Герметизація оптичних приладів

 

Метою герметизації оптичних приладів є забезпечення непроникності корпусу для рідин, газів, пилу, піску, пліснявілих грибків і таке інше. Розрізняють герметизацію індивідуальну, часткову і повну. Індивідуальна герметизація передбачає можливість заміни компонентів приладу. При загальній герметизації, яка простіше і дешевше індивідуальної, заміна окремих компонентів можлива лише при демонтажі корпусу. При частковій герметизації застосовують просочення, обволікання і заливку компонентів приладів лаками, пластмасами, компаундами. Інколи при повній герметизації використовують роз'ємний корпус. Недоліками такого способу герметизації є:

· підвищена вимога до міцності корпусу;

· складність виконання і контролю надійності герметизації.

    

Достоїнствами повної герметизації з роз'ємним корпусом є відносно легкий доступ до вузлів приладу. Цей метод герметизації застосовується тоді, коли потрібне періодичне юстування, налаштування приладу або ремонт його елементів. Герметичність роз'ємного корпусу досягається за допомогою прокладок ущільнювачів, представлених на рисунку 13.4.

1

2

3

1

3

2

Рис. 13.4. Прокладки ущільнювачів

а) еластичні з примусовим ущільненням; б) еластичні

 з самоущільненням; в) металеві прокладки.

Металеві прокладки ущільнювачів (див. рис. 13.4.в)) виготовляють з алюмінію (Т=600 К⁰), міді (Т=350 К⁰), нікелю, індія, свинцю. Недолік металевих прокладок в тому, що при повторному вживанні вони зминаються і вимагають заміни. Гумові прокладки допускають повторні вживання. Для їх установки в корпусі роблять спеціальні канавки.

Перетини гумових прокладок представлені в таблиці 13.2.

 

Табл. 13.2

Вигляд гумової прокладки	Коротка характеристика
	Використовується при тривалій експлуатації в широкому діапазоні тисків і при незначній деформації
	Круглі і напівкруглі прокладки найбільш прості у виготовленні, витримують широкий діапазон тисків
	Не вимагають сильного стискання, використовуються при низьких тисках
	Для приладів з великим терміном служби
	Резинометалеві прокладки, встановлюються між площинами; канавок для них не вимагається
	Гумова прокладка, армована пластмасою; застосовуються для приладів, що працюють в агресивних середовищах
	Прокладка, всередину якої подається газ під тиском 2 – 3 атмосфери; застосовується для ущільнення люків і вхідних вікон приладів
	Прокладка з відкачуванням повітря; призначена для ущільнення плоских фланців
	Прокладка із захистом гуми від дій зовнішнього середовища

    

3

Приклад використання металевої прокладки показаний на рисунку 13.5.

b

b

b

4

0

Å

4

0

Å

2

b

4

0

4

1

Рис. 13.5. Вживання металевої прокладки

На рисунку показані: 1 – кришка; 2 – корпус; 3 – металева прокладка.

Рекомендації по вживанню даної прокладки:

 мм мм;  мм мм;  мм мм.

За рахунок пластичних деформацій металева прокладка ущільнює з'єднання, але повторне вживання її не завжди ефективно в наслідок усадки (наклепання) прокладки. Для ущільнення роз'ємних з'єднань застосовуються гумові тороїдальні прокладки. Для таких прокладок застосовуються два види гнізд:

1) клиновидні (для вузлів, що працюють в агресивних середовищах);

2) прямокутні (для вузлів, що працюють в звичайних умовах).

Виглядати такі гнізда можуть так як показано на  рис. 13.6.

 

 

                                                 

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Рис. 13.6. Гнізда під гумові тороїдальні прокладки:

а) клиновидні; б) прямокутні

На рисунку показані: 1 – кришка; 2 – корпус; 3 – гумова прокладка ущільнювача. Рекомендації по вживанню:

-при мм, діаметр перетину гумової прокладки складає  мм.;

-при  мм, діаметр перетину гумової прокладки складає  мм.;

-при мм, діаметр перетину гумової прокладки складає мм.

Недоліком гумових прокладок є зниження герметизації при низьких і високих температурах. При нероз'ємній герметизації вузол або прилад поміщають у влаго- і газонепроникний корпус. В цьому випадку не застосовують компаунди і клей, оскільки лінійний температурний коефіцієнт розширення цих матеріалів не відповідає тим же показникам для деталей корпусу. Герметизацію при цьому забезпечують використанням зварювання і паяння. При зварюванні використовують з'єднання встик, при паянні – з'єднання внахлестку. Приклад такого з'єднання показаний на рисунку 13.7.

1

2

П

р

и

п

о

й

З

о

н

а

о

п

л

а

в

л

е

н

2

1

2

П

р

и

п

о

й

о

н

а

п

л

л

1

Рис. 13.7. Герметизація з використанням:

а) зварювання; б) паяння.

На рисунку 1, 2 – деталі корпусу.

При паянні деталей з матеріалів з різними коефіцієнтами лінійного температурного розширення зовнішня деталь повинна мати більший коефіцієнт, аби забезпечити стискування припою при охолодженні.