Технологія виробництва накопичувачів на гнучких магнітних дисках
Запис і зчитування інформації здійснюються за допомогою магнітнихголовок плаваючого типу. Вони кріпляться на важелі, які переміщаються порадіусу дисків за допомогою спеціального слідкуючого приводу.
Як матеріал для виготовлення магнітних дисків зазвичайзастосовують алюмінієвий сплав Д16МП (МП - магнітна пам'ять). Цей сплавнемагнітних, м'який, достатньо міцний, добре обробляється. Длязменшення кількості металургійних дефектів на поверхні диска сплавпіддають спеціальному очищенню. наприклад електрофлюсовому рафінуванню зпродувкою інертним газом.
Торцеві поверхні магнітних дисків покривають магнітним шаром.
Гальванічне магнітне покриття має товщину до 1 мкм, а ферролаковое --до 5 мкм. Тільки торцеві поверхні крайніх дисків не використовуються длязберігання інформації. На робочій поверхні диска розміщуються 80 доріжок,
20 секторів.
Записи та зчитування інформації здійснюються за допомогою магнітнихголовок плаваючого типу. Вони кріпляться на важелі, які переміщаються порадіусу диска за допомогою спеціального слідкуючого приводу.
Щільність запису визначається величиною зазору між диском імагнітною головкою, а від стабільності зазору залежить якість запису
(зчитування). Для підвищення щільності запису необхідно зменшити зазор,однак при цьому значно підвищуються вимоги до робочої поверхнідисків. За малого зазорі і великих погрішності в макрогеометрііповерхні мають місце значні коливання амплітуди сигналувідтворення. Для надійної роботи накопичувача на гнучких магнітних дискахнеобхідно забезпечити шорсткість поверхні не більше Ra = 0,22 мкм імінімальні макрогеометріческіе відхилення. Торцеве биття диска приобертанні з чистотою 30 об/с не повинно перевищувати 0,3 мм, а питоманеплоскостность 0,7 мкм на довжині 10 мм.
Виконання цих вимог представляє значні труднощі.
Основними етапами технологічного процесу виготовлення магнітногодиска є отримання заготовки, підготовка поверхні,терморіхтованіе, токарна обробка, нанесення магнітного покриття,урівноваження, контроль.
Заготівлю дисків отримують з листового матеріалу. Різання листа накартки розміром 100х100 мм здійснюють на ножицях з похилими ножами іпритиском матеріалу. З карток вирубкою на штампі або на токарному верстатіотримують диски.
При вирубці зона металу, що прилягає до поверхні зрізу,зміцнюється. Товщина деформованого шару складає приблизно 0,3 товщиниматеріалу. Припуск на подальшу токарної обробки повинен перевищуватитовщину деформованого шару.
Розміри заготовки для магнітного диска мають таке значення:зовнішній діаметр становить 85,5 мм, а внутрішній - 24 мм.
Підготовка поверхні полягає в знежирення, промивання вгарячої проточній воді (при t = 60 (С протягом 1 - 2 хв.) і сушці. Воназдійснюється на спеціальних установках.
Диск, що знаходиться в камері верстата одержує обертання і піддаєтьсядії обезжирюючі розчину, а також протирається обертаютьсящітками. Розчин подається з бачка насосом і розпорошується форсунками. Чистийвода для промивання надходить з крана. Обезжирюючі розчин з камерипотрапляє через клапан назад у бачок для вторинного використання абозливається. Диски сушать гарячим повітрям, циркуляція якого в камеріздійснюється вентилятором.
Терморіхтованіе заготовок необхідно для зняття внутрішніх напруженьі забезпечення вимог щодо неплоскостності і осьовому биття. Цю операціюнайбільш доцільно виконувати в електричних печах опору,які забезпечують мінімальні перепади температур по всьому робочомуоб'ємом. Оптимальна температура рихтування для сплаву Д16МП становить 125 -
215 С, а витримка при цій температурі 3 ч. Швидкість підйому температурискладає 40 (С в годину, а швидкість охолодження не більше - 20 (С на годину.
У пристосуванні для закріплення дисків при терморіхтованіі заготовкидисків поміщають між алюмінієвими плитами. У кожному шарі знаходиться за 10заготовок. Положення заготовки на плиті визначається трьома штифтами,які фіксують заготовку по внутрішньому діаметру. Вони служать також дляфіксації вкладення наступного плити. Заснування і вантажна плита виконані зчавуну. Вантажна плита забезпечує необхідний тиск, яке для верхньоїзаготівлі становить 0,02 - 0,04 МПа. Стойка має вушко, за допомогою якогопристосування завантажують в електричну шахтну піч. Температура робочогопростору і пристосування контролюється термопарами, встановленимизовні і всередині пристосування.
Контроль торцевих поверхонь дисків після терморіхтованіяздійснюють з двох сторін безконтактним (ємнісним) методом. Заготівлідисків встановлюють на площину маточини і закріплюють через кільцепритиском за допомогою гайки.
Осьовий биття вимірюють при рівномірному обертанні з частотою 0,2 об/cпри фіксованому положенні датчика на одній з концентричнихкіл. Непаралельність переміщення датчика по площині не повиннаперевищувати 0,001.
Токарна обробка дисків проводять на верстатах підвищеної точності ввакуумному патроні.
Основними частинами патрона є планшайба і корпус зі зміннимкільцем. Через отвори його порожнина з'єднана з канавками, що знаходяться наторцевій поверхні планшайби. Різниця атмосферного тиску повітря татиску усередині планшайби притискає заготовку диска до виступах, утримуючидиск на планшайбі за рахунок сил тертя. Для знімання диска порожнину планшайбиз'єднують з навколишньою атмосферою. Величина розрядження становить 0,05 -
0,07 Па. Обточування зовнішнього і внутрішнього діаметрів, а також фасокздійснюється при частоті обертання шпинделя від 700 до 900 об/хв і подачідо 0,1 мм/об.
Підготовка поверхні диска перед нанесенням покриття полягає вочищенню її миючим розчином при температурі 55 - 65 (С. В якості підшарузастосовують мідь, яку наносять гальванічним способом.
Магнітне покриття, нанесене за мідним подслою, забезпечує малийток запису, високу амплітуду зчитує сигналу і практичнобездефектне покриття. Товщина мідного підшару становить приблизно 5 мкм.
Чистота поверхні після нанесення мідного підшару погіршується, і для їївідновленні застосовується полірування, при якому товщина підшарузменшується на 0,5 мкм.
Подслой і магнітне покриття наносять електролітичним способом упристосування, яке забезпечує підведення струму і обертання диска вгальванічної ванні. Обертання диска забезпечує рівномірність осадженняпокриття.
Пристрій складається з текстолітової плити, на якій встановленодвигун і знижують редуктори. На валу редуктора насаджений оправлення здиском. Ток до диска подається від проведення й втулки до оправи. Диск занурюють уванну на половину діаметру. Для отримання рівномірного магнітного полявстановлюють латунний екран. Занурення диска у ванну, підйом і перенесенняйого з однієї ванни в іншу здійснюється за допомогою тяг.
Статичний урівноваження дисків проводиться після покриття міддю.
Диск, щільно надітий на оправлення встановлюють на раму-ваги, якапризмами спирається на стійку. Ваги врівноважуються за допомогою вантажів. Рамистопорять на стійці штіфом, який після установки диска виймають. Принаявності неврівноваженості рама відхиляється від горизонтального положення,що фіксується стрілкою на шкалі. При цьому всі перераховані вище операціївиконуються автоматично.
Остаточне полірування здійснюється на верстаті з вертикальнимшпинделем. Жорсткий диск закріплюють у вакуумній планшайбі. При цьомувін притискається до точної поверхні планшайби. Як інструментзастосовують поліровальнік, шарнірне кріплення якого забезпечує йогосамовстановлення щодо поверхні диска.
Для запобігання магнітного носія від механічних і кліматичнихвпливів на торцеві поверхні дисків можуть наносити захиснепокриття. Раніше цю роль виконував хром, зараз використовується тіфлон.
Останній дозволяє зробити диск абсолютно не чутливим до всякогороду забруднень: жир, вода, пил.
Довільно вибрані диски піддають випробуванням на сохраняемостьзаписаної інформації при тривалій роботі в режимі зчитування.
Контрольні вимірювання параметрів відтворених сигналів здійснюють здопомогою осцилографа.
Кліматичні випробування проводять при підвищеній (+50 (С) і зниженою
(- 50 (С) температурах, а механічні при вібраційних та ударнихнавантаженнях.
Після кожного випробування диски піддають візуальному огляду зперевіркою параметрів зчитує інформацію.
Взаємозамінність обраних НГМД перевіряють на декількохнакопичувачах, на які послідовно встановлюють один і той же диск.
При цьому інформація, записана на дискетах, повинна без збоїввідтворюється на всіх накопичувачах.
Іноді після проведення всіх перерахованих вище операцій із збирання таперевірці дисків деякі фірми в якості додаткової послуги такожформатують накопичувачі на гнучких магнітних дисках, тобто розбивають їх надоріжки та сектори, щоб звільнити від цієї процедури користувача, однакостаннє не обов'язково, так як вимоги до форматування у різнихкористувачів часто різняться, тому солідні компанії вважають за кращенадавати вибір способу форматування покупцеві, а не проводять йогозаздалегідь.
