Hallo liebe Experten!
Bei einem größeren Projekt stehe ich momentan vor der Frage, an welchem
Ort ich meine Schaltung und den Arduino platziere.
Konkreter handelt es sich um einen Arduino Mega2560 und eine Schaltung
aus mehreren IRFZ34Ns, Gleichrichterdioden und Kohleschichtwiderständen,
selbst zusammmen gelötet.
Bestimmte Teile das Aufbaus werden recht stark beschleunigt
(pneumatische Anlage mit bis zu 10bar, etwa 40kg Stahl rotieren von den
Pneumatikzylindern getrieben um eine Achse, werden dann abrupt von der
Endlagendämpfung und dem Anschlag gestoppt) und wackeln in
verschiedenste Richtungen.
Es wäre logistisch einfacher die Schaltung an diesen beweglichen Teilen
zu befestigen.
Hält die Elektronik so etwas aus?
Im Voraus vielen Dank für alle Antworten.
Manu
Hallo,
dem µC ist das sowas von egal. Quarz könnte Problemkind sein und alle
Bauteile die auf Grund ihrer Masse die Lötstellen oder Drähte belasten
und irgendwann von der Leiterplatte fliegen.
Gruß aus Berlin
Michael
Wenn sie dafür konstruiert sind...
Wenn du "so etwas" nicht genauer angeben kannst, kann dir auch keiner
helfen. Das Zeug ist recht robust, aber genaues kann man nur sagen wenn
man Werte für Vibrationen und Schock hat. Dann vergleicht man das mit
den Werten vom Hersteller oder testet selber. Irgenwann reisst es beim
uC auch die Bonddrähte ab, wenn man es nur genug übertreibt.
Bleifreie Lötverbindungen sind relativ spröde und damit nicht so
resistent gegen Schockeinflüsse. Darum werden ICs bei Handys etc. (bei
Apple eigentlich alles an Bauteilen) in Epoxidharz eingegossen, bei
Apple sogar unter Vakuum, sodass sogar unter den 0.4mm-Pitch BGA alles
zwischen den Kugeln voll gelaufen ist. Um wie viel m/s² handelt es sich
denn?
Ich kann euch leider keine genauen Daten geben, so leid es mir tut, bin
aber dankbar für eure Informationen und Intuitionen.
Bis wie viele m/s^2 halten Lötstellen denn etwa?
MManu schrieb:> werden dann abrupt von der Endlagendämpfung und dem Anschlag gestoppt
"Abrupt" und "Endlagendämpfer" widersprechen sich. Ein Endlagendämpfer
wird gerade eingesetzt, damit eine Bewegung nicht abrupt stoppt, sondern
damit der Abbremsvorgang über einen längeren Zeitraum verteilt wird.
Entsprechend gehen die auftretenden Beschleunigungskräfte runter.
Guck dir mal eine Festplatte/SSD und die im Datenblatt angegebenen
Grenzwerte für Schockbelastung an.
Wolfgang schrieb:> Grenzwerte für Schockbelastung
Die sagen gar nix über Resonazen, die bei üngünstigen Einbau auftreten
können. Mir sind schon millimeterdicke Diodenbeine nach einem Tag durch
Resonanz abgefallen!!! Ernsthafte Sachen werden auf dem Rütteltisch
getestet.
Wenn du gar keine Angaben hast, dann bleibt dir nur:
Zusammenbauen, hinschrauben und ausprobieren. Wenn du Angst hast, dass
es grosse Teile runterreisst, dann kleb sie fest. Wir verwenden dazu
Scotch-Weld 2216.
Normalerweise können, vor allem SMD-Lötstellen, einiges ab.
Hilfreich ist dabei natürlich auch das Gewicht der Bauteile. Letzteres
muss auch deshalb im Auge behalten werden. Je nach Einbaulage und
Beschleunigungsrichtung können sogar höhere als breite (Kondensatoren
oder Spulen) Bauteile von Vorteil sein.
Ein wenig könnte eine Befestigung auf elastischen Haltern helfen. Dabei
sollte aber eine eventuelle Vibration/Resonanz nicht vergessen werden.
Ein wenig könnte auch die Formgebung der Platine helfen. Also möglichst
Quadratisch und damit nicht länger als nötig. Stichpunkt Biegung.
Biegungen der Platine sind soweit als möglich zu vermeiden. Eventuell
mehr als die üblichen 4 Befestigungspunkte vorsehen.
Gibt es eine "Vorzugsrichtung", so sollte diese bei der Einbaulage
berücksichtigt werden.
In vielen Fällen sind elektrische Verbindungen beteiligt. Diese sind im
Allgemeinen noch viel anfälliger als die Elektronik selber. Vor allem,
wenn es um größere Querschnitte geht.
Harte Anschläge sind das größte Problem, in einem Artikel habe ich mal
gelesen, daß das Umfallen einer auf der Schmalseite stehenden Festplatte
auf hartem Untergrund beim Aufschlag ca. 250g entspricht.
Vergossene Elektronik in Geschossen kann meines Wissens bis 50000g ab.
Elastische Montage belastet auch die Zuleitungen.
Da die Elektronik im Verhältnis zu der Metallkonstruktion vom Gewicht
her vernachlässigbar erscheint, solltest du die auftretenden
Beschleunigungen eigentlich schon ermittelt haben.
Arno
