雷達(dá)設(shè)備長(zhǎng)期服役于海環(huán)境中，濕熱、鹽霧和霉菌對(duì)雷達(dá)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和電氣元器件的侵蝕破壞，會(huì)嚴(yán)重影響裝備的可靠性和服役壽命。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)：有50%以上的設(shè)備故障是由三防（防濕熱、防鹽霧、防霉菌）設(shè)計(jì)不當(dāng)或三防工藝不成熟而造成的。風(fēng)機(jī)作為雷達(dá)電子設(shè)備通風(fēng)散熱的關(guān)鍵核心器件，如若發(fā)生故障，會(huì)給雷達(dá)電子設(shè)備帶來(lái)性能影響甚至不可逆的損傷。因此，有必要對(duì)海環(huán)境下風(fēng)機(jī)的環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

本文結(jié)合雷達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的直流風(fēng)機(jī)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)的環(huán)境防護(hù)措施研究及分析，為雷達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的選型及防護(hù)提供借鑒和參考。

風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)

直流風(fēng)機(jī)主要由風(fēng)機(jī)葉片和風(fēng)機(jī)外框兩部分組成，其結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。內(nèi)/外軸承、襯套、繞組、印制電路板與風(fēng)機(jī)外框?yàn)橐惑w，轉(zhuǎn)軸與風(fēng)機(jī)葉片為一體，風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)軸通過(guò)彈簧、平墊圈、彈性擋圈與風(fēng)機(jī)外框連接，保持相對(duì)位置關(guān)系。彈簧設(shè)置在外軸承外側(cè)，靠平墊圈和彈性擋圈壓緊。

圖1某直流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)組成示意圖

直流風(fēng)機(jī)葉片和風(fēng)機(jī)外框材質(zhì)一般為復(fù)合材料或金屬材料，且結(jié)構(gòu)件自身均做有相應(yīng)的表面處理和涂覆處理，海環(huán)境下相對(duì)不易產(chǎn)生腐蝕損傷；轉(zhuǎn)軸及軸承部分因風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，常注有潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑油，海環(huán)境下亦不易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。直流風(fēng)機(jī)海環(huán)境下的環(huán)境防護(hù)重點(diǎn)為印制電路板，印制電路板上電子元器件、金屬件及電路在濕熱、鹽霧、霉菌環(huán)境下，經(jīng)常發(fā)生腐蝕，絕緣電阻下降，信號(hào)傳輸失真，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)故障。

交流風(fēng)機(jī)內(nèi)部設(shè)備組成及布局與直流風(fēng)機(jī)不同，不存在印制電路板，核心器件漆包線(xiàn)繞組均涂覆有較厚的絕緣漆，故交流風(fēng)機(jī)的環(huán)境防護(hù)性能強(qiáng)于直流風(fēng)機(jī)。

風(fēng)機(jī)防護(hù)設(shè)計(jì)

01 風(fēng)機(jī)防護(hù)措施

目前海環(huán)境下直流風(fēng)機(jī)環(huán)境防護(hù)措施主要有如下三種：

1) 直流風(fēng)機(jī)三防選型：考慮風(fēng)機(jī)的使用環(huán)境，設(shè)計(jì)階段選用具備三防能力的風(fēng)機(jī)，防護(hù)等級(jí)IP68；

2) 浸泡法三防處理：風(fēng)機(jī)進(jìn)行聚氨酯清漆浸泡，印制電路板形成三防鍍膜，提高印制電路板上元器件的三防性能；

3）真空氣相沉積法鍍絕緣膜：風(fēng)機(jī)采用真空氣相沉積法對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行絕緣鍍膜，成分為C型聚對(duì)二甲苯，提高風(fēng)機(jī)環(huán)境防護(hù)性能。

因此在低溫過(guò)程中需要保持設(shè)備的密封與箱內(nèi)的正壓。

02 浸泡法工藝流程 

1) 準(zhǔn)備：待處理風(fēng)機(jī)齊套，風(fēng)機(jī)表面標(biāo)記；加電測(cè)試，記錄風(fēng)機(jī)工作的電壓和電流值。

2) 清洗：風(fēng)機(jī)浸入無(wú)水乙醇，風(fēng)機(jī)印制電路板側(cè)朝下，無(wú)水乙醇沒(méi)過(guò)風(fēng)機(jī)印制板；浸泡約1min，手持風(fēng)機(jī)輕輕晃動(dòng)約1min，晃動(dòng)時(shí)保持風(fēng)機(jī)印制板始終浸泡在無(wú)水乙醇內(nèi)。

3) 去潮：風(fēng)機(jī)從無(wú)水乙醇內(nèi)取出，靜置5min后入烘箱45°去潮處理4h。

4) 測(cè)試：風(fēng)機(jī)加電測(cè)試，記錄風(fēng)機(jī)工作的電壓和電流值。

5) 三防處理：

① 按聚氨酯清漆防護(hù)噴涂通用工藝配置三防漆；

② 用壓敏膠帶保護(hù)風(fēng)機(jī)葉片；

③ 風(fēng)機(jī)印制電路板側(cè)朝下平放入容器內(nèi)；

④ 將配好的三防漆慢慢注入容器，液面沒(méi)過(guò)印制電路板約1mm，靜置1min；

⑤ 將風(fēng)機(jī)取出，滴漆約5min，用無(wú)紡布或綢布蘸取無(wú)水乙醇將風(fēng)機(jī)下表面的漆液擦除；

⑥ 室溫自然晾干4h；

⑦ 重復(fù)①～⑥工序操作；

⑧ 室溫固化24h。

6) 清潔處理：去除風(fēng)機(jī)葉片上的膠帶及表面多余物，并去除多余漆液。

7) 測(cè)試：風(fēng)機(jī)加電測(cè)試，記錄風(fēng)機(jī)工作的電壓和電流值。

03 真空氣相沉積法工藝流程

1) 準(zhǔn)備：

① 待處理風(fēng)機(jī)齊套，風(fēng)機(jī)表面標(biāo)記；加電測(cè)試，記錄風(fēng)機(jī)工作的電壓和電流值；

② 待處理風(fēng)機(jī)工件架擺放整齊，避免相互碰觸；工件架放塞尺做陪測(cè)片；

③ 記錄環(huán)境溫度和濕度，溫度應(yīng)保持在25℃±10℃；濕度應(yīng)保持在20％～75％RH。

2) 稱(chēng)料：按工藝要求稱(chēng)取鍍膜厚度對(duì)應(yīng)Parylene C原材，記錄數(shù)據(jù)及原材料批號(hào)。

3) 沉積：

① 設(shè)備開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)抽真空，同時(shí)打開(kāi)冷機(jī)；

② 真空控制器達(dá)到設(shè)置值，開(kāi)裂解爐和真空規(guī)管加熱，設(shè)置溫度，記錄時(shí)間和參數(shù)；

③ 當(dāng)裂解爐溫度顯示670～690，且真空達(dá)到并低于基壓時(shí)，打開(kāi)蒸發(fā)旋鈕，設(shè)置蒸發(fā)溫度110～120，記錄時(shí)間和各參數(shù)；保持40min～60min；

④ 將真空控制器設(shè)定值升高5，同時(shí)將蒸發(fā)溫度設(shè)定值升至180℃，記錄時(shí)間和各參數(shù)；保持此設(shè)置值15 min～25 min；

⑤ 將真空控制器設(shè)定值再升高5，記錄時(shí)間和各參數(shù)；保持此設(shè)置值15min～25 min；

⑥ 將真空控制器設(shè)定值再升高2，記錄時(shí)間和各參數(shù)；保持此設(shè)置值15min～25 min；

⑦ 將真空控制器設(shè)定值再升高1，記錄時(shí)間和各參數(shù)；此后進(jìn)入穩(wěn)定鍍膜階段，無(wú)需記錄數(shù)據(jù)，或記錄一次期間任意時(shí)刻的各參數(shù)；

⑧ 結(jié)束關(guān)機(jī)，將真空旋鈕旋至HOLD位置，關(guān)冷機(jī)。將裂解爐旋鈕旋至關(guān)閉；記錄時(shí)間和各參數(shù)；

⑨ 關(guān)閉蒸發(fā)旋鈕旋，停機(jī)，維持真空隔天卸架，或待裂解爐溫度降至400，且蒸發(fā)溫度降至75以下后，將關(guān)閉蒸發(fā)旋鈕，真空放氣，出爐，記錄時(shí)間和各參數(shù)；

⑩ 出爐時(shí)，移除腔體，取下工件架，戴手套逐層取出工件，置于周轉(zhuǎn)盒內(nèi)，并對(duì)有稱(chēng)重標(biāo)記的工件進(jìn)行稱(chēng)重。

4) 檢驗(yàn)：

① 外觀檢測(cè)保護(hù)膜層需完整，膜層表面沒(méi)有氣泡；

② 檢測(cè)膜層厚度需符合圖紙要求；

③ 風(fēng)機(jī)加電測(cè)試，記錄風(fēng)機(jī)工作的電壓和電流值。

04 風(fēng)機(jī)防護(hù)小結(jié)

聚氨酯清漆浸泡法或真空氣相沉積法均能夠使風(fēng)機(jī)印制電路板表面產(chǎn)生三防鍍覆膜層，且風(fēng)機(jī)三防處理前后運(yùn)行電流基本一致，上下偏離值均在5%以?xún)?nèi)。風(fēng)機(jī)印制板處理前后實(shí)物如圖2所示。

a.(左)印制板三防處理前；b.(中)浸泡法三防處理;c.(右)真空氣相沉積法三防處理      圖2某直流風(fēng)機(jī)印制板實(shí)物圖