Тут коллеги, продвигающие инженерный хаб @hubdelo выкатили пост про нитевидные кристаллы (они же "усы", "вискеры"). И почитав комментарии я хочу немного расширить кругозор аудитории. Ну и надеюсь подписанные на меня инженеры поправят меня.
Есть разные интересные явления, про которые уже знают материаловеды. Потому что предшествовало этому "АААааа пиздец все сломалось, мы не знаем почему, все делали правильно!!!!1111" И в процессе дотошного расследования, изучения того, что осталось, натыкались на разные явления. Давайте познакомлю с некоторыми из них:
Оловянная чума.
Олово имеет аллотропные модификации, как например углерод. Алмаз и графит сделаны из одинаковых атомов углерода, но в по-разному построенных кристаллических решетках, поэтому один прозрачен и тверд, а второй черный и жирный. И если есть подходящие условия, то вещество может из одной формы переходить в другую. Так и олово при комнатной температуре находится в виде β-формы ("белое олово"), твердого блестящего металла. При температуре ниже +13С оно может переходить в α-форму ("серое олово") - серого рыхлого порошка, как на фото справа. Но процесс этот крайне медленный, и заметным становится при сильном (-30С) морозе или при наличии загрязнителей. В частности автор этого фото (http://www.periodictable.ru/ горячо рекомендую) для ускорения процесса добавил на правый конец кусочек антимонида индия, как затравку.
С последствиями оловянной чумы столкнулась экспедиция ТерраНова полярника Скотта. Представьте, вы посреди ледяной пустыни возвращаетесь замерзшие, к ранее разбитому лагерю с припасами, а там все топливо вытекло. Потому что жестяные банки тогда запаивали оловом.
Сейчас с этим борются добавками разных металлов. Так достаточно добавить примерно 2% висмута и проблема больше не появится.
2. Нитевидные кристаллы.
Они же "усы", они же "вискеры". Самопроизвольно вырастают из разных покрытий (не только олово, усы дают покрытия из цинка, кадмия, серебра, золота) тончайшие и длинные кристаллики.
Причем, это именно кристаллики - они имеют идеальную структуру, поверхность. Их прочность близка к теоретическому максимуму и ученые мечтают научиться их выращивать по заказу, пока получается с переменным успехом. Но инженеры от них не в восторге, просто посмотрите какой пиздец:
Проектируешь печатную плату, делаешь зазор в 8 мм, что дофига, а тут из лужения спустя несколько лет вырастает такой кристаллик и устраивает короткое замыкание. Причем, в зависимости от цепи, может устраивать как временные, самоустраняющиеся неисправности, если цепь сигнальная, так и стать инициатором дуги, с последующим фейверком. Гарантированного рецепта предотвращения роста усов нет, но есть шаманские практики, соблюдение которых сводит вероятность их появления к минимуму. Например добавление более 3% свинца к олову. Но против этого выступают экологи (гуглить "ROHS"), поэтому приходится снова развлекаться с добавлением висмута.
3. Электрохимическая миграция
Явление, когда при наличии влажности, загрязнений и приложенного напряжения, на катоде начинает расти кристалл металла дендритной формы. Он тоже может устроить короткое замыкание.
Кристаллы появляются только под напряжением, в отличии от усов. При определенных условиях, могут прорастать ВНУТРИ диэлектрика
Рецепт борьбы - тщательная отмывка печатной платы от следов флюса, отпечатков от пальцев. Защита от пыли (которая хорошо удерживает влагу) и покрытие всего защитным лаком. "Безотмывочные" флюсы надо отмывать, если хотите долгой работы:
4. Электромиграция.
С этим эффектом сталкиваются разработчики микросхем. Слои металла там микроскопические, а токи, по местным масштабам, огромные.
Если объяснять суть эффекта пятилетнему ребенку - в металле, между атомов перемещаются электроны. Иногда эти электроны могут дать атому пенделя в сторону своего движения. Если электронов движется много, температура высокая - то вполне можно напинать ощутимую горку атомов в одном месте с образованием ямы в другой.
Поэтому процессор в вашем компьютере может умереть в один прекрасный день, особенно если он горяч, а техпроцесс его тонок. Вообще температура - основной ускоритель процессов, в том числе приводящих к старению и отказу электроники.
5. Диффузия
Вы разработали красивую печатную плату с контактами по краю, и решили шикануть на все деньги и покрыть медные дорожки, в том числе и контакты золотом. Это и защита от коррозии, и обеспечение хорошего контакта, и паяется такая плата отлично. Но что же происходит:
Красивое золотое покрытие очень быстро исчезает - из-за взаимной диффузии меди и золота. Поэтому при покрытии золотом, создают разделительный слой из никеля - он препятствует взаимной диффузии.
Объявляю срач в комментариях открытым) Наде наброшу в виде плашки для донатов:
Как и с любым другим изделием, начинается всё с раскроя.
Кожа растительного дубления, толщина 1.1мм
В качестве лекал обычная миллиметровка на картоне. Размеры разрабатывал сам, исходя из шага пробойника (хотя уже хотелось бы немного поменять размеры деталей). Если кто захочет повторить под шаг в 3мм - размеры написаны, а что отсутствует - можно посчитать
Кожа с неплохой восковой отделкой, поэтому пропитывать бальзамом и маслом нет необходимости. Но т.к. это картхолдер, хочется задать больше плотности основным деталям. Для этого наношу средство для бахтармы и располировываю. Повторяю 2 раза для желаемой плотности
Справа - обработанная деталь. Слева бахтарма в том виде, в каком я эту кожу купил. Ворс минимальный, тактильно приятный. Не вижу причин закрывать или обрабатывать, если не требуется сделать деталь более жёсткой.
Дальше идёт работа с карманами. Биговка (декоративная линия с помощью кризера/термостанции) торцов внешних и Т-образных карманов, обработка уреза.
Следующая операция - шерфование. Несмотря на малую толщину (1.1мм), склеив все детали вместе, урез уже выйдет почти 0.5мм. Срезав на краях детали примерно треть-половину толщины урез на готовом изделии будет выглядеть более эстетично. На Т-образных карманах нижняя часть шерфуется сильнее, а углы убираются.
Сверху куски срезанной кожи. Не самая красивая процедура для фотографий, но даёт желаемый эффект в готовом изделии.
Можно приступать к склейке деталей. В случае с обложкой склейка была бахтармой к бахтарме, поэтому можно было сразу наносить клей. В случае с картхолдером, мы приклеиваем кармашки бахтармой уже к лицевой стороне, за которую клей цепляется не так сильно. Поэтому перед нанесением клея снимаю лицевой слой наждачкой в месте склейки.
Изначально раскрой проводился так, что можно выбрать, будет более фактурный участок виден сверху над карманами, или спрятан за ними. Т.к. вероятнее всего этот картхолдер заменит мой старый, я решил оставить фактурные участки сверху.
Приклеиваем Т-образные карманы. Затем пробой и пошив нижней части.
Нижнюю часть я не приклеиваю. Шва вполне достаточно.
Затем приклеиваем внешние карманы.
На фото видно, что т-образные карманы немного выпирают через внешние, но без шерфования было бы куда хуже.
Делаю чистовой срез с каждый стороны (0.5мм+-, просто чтобы сделать урез ровным), убираю 2 угла.
Не пожалел, что оставил фактурную часть на виду.
Центральный отсек будет открытым, поэтому сбоку детали нужно обработать и прошить до склейки в 1 целое. Из обработки как обычно - биговка, полировка торцов.
Дальше пробой и пошив деталей.
Чтобы строчка на зеркальных деталях смотрела в 1 сторону, одна деталь пробивается с лицевой стороны, одна пробивается с внутренней. Либо нужно иметь комплект пробойников с реверсным направлением зубьев, тогда можно ими пробить с лицевой.
Обе половины картхолдера готовы, можно собирать в 1 целое. До этого я показывал, что бахтарма на основных деталях заполирована. Наждачкой просто зачищаю место склеивания. Фото не будет, но результат идентичный тому, что был с лицевой частью перед приклеиванием карманов. Склеиваю, немного обрабатываю наждачкой торцы. Дальше идёт биговка, пробой и пошив.
Дальше идёт обработка торцов после пошива, небольшая формовка карманов. И картхолдер готов
Центральный карман для небольшого количества наличных.
Вторая сторона картхолдера. Боковая строчка в одном направлении с основной.
Картхолдер послужит заменой старому. Этот старичок был одним из моих первых изделий. Из совсем неподходящей для этого кожи (слишком мягкий одежный телёнок. Изначально по плотности был как тряпочка, так ещё и 2.5 года в использовании деформировали его, как только могли), инструментом куда хуже нынешнего и с руками, которые не понимали, что и как делать. За пару лет инструмент обновился, навыки улучшились, а руки переехали поближе к плечам.
Долго думал, стоит ли выкладывать фотографию одной из первых работ, тем более такого качества и б/у состояния. Но решил, что это, наверное, лучший показатель роста за 2.5 года
Немного послесловия. Пост задержался на неделю от плана, но то, что я смог продолжить начатое - уже сам по себе прогресс. Надеюсь выкроить время, попинать себя чуть побольше и выложить следующий через неделю. А, ещё заказал колодку для склейки, так что один из ближайших постов будет посвящён сборной обложке из кожи козы. Проект давно висел в состоянии неопределённости, но теперь весь инструмент в наличии.
Т.к. был запрос - оставляю ссылку на страницу ВК. Группа всё ещё на стадии планирования.
Лет 13 назад, когда я ещё курил, у меня скопилось много пустых пачек от сигарет.Чтобы они не валялись без дела пришлось сделать такого робота.) Некоторые элементы подвижны.Кому интересно,в комменты могу скинуть старое кринжовое видео с ним.
