High Density Wiring Mechanical Improvements : Creating a More Reliable Product Using Mechanical Improvements

Abstract

Opinnäyte kertoo prosessista, joka keskittyi High Density Wiring -tuotteen eri osakokonaisuuksien mekaanisiin parannuksiin. Opinnäytetyön tavoite oli parantaa tuotteen luotettavuutta ja mekaanista kestävyyttä. Tuoteparannuksia lähestyttiin asiakaspalautteen ja tuotantotiimin palautteen perusteella.

Mekaaniset parannukset kohdistuvat kryostaatin sisälle tuleviin osiin, jotka liittyvät liittimien yhdistämiseen. Varsinaiset mekaanisten osien muutokset kohdistuvat ”multiconnector”-kokoonpanoon, joka pitää 12 liitintä paikoillaan yhdistämisen aikana. Tarkoituksena olisi luoda parannus, joka olisi helpompi valmistaa, olisi paremmin ymmärrettävä kokonaisuus kasausprosessissa ja toimisi luotettavammin kuin nykyinen tuote. Suunnitteluprosessissa luotiin myös työkalu helpottamaan liittimien tasaista yhdistämistä.

Opinnäytetyössä tutkitaan myös muita liitosluotettavuuteen vaikuttavia tekijöitä. Näihin kuuluu kryostaatin sideloading-portin kohdistuksen parantaminen kasausprosessissa ja attenuaattoriblokin liittimien muutosmahdollisuudet.

Työn tuloksena syntyi erilaisia ratkaisuja, jotka muodostavat kokonaisuuden, millä hallitaan mekaanisia riskitekijöitä. Havainnollistavien kuvien luominen CREO:lla muodostui iso kokonaisuus opinnäytetyötä.

Lopuksi käydään läpi tulevaisuuden kehitysmahdollisuuksia, joihin kuuluu XLD Sideloading -kryostaatin mekaaninen kehitys, SMPM-liittimien toleranssivaatimusten tiukentaminen, uuden läpivientilaipan kehittäminen ja vaihtoehtoisen signaalin kuljetusmenetelmän kehittäminen, muutoin kuin koaksiaalikaapelia käyttämällä.

Avainsanat: High Density Wiring, kryostaatti, multiconnector, sideloading, attenuaattoriblokki, CREO

This thesis describes the process of creating mechanical improvements to High Density Wiring product. The objective of the improvements was to create a more reliable product in regards of testing and mechanical durability. Product improvement needs were defined by customer feedback and feedback from the production department.

Mechanical design improvements were focused on on parts that go inside the cryostat. These parts are directly involved in connector mating. The main focus of improvements was on the “multiconnector” assembly that holds 12 connectors in place during the mating process. The target was to create an improvement that would be easier to manufacture, would be easier to understand as an assembly and to achieve more mechanical reliability. Also, a new mating tool was created during the design process.

This thesis considers also other factors involved in connector mating reliability. This includes XLD sideloading port alignment improvement in cryostat assembly and the possibility of changing connector type in attenuator blocks. Creating demonstrative illustrations with CREO also plays a big role in the thesis.

The result is a combination of actions that rule out possible mechanical risks. Future development possibilities include redesign of sideloading cryostats, demand of tighter tolerances of SMPM connectors, new design of feedthrough flange assembly and creating a new alternative signal delivery method that do not use coaxial cables.

Keywords: High Density Wiring, cryostat, multiconnector, XLD, sideloading, attenuator block, SMPM, CREO