Genel

Devre Kartları Havacılık ve Uzay Endüstrisi için Neden Çok Önemlidir?


Devre kartları, birçok elektroniğin ayrılmaz bir parçasıdır. Cep telefonlarından dijital saatlere kadar çok çeşitli cihazları çalıştırmak için gereken elektrik yüklerini yönlendirirler. Onlar olmadan, elektronik cihazlarımızın büyük çoğunluğu bu şekilde çalışmazdı.

[Resim Kaynağı:Pixabay]

Genellikle, geleneksel bir devre kartı iş görür. Yine de belirli koşullar özel çözümler gerektirir. Bazen bir üretici, normal bir kartın işleyemeyeceği bir konumda bir devre kartı girmek isteyebilir. Bazı kartların yüksek sıcaklıklar ve basınçlar gibi aşırı koşullarda hayatta kalması gerekir. Böyle durumlarda üreticiler devre kartı tasarımı ile biraz daha yaratıcı olurlar.

Devre Kartı Türleri

Genellikle baskılı devre kartları veya PCB'ler olarak adlandırılan devre kartları, bir yalıtkan ve iletken malzeme ipleri içerir. PCB'lerin çoğunda yalıtkan, levhayı topraklayan, ısı direnci sağlayan veya başka bazı işlevleri olan yeşil cam elyaftır. Bakır genellikle elektriği iletmek için kullanılır ve metali yalıtıcıya lehimleyerek tutturulur.

Devre kartı üreticileri bazen özel amaçlar için kartlar oluştururken malzemelerin yerini alır. Kart aşırı koşullara maruz kalırsa, daha sağlam malzemeler veya belirli özelliklere sahip malzemeler kullanmaları gerekebilir.

Diğer zamanlarda, devre kartı tasarımı, kartları daha uyumlu hale getirmek için değişir. Esnek panolar veya şerit devre kartları esnek olacak şekilde yapılır. Bu, üreticilerin bunları cihazlara normalde yapamayacakları konumlara yerleştirmelerine olanak tanır. Küçük alanlara sığacak şekilde bükülebilir ve diğer cihaz bileşenlerinin etrafına sarılabilirler.

Havacılık Endüstrisi için Devre Kartları

Havacılık endüstrisi, ortalama günlük elektronik cihazlar için ihtiyaç duyulandan daha sağlam PCB'ler gerektiren bir sektördür. Uçaklarda, uzay mekiklerinde, uydularda ve kontrol kulelerinde kullanılan bileşenlerin aşırı koşullarda son derece güvenilir olması gerekir. Standart PCB'lere üstesinden gelebileceklerinden daha fazla baskı uygulayacak bazı alışılmadık koşullara maruz kalıyorlar. Ve bu temel bileşenler başarısız olursa, sonuçlar felaket olabilir.

Bu nedenle, devre kartı üreticileri, konu havacılık olduğunda aşırı önlemler alır ve ekstra dayanıklı malzemeler kullanır. Devre kartlarındaki gelişmeler, daha güvenli ve daha verimli hale getirerek havacılık endüstrisine fayda sağlar.

Havacılık devre kartlarının, maruz kaldıkları bazı zorlu koşullara nasıl dayandıkları aşağıda açıklanmıştır.

Yüksek sıcaklıklar

Dış uzayda, elektronik cihazlar mümkün olduğunca düşük sıcaklıklara maruz kalabilir. negatif 150 santigrat derece. Uzay boşluğunda, ısıyı aktaracak hava da yoktur, bu nedenle onu aktarmanın tek yolu radyasyondur.

Üreticiler, bu aşırı sıcaklıklara dayanabilmeleri için havacılık PCB'lerinde belirli yüksek sıcaklık laminatları, bakır ve alüminyum substratları kullanırlar. Termal bileşik ayrıca ısının diğer elektronik parçalara aktarılmasını önlemek için sıklıkla kullanılır.

Bileşenler yaklaşık olarak ayarlanabilir Bir inçin binde 20'si ısının termal dağılımını kolaylaştırmak için kartın yüzeyinden veya boşluk kullanılabilir. Havacılıkta ekstra ısıdan kurtulmak için fanlar kullanılabilir.

Isı da oksidasyona neden olabilir. Eloksallı alüminyum kullanmak, bunun neden olabileceği sorunları ortadan kaldırabilir.

Şok emilimi

Havacılık endüstrisinde kullanılan elektronikler, aşırı şok ve titreşim gibi mekanik suistimale de maruz kalabilir.

PCB'lerin bu tür koşullara dayanabilmesi için üreticiler bazen kartların tasarımını değiştirirler. Bazıları, lehimlemenin aksine, bileşenleri yerinde tutmaya yardımcı olmak için karta bastırılan pimler kullanır. Bazen mühendisler ek güvenlik için pimleri ve lehimlemeyi birleştirir.

PCB'leri yüksek veya düşük sıcaklıklara daha dirençli hale getirme stratejilerinden bazıları ayrıca şok ve titreşimlere karşı koruma uygulamalarına da sahiptir. Bir panele termal bileşik uygulamak, dalgalanmaların etkisini azaltmaya yardımcı olabilir. Bileşenler ve kartın yüzeyi arasında küçük bir boşluk bırakmak da PCB üzerindeki gerilmede bir miktar rahatlama sağlayabilir.

Radyasyon

Uzayda kullanılan PCB'lerin üstesinden gelinmesi gereken biraz benzersiz bir zorluk daha var. Uzaydaki daha yüksek radyasyon seviyeleri, etkilerini tolere etmeye uygun değilse ekipmana zarar verebilir.

Üreticiler, çeşitli malzemeler kullanarak elektronik cihazları radyasyondan korumaya çalışır. Ayrıca bileşenleri küçültürler, böylece radyasyon riski daha az parça olur. Ayrıca tek bir radyasyon olayının tüm işlemi devre dışı bırakmaması için yedeklemeler oluştururlar.

Transistörler arasında elektrik iletebilen kalıcı yollar oluşturan Antifuse teknolojisinin radyasyona daha dirençli olduğu görüldü. Diğer tip devreler, daha ince malzeme katmanları kullanılarak daha esnek hale getirilmiştir.

Radyo frekansı

Havacılıkta, iletişim için radyo dalgaları kullanılmalıdır, bu nedenle sinyallerin herhangi bir şekilde bozulmadan iletilebilmesi çok önemlidir.

Radyo iletişiminin düzgün bir şekilde geçmesini sağlamak için, üreticiler PCB üzerindeki stratejik yerlere koruma yerleştirmeli ve bazen anten kullanmalıdır. İletim hatlarını olabildiğince kısa yapmak, radyo iletişimlerinin doğru bir şekilde iletilmesini sağlamaya da yardımcı olabilir.

Sonuç

Her gün devre kartları kullanıyoruz ve bunlar elektronik cihazlarımızın çoğu için vazgeçilmezdir. Cihazlarımızın genellikle aşırı sıcaklığa veya radyasyona dayanması gerekmez. Havacılık endüstrisi için baskılı devre kartları söz konusu olduğunda, çok daha fazlasına dayanabilmeleri gerekir.

Devre kartı tasarımı ve üretimindeki gelişmeler, havacılık endüstrisinin ilerlemesini sağlamıştır. Radyasyonla başa çıkabilen havacılık devre kartları olmadan, derin uzayı keşfedemeyebilir veya uyduları dünyanın yörüngesine gönderemeyebiliriz. Jet uçaklarında kullanılan devre kartları aşırı darbelere ve titreşimlere dayanamazsa, hasar görebilir ve bu da tehlikeli bir duruma neden olabilir.

Devre kartı üreticileri PCB'leri daha çok yönlü, sağlam ve güvenilir hale getirmenin yeni yollarını keşfetmeye devam ettikçe, havacılık endüstrisi de fayda sağlayacak. Havacılık ve uzay ekipmanı PCB'leri daha verimli bir şekilde kullanabilecek, bakıma daha az ihtiyaç duyacak ve daha güvenilir ve verimli çalışabilecek. Devre kartları, havacılık endüstrisinin yalnızca küçük bir parçası olmasına rağmen, endüstri genelinde yaygın etkileri olabilecek önemli bir karttır.

AYRICA GÖZ ATIN: NASA’nın Fütüristik 3D Baskılı "Uzay Kumaşı" na göz atın


Videoyu izle: UÇAK HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ KONTENJANLARINDA TEHLİKELİ ARTIŞ! (Ekim 2021).