Описанный здесь способ изготовления разъёмов позволяет в домашних условиях изготовить одну часть разъёма (розетку или вилку) по имеющейся второй части. Основная идея метода заключается в использовании термоклея ("настоящая китайская технология"). В том виде, как описан, этот метод может применяться при шаге контактов около 5 мм и больше, при этом изготовленный разъём по качеству практически не уступает заводскому. Для меньшего шага могут возникнуть сложности с заливкой термоклея, если он недостаточно жидкий.
Данный способ был придуман Андреем Степановым в 2004 г. Я использовал его для изготовления разъёма (розетки) к Garmin GPS 72. Были добавлены операции, позволяющие исключить риск оплавления корпуса прибора (образца разъёма, для которого делается ответная часть), учитывая высокую рабочую температуру термоклея.
Ниже описывается технологический процесс на примере изготовления ответной части разъёма (розетки) к Garmin GPS 72.
Компоненты, отмеченные знаком (*), требуются только в случае нетермостойкого исходного разъёма.
Исходный разъём не должен содержать внутренних уширений, которые не позволили бы вытащить из него отлитую непосредственно в нём форму. Если это не так, необходимо предварительно заполнить эти уширения чем-то, позволяющим реализовать приведённую технологическую схему.
Если исходный разъём достаточно термостойкий, чтобы не деформироваться при рабочей температуре термоклея (170-200 °C), то процесс изготовления очень быстрый и простой. Необходимо начинать с операции 9, используя в качестве формы-негатива сам разъём. В противном случае процесс более долгий и сложный, начинается с шага 1.
1. Подготавливаем исходный разъём для отливки формы-позитива из парафина (рис. 1).
Рис. 1. Подготовка исходного разъёма (увеличить)
1.1. Одеваем кембрики на контакты разъёма с целью защиты их от смазки и от парафина. Кембрики должны одеваться на контакты плотно, не болтаясь, т. к. они останутся в парафиновой форме-позитиве и будут задавать положение контактов разъёма. В то же время они должны легко сниматься с контактов, чтобы можно было легко без деформации вытащить парафиновую форму вместе с кембриками. В длину их необходимо сделать такими, чтобы за их концы можно было взяться при вытаскивании формы (чтобы они не остались на контактах).
1.2. Тщательно смазываем внутренность разъёма, а также наружную поверхность, куда может попасть парафин при отливке формы. Имейте в виду, что парафин имеет свойство растекаться и капать мимо цели. Смазка обеспечит хорошее отставание парафина от поверхности. Счищать приставший парафин что с пластмассы, что с металла не так просто. В качестве инструмента для смазки я использовал деревянную спичку. Для упрощения вынимания формы из гнезда я ещё выложил нижнюю и боковую поверхности гнезда плёнкой от ламинатора (плёнка весьма тонкая, но упругая). Возможно, это излишняя предосторожность.
1.3. Делаем из бумаги маску с вырезом в форме гнезда, чтобы закрыть окрестности разъёма от пролитого не туда парафина.
2. Расплавляем парафин в кипятке (рис. 2).
Рис. 2. Плавление парафина (увеличить)
Количество парафина должно быть таким, чтобы его хватило для заполнения внутренности разъёма.
3. Заливаем парафин в разъём (рис. 3). В процессе заливки опускаем в парафин нитку или что-либо ещё, за что будем потом вытаскивать форму из гнезда.
Рис. 3. Заливка парафина в гнездо (увеличить)
Маска из бумаги позволяет уменьшить разрушительное воздействие пролитого мимо цели и излишнего разлившегося парафина.
4. Охлаждаем изделие, ждём, пока парафин застынет.
5. Аккуратно извлекаем парафиновую форму-позитив из гнезда (рис. 4). Тащим равномерно за нитку и выступающие концы кембриков.
Рис. 4. Извлечение парафиновой формы (увеличить)
Очищаем исходный разъём от парафина и смазки (впрочем, это можно будет сделать и чуть позже, когда будет застывать эпоксидка).
6. Заливаем форму-позитив эпоксидной смолой в подготовленной ёмкости так, чтобы получить форму-негатив (рис. 5).
Рис. 5. Заливка формы-позитива эпоксидной смолой (увеличить)
6.1. Вставляем в кембрики формы-позитива куски проволоки. Длина вставленной части должна быть не меньше длины штырей разъёма и не больше глубины отверстий подготовленных клемм. Проволока должна выступать из кембриков на такую длину, которая позволит достаточно надёжно зафиксироваться этой проволоке в застывшей эпоксидке (для этого проволоку желательно изогнуть). Диаметр проволоки должен быть таким, чтобы она относительно легко входила как в кембрики, так и в клеммы (и выходила тоже), в то же время клеммы на ней не должны болтаться. В кембриках её нужно зафиксировать неподвижно.
6.2. Если на парафиновой форме осталось недостаточно смазки, подмазываем. Особенно смазываем плёнку, если она приклеилась к парафину и если она не термостойкая.
6.3. Смешиваем эпоксидную смолу и отвердитель. Стараемся сделать это так, чтобы в смеси не образовались пузыри (у меня без пузырей не обошлось). Смолу проще смешивать, нагрев градусов до 40–50, однако, в этом случае важно охладить её перед заливкой в форму, чтобы не расплавить парафин (и успеть охладить вовремя, чтобы она не схватилась раньше времени, реакция как будто бы экзотермическая!).
6.4. Берём ёмкость для отливки формы-негатива, опускаем в неё форму-позитив (с проволоками в отверстиях кембриков) и аккуратно заливаем приготовленной смесью эпоксидной смолы с отвердителем. Следим за тем, чтобы не образовалось воздушных мешков.
7. Ждём затвердения эпоксидки. К сожалению, уменьшить время застывания путём нагрева состава нельзя — парафин расплавится. Если время уже позднее, то это хороший повод лечь спать |-( )
8. Извлекаем парафин, очищаем форму-негатив (рис. 6). При необходимости дорабатываем напильником.
Рис. 6. Очистка формы-негатива (увеличить)
С парафиновой формой можно особенно не церемониться — она больше не нужна.
9. Обильно смазываем форму-негатив силиконовой смазкой (рис. 7).
Рис. 7. Смазка формы-негатива (увеличить)
Поскольку у меня в эпоксидке присутствовали пузыри, я старался заполнить открывшиеся пустоты силиконовым вазелином. Не скажу, что это удалось, но всё же. Потом всё хорошо полил силиконовым маслом.
10. Готовим провода с клеммами и одеваем на них кембрики (рис. 8). Желательно иметь термостойкие кембрики. С термоусадочной трубкой я пока не экспериментировал.
Рис. 8. Подготовка клемм (увеличить)
Желательно использовать кембрик минимального диаметра, который можно ещё надеть на клеммы. Чем тоньше кембрик, тем больше будет свободного пространства, куда заливать термоклей. Если ваш термопистолет не плавит клей до абсолютно жидкого состояния, а плотность монтажа высокая, то свободное пространство лишним не будет.
Клеммы в моём случае были взяты из разъёма питания MB сгоревшего блока питания ATX, чуть поджаты плоскогубцами.
11. Одеваем провода с клеммами на проволоку, зафиксированную в форме-негативе (рис. 9).
Рис. 9. Фиксация клемм (увеличить)
12. Заливаем форму термоклеем (рис. 10).
Рис. 10. Заливка термоклеем (увеличить)
При заливке боремся с воздушными пузырями. Если клей не очень жидкий, то, похоже, помогает предварительный подогрев формы в кипятке. Пока я отлил всего 2 разъёма. В первом случае я не использовал подогрев, клей не проник в тонкие места. Во втором случае я нагревал форму и получил очень хорошее качество заполнения формы, но вот кембрики по ходу дела немного деформировались и сползли с клемм.
Полезно сформировать края разъёма так, чтобы за них можно было удобно его извлекать сначала из формы, а потом из гнезда исходного разъёма. Например, когда клей охладится до вязкого состояния, немного сжать верхнюю часть с боков 2 толстыми гвоздями.
13. Ждём, пока термоклей остынет.
14. Извлекаем получившийся разъём из формы (рис. 11).
Рис. 11. Извлечение разъёма из формы (увеличить) (увеличить — второй экземпляр)
Очищаем разъём от смазки. Лишние части срезаем ножом.
15. Проверяем разъём (рис. 12). Если подошло, то разъём готов. Если нет — анализируем, что сделали неправильно, и повторяем попытку.
Рис. 12. Разъём готов
Пока по данной технологии было изготовлено всего несколько разъёмов, розеток. Я не вижу принципиальных сложностей с изготовлением других типов разъёмов, хотя область применимости метода, безусловно, существует. Во многих случаях проще приобрести готовый разъём. Данная технология появилась в ситуации, когда штатного разъёма в продаже найти не удалось.
Данная технология (в варианте без изготовления промежуточных форм) была придумана Андреем Степановым, ЗАО "Локомотив" (г. Ярославль) в 2004 г.
Как-то раз от партнёров был получен для тестирования некий прибор. Поскольку разъём на приборе был не особенно широко распространённого типа, а решить проблему с подключением надо было весьма быстро (причём портить штатный шнур не хотелось), был придуман способ: одеть на контакты подходящие клеммы в кембриках и залить это всё термоклеем. Получилось замечательно. К сожалению разъём не сохранился, а фотографии сделано не было. Можно сказать, что это был 8-контактный разъём с диаметром вставки порядка 14 мм, корпус разъёма сделан из пластмассы.
Для тех, кто ещё не являются обладателями главного инструмента настоящей китайской технологии ;) , хотелось бы рассказать о своём опыте покупки термопистолета. Покупка производилась в Москве, в магазине "Чип и Дип" на ул. Гиляровского в октябре 2005 г. (1$ ~= 28 руб., 1€ ~= 34 руб.).
В продаже присутствовали термопистолеты маленькие, работающие на тонких стержнях, по 110 руб., а также несколько видов термопистолетов большего размера, работающих на толстых стержнях, от 170 руб. до 560 руб. Что касается маленького термопистолета, то конкретно представленный вид не тестировался, хотя первый разъём, изготовленный по данной технологии, заливался из подобного пистолета. Тот термопистолет работал нормально. На коробке представленного в магазине образца было написано, что температура может достигать 150 °C (300 °F). Один из покупателей не советовал брать такой по причине низкой рабочей температуры.
Из больших термопистолетов, волею обстоятельств, было оценено несколько видов: за 210 руб. (G-250, 40 Вт, в прозрачной упаковке), за 390 руб. (120 W на этикетке, реально существенно меньше; в пластмассовой коробке с ручкой) и за 560 руб. (120 Вт, в картонной коробке). Экземпляр за 210 руб. относительно бесхитростный, насадка не сменная, но работает нормально (я работал именно им), греет клей примерно до 170 °C. На коробке было написано, что температура может достигать 193 °C (380 °F). Клей на выходе получается не то чтобы совсем жидкий, но довольно текучий.
Далее был протестирован образец за 390 руб. Привлекала коробка с ручкой и сменная насадка. По словам одного из продавцов, он должен плавить клей существенно лучше, чем тот, что за 210 руб. На практике всё оказалось наоборот. Помимо откровенно плохого качества изготовления (резьба с задирами, у одного образца ещё и с трещиной), грел он ну совсем слабо. Причём это была особенность всей партии. Клей на выходе имел температуру 130, от силы 140 °C, вообще еле-еле выдавливался, поскольку конструкция насадки была явно рассчитана на более высокую температуру и текучесть клея. По заявлениям другого продавца, значок 120 W на этикетке не связан с мощностью, а мощность — 60 Вт. Тем не менее налицо тот факт, что температура у него меньше, чем у термопистолета с мощностью 40 Вт. В общем, надо признать этот вид совершенно непригодным к работе.
Третий протестированный вид — за 560 руб. Надписи на коробке говорили, что он "Professional" (ну это понятно, маркетинг как-никак), 120 Вт, со сменными насадками. Качество изготовления вполне приличное, дефектов обнаружено не было, насадка в комплекте имела снаружи защитное силиконовое покрытие (чтобы не обжечься, видимо). Действительно весьма бодро нагревается, рабочая температура не меньше 170 °C (пока точно не измерена), клей идёт довольно жидкий. В общем, образец оставил самое лучшее впечатление.
Подводя итог, можно сказать, что можно покупать либо дешёвый термопистолет, прилично выглядящий (впрочем, самые дешёвые я не тестировал, быть может там тоже есть проблемы), либо уже дорогой, с хорошим качеством механической обработки деталей. Варианты из промежуточной ценовой категории, вероятно, являются грубой подделкой под образцы высокого класса.
P. S. Ещё замечание про выбор термоклея. В продаже имеются клеевые стержни разных цветов. Следует иметь в виду, что отличаются они не только цветом, но и твёрдостью.
P. P. S. Приношу огромную благодарность продавцам магазина "Чип и Дип" на ул. Гиляровского за понимание и терпение при тестировании термопистолетов.
Алексей Елизаров
при содействии Романа Елизарова
27.10.05
Счетчик посещений:
/
