机载电子设备防护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及电子设备技术领域，特指一种机载电子设备防护装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科学技术的高度发展与创新，新的冲击理论、技术、抗冲击材料不断出现，无论是航空航天还是其它工程领域，都将抗冲击技术研究作为改善安全和设备性能的重点研究项目。在恶劣环境下的某些测量需求引发了对工作于高冲击环境下的小型独立系统的防护结构的研究。目前，高冲击环境一般指爆炸和高速触地等，通常冲击值在1000g以上，持续时间由微妙到毫秒不等。一般的电子器件和芯片耐受冲击能力仅为几十g，抗冲击防护结构研究就是通过科学、合理、合适的方式，保证电路在高g值环境下正常工作，保证设备和数据安全。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供结构简单、耐冲击力强、耐高温的机载电子设备防护装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:
[0005]—种机载电子设备防护装置，包括防护外壳以及防护内壳，所述防护外壳和防护内壳的中部均有一密闭空腔，所述防护内壳的密闭空腔用于封装机载电子设备，所述防护内壳安装在所述防护外壳的密闭空腔内，所述防护外壳与防护内壳之间形成的密闭空间内填充有缓冲吸能层；所述防护外壳和防护内壳均为铝合金壳体。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进:
[0007]所述防护内壳的外表面包裹有一层金刚石外壳。
[0008]所述防护内壳的内壁与机载电子设备之间灌封有聚氨酯泡沫塑料层。
[0009]所述缓冲吸能层为闭孔泡沫铝层。
[0010]所述防护内壳呈长方体状。
[0011]所述防护外壳呈椭球体状。
[0012]所述防护外壳包括左半椭球外壳和右半椭球外壳，所述左半椭球外壳与右半椭球外壳之间通过一紧固组件紧固相连。
[0013]所述紧固组件包括对应设置在左半椭球外壳与右半椭球外壳上的螺孔，对应螺孔之间通过螺栓或螺钉连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0015]本实用新型的机载电子设备防护装置，通过多层防护结构的布置，构成密度和强度不同的多层复合结构，能够在高冲击环境下反射和透射分解大量的冲击脉冲能量，以及防护外壳和防护内壳均招合金壳体，为耐高温材料，从而保护内部的机载电子设备。防护内壳的内壁与机载电子设备之间填充有聚氨酯泡沫塑料层，利用聚氨酯泡沫塑料层的可压缩性进一步实现冲击能量的吸收。防护外壳采用椭球体设计，能够减小防护装置整的体积及重量。另外本防护装置多采用塑料性较强的非金属材料，在受到破坏时不会产生断裂时锋利的刀刃，从而避免各填充层内部应力集中，保护填充灌封材料的一体性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的横截面示意图。
[0017]图2为本实用新型的纵截面示意图。
[0018]图中标号表不:1、防护外壳；11、左半椭球外壳；12、右半椭球外壳；2、防护内壳；
3、缓冲吸能层；4、金刚石外壳；5、聚氨酯泡沫塑料层；6、紧固组件；61、螺孔；62、螺栓；7、机载电子设备。
【具体实施方式】
[0019]以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0020]如图1和图2所示，本实施例的机载电子设备防护装置，包括防护外壳I以及防护内壳2，防护外壳I和防护内壳2的中部均有一密闭空腔，防护内壳2的密闭空腔用于封装机载电子设备7，防护内壳2安装在防护外壳I的密闭空腔内，防护外壳I与防护内壳2之间形成的密闭空间内填充有缓冲吸能层3 ;防护外壳I和防护内壳2均为铝合金壳体。本实用新型的机载电子设备防护装置，通过多层防护结构的布置，构成密度和强度不同的多层复合结构，能够在高冲击环境下反射和透射分解大量的冲击脉冲能量，以及防护外壳I和防护内壳2均招合金壳体，为耐高温材料，从而保护内部的机载电子设备7。防护内壳2的内壁与机载电子设备7之间填充有聚氨酯泡沫塑料层5，利用聚氨酯泡沫塑料层5的可压缩性进一步实现冲击能量的吸收。
[0021]如图1和图2所示，本实施例中，防护内壳2的内壁与机载电子设备7之间灌封有硬质聚氨酯泡沫塑料层5。硬质聚氨酯泡沫塑料层5作为一种密度小、易于成型、具有很好缓冲吸能特性的多孔介质，在冲击压缩加载情况下，表现出强应变量效应，屈服强度明显提高，在防护工程中作为抵御武器爆炸的打击，能够起到了很好的抗暴、隔爆效果，同时，由于其优良的绝缘、绝热、防腐蚀性能，对内部电路绝缘和防止系统高速下落时与空气产生摩擦引起温升对电子器件的不利影响有着很大作用，其相应的性能参数如下:
[0022](I)、材料模型参数密度:600kg/m ；
[0023](2)、弹性模量:65MPa ;
[0024](3)、泊松比:0.47 ;
[0025](4)、屈服应力:4E6Pa ;
[0026](5)、抗压强度:19.2MPa ；
[0027](6)、抗弯强度:22.7MPa。
[0028]本实施例中，防护内壳2的外表面包裹有一层金刚石外壳4，如金刚石外壳4为金刚石层，胶接在防护内壳2的外表面，金刚石外壳4材料为人造金刚石，其特点是硬度高，耐磨性好，广泛应用于各行各业，其性能参数如下:
[0029](I)、材料模型参数密度:3500kg/m3
[0030](2)、弹性模量:I10GPa ;
[0031](3)、泊松比:0.07 ;
[0032](4)、屈服应力:9GPa ;
[0033](5)、抗拉强度为:450-1100GPa。
[0034]本实施例中，缓冲吸能层3为闭孔泡沫铝层，其特点是既能承受大应变又能保持低应力水平，是理想的防护吸能缓冲材料，广泛应用于防护领域，其性能参数如下:
[0035](I)、材料模型参数密度:1100kg/m ；
[0036](2)、弹性模量:10E3Pa ;
[0037](3)、泊松比:0.4;
[0038](4)、屈服应力:4E6Pa。
[0039]本实施例中，防护内壳2呈长方体状，且防护外壳I和防护内壳2均铝合金壳体，铝合金的特点是质量轻、强度高，且耐高温，是航空航天常用材料，可经受高g值冲击下的瞬时高温，其性能参数如下:
[0040](I)、材料模型参数密度:2784kg/m ；
[0041](2)、弹性模量:7.56E10Pa ;
[0042](3)、泊松比:0.33 ;
[0043](4 )、屈服应力:3E8Pa 和 3.3E8Pa。
[0044]本实施例中，金刚石外壳4、缓冲吸能层3以及防护外壳I的厚度根据实际的防护需求进行适当的优化调整。
[0045]如图1和图2所示，本实施例中，防护外壳I呈椭球体状，长轴为150mm，短轴为130mm，大大减轻了防护装置的重量以及体积；另外由于防护外壳I呈椭球体状，其不同位置处的厚度略有不同。
[0046]本实施例中，防护外壳I包括左半椭球外壳11和右半椭球外壳12，左半椭球外壳11与右半椭球外壳12之间通过一紧固组件6紧固相连，其中紧固组件6包括对应设置在左半椭球外壳11与右半椭球外壳12上的螺孔61，对应螺孔61之间通过螺栓62或螺钉连接，其中螺栓62和螺钉采用内嵌式。
[0047]本实施例中，机载电子设备7放置于防护内壳2的空腔后，再将机载电子设备7与防护内壳2之间的间隙填充硬质聚氨酯泡沫塑料，其中防护内壳2 (铝壳)采用对焊的方式形成一体，然后依次包裹金刚石外壳4和泡沫铝缓冲吸能层3，形成椭球体形状，然后置于左右椭球外壳内，采用4个M6螺钉拧紧后将两端打磨平整后与左右椭球体外壳焊接。
[0048]本实用新型的机载电子设备防护装置采用了以下技术:
[0049]1、多层介质吸收技术:由泡沫材料与高强度金属外壳及其它不同材料的内部防护层构成密度和强度不同的多层复合结构。当冲击波入射一个高阻抗系统时，产生了幅度均小于入射波的反射波和透射波，在从低密度层到高密度层之间的连续传递过程中，幅度不断衰减，泡沫材料和整个防护层的反射和透射分解了大量的冲击脉冲能量。
[0050]2、聚氨酯一体式灌封技术:实际上是对电子设备进行一种无孔的整体包装。硬质聚氨酯在室温下以液体形式灌入电子设备，再经一定温度固化，将整个设备部分变成一个固态整体。主要依靠化学反应发泡后形成的泡沫状内部结构的可压缩性来实现冲击能量的吸收。
[0051]3、防护中大量采用塑性较强的非金属材料，非金属材料在破坏时，不会产生金属断裂时锋利的尖刃，从而避免灌封材料(硬质聚氨酯泡沫塑料层5)内部应力集中，保护了灌封材料的一体性。
[0052]虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种机载电子设备防护装置，其特征在于，包括防护外壳(I)以及防护内壳(2)，所述防护外壳(I)和防护内壳(2)的中部均有一密闭空腔，所述防护内壳(2)的密闭空腔用于封装机载电子设备(7)，所述防护内壳(2)安装在所述防护外壳(I)的密闭空腔内，所述防护外壳(I)与防护内壳(2)之间形成的密闭空间内填充有缓冲吸能层(3);所述防护外壳(1)和防护内壳(2)均为铝合金壳体。2.根据权利要求1所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述防护内壳(2)的外表面包裹有一层金刚石外壳(4)。3.根据权利要求2所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述防护内壳(2)的内壁与机载电子设备(7 )之间填充有聚氨酯泡沫塑料层(5 )。4.根据权利要求1或2或3所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述缓冲吸能层(3)为闭孔泡沫铝层。5.根据权利要求1或2或3所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述防护内壳(2)呈长方体状。6.根据权利要求5所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述防护外壳(I)呈椭球体状。7.根据权利要求6所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述防护外壳(I)包括左半椭球外壳(11)和右半椭球外壳(12)，所述左半椭球外壳(11)与右半椭球外壳(12)之间通过一紧固组件(6)紧固相连。8.根据权利要求7所述的机载电子设备防护装置，其特征在于，所述紧固组件(6)包括对应设置在左半椭球外壳(11)与右半椭球外壳(12)上的螺孔(61)，对应螺孔(61)之间通过螺栓(62)或螺钉连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种机载电子设备防护装置，包括防护外壳以及防护内壳，所述防护外壳和防护内壳的中部均有一密闭空腔，所述防护内壳的密闭空腔用于封装机载电子设备，所述防护内壳安装在所述防护外壳的密闭空腔内，所述防护外壳与防护内壳之间形成的密闭空间内填充有缓冲吸能层；所述防护外壳和防护内壳均为铝合金壳体。本实用新型的机载电子设备防护装置具有结构简单、耐高温、耐冲击力强、重量轻以及体积小等优点。
【IPC分类】H05K5/04, H05K5/06
【公开号】CN205196176
【申请号】CN201520847539
【发明人】吕源
【申请人】中国电子科技集团公司第四十八研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月30日