy, hogy a keletkezett varrattól kis távolságra a lemeznek már nincs ideje felmelegedni, így a hegesztés során csak elhanyagolható nagyságú deformáció keletkezik. A találmány szerinti eljárással a mikrohullámú szerelvények mechanikai előállítását lényegesen leegyszerűsíthetjük, mivel a szerelvényeket végleges alakra készített előre galvanizált lemezekből lépésenként összeállíthatjuk. Ezt a folyamatot részletesebben a 4—7. ábrák kapcsán ismertetjük. A 4. ábrán mikrohullámú szűrő készítésének első szerelési fázisát szemléltettük. A mikrohullámú szűrő négyszögleges csőtápvonalban elhelyezett hangoló íriszekből és megfelelő helyeken elrendezett szondákból áll. A négyszögletes csőtápvonalat négy darab téglalap alakú 20, 21, 30 és 31 lapból készítjük. A csőtápvonal említett lapjai, valamint a 13 íriszlemezek invár anyagból készülnek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
