Вибрация – невидимый враг производства

Чингаев Олег, "РусЭлектронПроект"

Вибрация (лат. Vibratio «колебание, дрожание») — механические колебания. Вибрация — колебание твёрдых тел.

В электронной и микроэлектронной промышленности вибрация является одним из зол от которого надо избавляться и лучше всего это делать на стадии проектирования. Воздействие вибрации происходит от внешних источников и непосредственно от оборудования, имеющего динамические нагрузки, например, вибростенд, установщик компонентов и от инженерного оборудования – вентиляционные установки, насосы, компрессоры и др. Предлагаю вашему вниманию четыре истории из жизни, связанные с вибрацией.

Рис. 1. Вибростенд на развязанном фундаменте

Первая история о том, как мы разместили вибростенд в подвале одной из «клюшек» в Зеленограде. Поскольку вибростенд достаточно мощный - IMV i260, весом в тонну, нужно было избежать воздействия вибрации на строительные конструкции. Нами было принято решение о проектировании «развязанного фундамента», это самый простой, надежный и дешевый способ защиты от вибрации. Суть «развязанного фундамента» состоит в том, что бетонный куб (вес и размер рассчитывается в зависимости от источника вибрации) укладывается в бетонное корыто таким образом, чтобы не соприкасаться со стенками корыта. На дно бетонного корыта выкладываются специальные виброизолирующие пластины, и бетонный куб устанавливается на эти пластины. Большая часть вибрации поглощается за счет веса бетонного куба, а остатки вибрации - виброизолирующими пластинами. Пример такого фундамента см. см. рис.1, 2. Фундамент прошел строительную экспертизу и в эксплуатации уже более 10 лет.

Рис. 2. Чертеж развязанного фундамента

Вторая история связана с одним из Раменских предприятий. Здесь все нужно было сделать с точностью до наоборот. Задача стояла избежать внешних воздействий вибрации на очень чувствительное изделие для его калибровки. При замерах вибрации четко были видны всплески от проезжавших примерно в километре от здания электричках и товарных поездов. Еще время от времени появлялся большой всплеск на графике вибрации не известного происхождения. После обхода всех производств предприятия выяснилось, что данный всплеск дает работа гильотины в одном из цехов. После сбора всей информации нами был выполнен проект «развязанного фундамента». Этот фундамент тоже до сих пор в эксплуатации.

Следующая история случилась в одном НИИ. В период реконструкции производства там было принято решение разместить линию поверхностного монтажа на четвертом этаже здания. Проект выполнял один очень уважаемый отраслевой проектный институт (без иронии). Помещение, в котором находилась линейка SMD монтажа было разделено стеклянной перегородкой на две части, во второй части этого помещения разместили участок оптической инспекции. И выяснилось, что во время работы линейки SMD монтажа невозможно было проводить оптическую инспекцию, изображение в микроскопе прыгало. Нас попросили разобраться и дать рекомендации. На замеры по вибрации мы пригласили своих партнёров – подразделение Росатома, следящее за состоянием атомных электростанций. После выполненных замеров выяснилось следующее: при работе установщика компонентов и установки внутрисхемного контроля и тестирования с летающими пробниками вибрация от них передавалась на перекрытия и входила в резонанс с вибрацией строительных конструкций, что вызывало перемещение перекрытия этажа почти на 3 мм (см. аналитическую записку). Выйти из этой ситуации можно только значительным увеличением стяжки пола, с учетом несущей способности строительных конструкций, или посменной работой участков SMD монтажа и оптической инспекции. Ошибка заключалась в том, что Заказчик на стадии проектирования не обратил внимания проектировщиков на наличие оборудования с динамической нагрузкой, а проектировщик не поинтересовался об этом.

Ну и последняя история. В одном очень большом предприятии производящем электронные и микроэлектронные изделия во время реконструкции и перевооружения было принято решение разместить участок микроэлектроники на пятом этаже одного из корпусов. Прошло какое-то время, и встал вопрос перенести существующий участок фотолитографии на участок микроэлектронного производства, так как находились они в разных корпусах и разных частях территории большого производства. Нас попросили проработать этот вопрос. Как и всегда, мы пригласили партнеров для замера существующей вибрации, и выяснилось, что участок фотолитографии перенесен быть не может, так как существует критическая для экспонирования вибрация от проходящего недалеко железнодорожного транспорта. Была проработана возможность переноса оборудования с установкой на платформы с газовыми амортизаторами. Технически такая возможность была, но стоимость антивибрационных платформ по стоимости была сопоставима со стоимостью оборудования для фотолитографии.

Уважаемые коллеги, при организации нового производства, реконструкции, техническом перевооружении производства никогда не забывайте о вибрации.

Задать вопрос авторам статьи: https://industry-hunter.com/Rusep

Понравилась статья? Поставьте лайк 7

Электроника Проектирование и строительство производств