Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Verlorenes Wissen: Wire-Wrapping

In der zweimal monatlich erscheinenden Lost Knowledge-Spalte wird die mögliche Technologie der Zukunft anhand der vergessenen Ideen der Vergangenheit (und der etwas daneben liegenden) untersucht. Jeden zweiten Mittwoch schauen wir uns Retro-Tech, "Lost" -Technologie und die improvisierte "Street-Tech" von Dorfkünstlern und Handwerkern aus aller Welt an. "Lost Knowledge" war auch das Thema von MAKE, Band 17


Diese Woche werfen wir einen Blick auf die nicht verlorene, aber schnell verblassende Kunst des Drahtwickelns. Wire-Wrapping war früher eine Technik für Schaltungsprototyping und -montage, die im Repertoire jedes Elektronik-Geeks zu finden ist, aber zunehmend werden Generationen von Drahtleitern immer älter, da sie kaum etwas davon wissen. Ich habe in meinem ganzen Leben noch nie ein Wickelwerkzeug benutzt oder eine Wickelkarte bestückt. Zu Beginn meines Interesses für Elektronik bekam ich ein Wire-Wrap-Werkzeug in einem Elektronik-Werkzeugsatz. Ich hatte keine Ahnung, was es war, bis ich es Jahre später in einem How-To-Buch sah und dachte: „Aha, das ist es Wofür ist dieses komisch aussehende Werkzeug!

Wikipedia hat einen guten Überblick über das Drahtwickeln:

Die elektronischen Teile werden manchmal in Buchsen eingesteckt. Die Fassungen sind mit Cyanacrylat (oder Silikonkleber) an dünnen Platten aus glasfaserverstärktem Epoxid befestigt.

Die Steckdosen haben quadratische Pfosten. Die üblichen Pfosten sind 0,025 Inch (635 Mikrometer) quadratisch, 1 Inch (25,4 mm) hoch und in Abständen von 0,1 Inch (2,54 mm) beabstandet. Premium-Pfosten bestehen aus einer hartgezogenen Beryllium-Kupfer-Legierung, die mit Gold von 0,000025 Zoll (25 Mikrozoll) (635 Nanometer) plattiert ist, um Korrosion zu verhindern. Weniger teure Pfosten sind Bronze mit Verzinnen.

Versilberter 30-G-Kupferdraht ist mit einem Fluorkohlenstoff isoliert, der beim Erhitzen keine gefährlichen Gase abgibt. Die gebräuchlichste Isolierung ist "kynar".

Der 30-AWG-Kynar wird in Standardlängen geschnitten, an jedem Ende wird ein Zoll der Isolierung entfernt.

Ein "Wire-Wrap-Tool" hat zwei Löcher. Der Draht und ein Viertel Zoll (6,35 mm) von isoliertem Draht werden in einem Loch nahe der Werkzeugkante platziert. Das Loch in der Mitte des Werkzeugs befindet sich über dem Pfosten.

Das Werkzeug wird schnell gedreht. Das Ergebnis ist, dass 1,5 bis 2 Windungen des isolierten Drahts um den Pfosten gewickelt werden, und darauf werden 7 bis 9 Windungen des blanken Drahts um den Pfosten gewickelt. Die Post hat Platz für drei solcher Verbindungen, obwohl normalerweise nur eine oder zwei Verbindungen benötigt werden. Dies ermöglicht die Verwendung des manuellen Drahtwickels für Reparaturen.

Die eineinhalb Umdrehung des isolierten Drahts trägt dazu bei, eine Ermüdung des Drahtes an der Stütze zu vermeiden.

Oberhalb der Umdrehung des isolierten Drahtes wickelt sich der blanke Draht um den Pfosten. Die Ecken des Pfostens beißen mit Drücken von Tonnen pro Quadratzoll (MPa) ein. Dadurch werden alle Gase aus dem Bereich zwischen der Silberplatte des Drahtes und den Gold- oder Zinnecken der Stütze herausgedrückt. Mit 28 solcher Verbindungen (sieben Windungen auf einem Vierkantpfosten) besteht eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen dem Draht und dem Pfosten. Außerdem sind die Ecken der Pfosten ziemlich "scharf".

Die Rückwandplatine eines Zilog Z80 Computers von 1977.

Es gibt drei Hauptmethoden für das Drahtwickeln:

Manuelles Wickeln: Hier wird ein kleines, stiftartiges Werkzeug verwendet, um das Ende des Drahtes an einem quadratischen Pol zu halten, der in eine Drahtwickelplatine (oder eine Karte) eingesetzt ist. Diese manuelle Methode ist besonders bei kleinen Prototyping-Projekten oder bei Reparaturen an großen, mit Draht umwickelten Platinen üblich.

Halbautomatisches Wire-Wrapping: Für größere Wickelaufträge wird ein manuell angetriebenes "Squeeze-Tool" verwendet. Ein Abzugsgriff wird gepumpt, der den Draht auf den Anschlusspfosten drückt. Wird in mittelgroßen Drahtwickelanwendungen und in der Reparatur verwendet.

Automatisches Wire-Wrapping: Für das wirklich umfangreiche Wire-Wrapping von großen Elektronik-Arrays, wie sie in Flugzeugen, Telefonvermittlungssystemen usw. verwendet werden, werden elektronische Wrap-Pistolen verwendet, die den Wickelprozess erheblich beschleunigen.

Einer der besseren Intro-Artikel, die online verfügbar sind, finden Sie auf der Website von The Citizen Scientist. Der Autor Allan Rydberg durchläuft darin die Schritte der Verwendung eines manuellen Wickelwerkzeugs: 1) Abisolieren, 2) Einführen des Drahtes in das Werkzeug, 3) Wickeln des Drahtes auf den Anschlusspfosten und 4) Überprüfen der fertigen Wicklung (alles sichtbar) unten).

Man könnte meinen, es gibt kaum einen Grund mehr, diese Technologie zu verwenden, dass sie durch lötfreies Breadboarding beim Prototyping und gelötete Elektronik in dauerhafteren Anwendungen völlig abgelöst wurde. Es gibt jedoch immer noch Situationen, in denen das Drahtwickeln Sinn macht. Es handelt sich um eine rein mechanische Verbindung, die äußerst zuverlässig ist (insbesondere in Situationen, in denen eine Lötstelle im Laufe der Zeit zum Versagen neigen kann). In Feldanwendungen kann es für einen Techniker auch einfacher sein, ein Wickelwerkzeug anstelle eines Lötkolbens für Reparaturarbeiten zu verwenden.Mit dem Voranschreiten der Miniaturisierung und der auf der Oberfläche montierten Komponenten ist das Wire-Wrapping stark zurückgegangen. In einigen Situationen ist dies jedoch immer noch eine Option, insbesondere für Systeme mit hoher Zuverlässigkeit, wie z. B. in der Luftfahrt, in der Militärtechnik und in Telekommunikationsunternehmen. Ich weiß nicht, wie viele neue Systeme heutzutage mit Wire-Wrap-Technologie gebaut werden. Vielleicht hören sich einige Wire-Wrap-Fans in Kommentaren an und sagen uns, wo diese Technologie noch aktiv ist.

Online gibt es erstaunlich wenig Informationen zum Drahtwickeln. Hier sind einige Ressourcen:

Wire Wrapping von Citizen Scientist Verdrahtung von Wire-Wrapping-Techniken Wire-Wrap-Bilder von Steve Chamberlins selbstgebauter CPU

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