近几年来,随着化学工业的飞速发展和注塑工艺的不断提高,用于盒式磁带录音机的塑料机芯(磁带传动机构)的款式也在日益增多。一提到塑料机芯,人们就有些耽心,怀疑它的强度不够、性能差,不如金属机芯那样牢固耐用。本文就塑料机芯的性能及特点作一介绍,仅供读者选购机芯和录音机时参考。
何谓“塑料机芯”
“塑料机芯”的名字来源于基板所用的材料,凡是基板是一次注塑成型的机芯即称作塑料机芯。除基板以外的其它零件,在塑料机芯与金属机芯中均大同小异,二者的供、收带轮以及传动齿轮等都是塑料件,所不同的是金属机芯基板上固定的支柱及一些旋铆件,在塑料机芯上变成与基板连成一体的注塑件了。
大家知道,机芯是录音机的关键部件,它直接决定录音机的主要机械性能,如带速、抖晃率、机械噪声以及启动、倒带时间等。为保证机芯品质优良,就必须严格控制各零部件尤其是关键件的加工精度与装配精度,对基板的平整度和重要孔距精度要求更为严格。从1963年荷兰飞利浦公司发明第一台盒式磁带录音机开始,在很长时间里,各种型号的机芯基板都是用金属板冲压而成,然后铆接、装配上一些支柱和其他零件。后来由于国际市场价格竞争十分激烈,各国厂商竭力降低产品成本,于是设计出“铁塑结合”机芯,即在金属基板上注塑有各种不同的塑料零件,简化了装配工艺,降低了成本。当合成树脂材料(塑料)性能不稳定的问题得到解决,注塑成型技术逐步完善之后,进一步塑料化的、一次注塑成型的塑料机芯开始问世。八十年代初期品种不断增加,大量投放市场,高档化和塑料化是机芯发展的必然趋势。起初,塑料机芯用于中低档录音机,日本和东南亚地区的产量最大,荷兰飞利浦公司也大量生产塑料机芯及用塑料机芯组装的收录机。不久,日本索尼公司、松下公司和夏普公司等名厂家也都采用塑料机芯组装中高档录音机。
塑料机芯的种类
本文谈的塑料机芯是指使用国际统一标准盒式磁带的机芯,常见的有普通式、机械轻触式和袖珍式三类。此外,荷兰飞利浦公司生产出一种“全塑”式机芯,除主导轴、个别弹簧和紧固件是金属件外,其余零件全部是塑料件,甚至连供、收带轴,压簧等零件也是塑料制成,有的支架连接处不用紧固件,而充分利用塑料件本身的弹性卡子固牢,装拆方便易行。
目前国内生产的塑料机芯有四、五个品种,其中生产量较大的是飞达牌FX-02Q前置式缓开门机芯(北京录音机厂产品,见图1),华联牌LX-853/LX-854机械轻触式双卡机芯(国营第八五一厂产品,见图2),这两种塑料机芯性能稳定,各项技术指标均符合国家标准(GB2019-80)《磁带录音机基本参数和技术要求》的规定。北京无线电厂生产的牡丹牌收录机、天津渤海无线电厂的海鸥牌收录机以及兰州无线电厂生产的收录机都曾采用了FX-02Q塑料机芯,这些收录机大量投放市场,深受广大用户欢迎。北京录音机厂生产的飞达牌FX—02Q塑料机芯荣获1985年电子工业部优质产品称号。北京录音机厂组装生产的F51型袖珍式塑料放音机芯体积小、结构简单,是组装袖珍立体声放音机的配套产品,也是目前国内体积最小的塑料机芯,外形结构见图3。



塑料机芯的特点
世界上有影响的名厂家如飞利浦、索尼、松下、夏普等公司,开始使用塑料机芯生产录音机时是非常谨慎的,他们对塑料机芯进行了比金属机芯还严格的考验,经过高温67℃试验未出现变形,完全可以满足常温下的使用要求;此外还对塑料机芯进行了比运转测试严格得多的冲击试验,从1.6米的高度作跌落试验,结果由于塑料机芯重量小、弹性好,完好无损,而金属机芯却有被毁坏的情况。
塑料机芯之所以有如此好的强度与刚度,主要是基板采用了强化的合成树脂材料,即在ABS塑料中混入10%玻璃纤维。采用这种材料注塑的国产机芯经过高温储存(+55±3℃)和高温(+40±3℃)、潮热(±40±3℃,相对湿度 90~95%)。低温(-10±3℃)、振动、冲击等一系列试验考核,完全符合技术要求,一般情况下没有因为塑料性能问题而造成技术指标超差。塑料机芯的可靠性与使用寿命完全可以同金属机芯媲美。
与金属机芯相比,塑料机芯有如下优点:
从生产角度考虑的优点是:
①模具少。基板只需一套模具,一次注塑成型并带有支柱、凸台等,省掉了金属机芯基板那些冲孔、落料、打弯等多套模具。由于塑料模具受力小,不易磨损,所以模具寿命长;②零件少。有些柱、销之类的零件已注塑在基板上,从而使整个机芯的装配变得简单了;③工序少。因塑料有防腐蚀的性能,所以就省掉了表面电镀工序;由于一次注塑成型,也就没有冲压过程中的周转及铆接、装配等工序;④质量易保证。避免了工件周转过程中的相互碰撞损伤以及铆压引起的变形。即使工件报废,材料仍可回收使用,重新注塑出合乎质量要求的工件。
从使用角度考虑的优点有:
①塑料比重小,机芯重量轻,回弹性好,不易损坏,适于大批量生产和长途运输;②自润滑性能好,不需经常涂润滑油脂即可传动正常并有较好的操作手感,适于在室外及有风沙的环境中使用,维护简便。而金属机芯涂有较多的润滑油脂易沾污灰尘,致使传动件之间摩擦阻力增大;③塑料有吸振作用,操作平稳,机械噪声小;④造价低廉。与同类性能的金属机芯相比,造价低30%以上。
附表是几种国产塑料机芯的主要技术参数,可供参考。

诚然,塑料机芯并非十全十美,也有不足之处,例如塑料的热膨胀系数较大,零件尺寸精度难以控制,给生产带来许多麻烦;塑料易带静电,可引起静电噪声,必须采取消除静电的措施;为确保强度和刚度,塑料零件必须有足够厚度,这给小型化带来一定困难。这些问题,目前已经得到解决,这也是塑料机芯有较快发展的主要原因。
塑料机芯的检测
与检测金属机芯一样,对塑料机芯也必须进行以下三个方面的检查。
1、外观检查:①各塑料件特别是基板外形应规矩、平整,无明显缩坑,无缺损、开裂和变形现象;②金属件涂复层应牢固,无脱落、锈蚀、机械损伤和变形现象;③橡胶件表面光洁,无老化、变质症状。
2、功能检查:①把机芯按工作状态放置,用手操作各功能键, 机构动作应正确可靠,轻快灵活,手感舒适,无异常的冲击振动感觉;②按机芯电机的额定工作电压(直流)通电运转时,不应发出异常振动、颤抖和敲击等声音;装上磁带盒以后,运带状态平稳,无扭带、绞带现象; 快进、倒带、暂停、停止和自动停机等功能正常可靠,电机亦无明显机械噪声;③在机芯处于放音状态下,设法缓缓地改变其放置方向,例如立式变为卧式,或前置式变为立式,机芯仍应稳定工作;④计数器运转正常无误,复位灵活;缓开门装置性能良好,工作正常。
3、性能检查: 塑料机芯出厂之前,不仅要逐个检测常温条件下的主要技术指标,而且还要按照一定标准进行高温、潮热、低温、振动、冲击以及高温负荷可靠性和寿命等项试验,各项试验后测得的数据必须符合规定指标,该批产品方可发给合格证出厂。
选用塑料机芯时,除在常温条件下测量带速、抖晃率、卷带力矩和消耗电流等主要技术指标外,还应按有关规定进行例行试验和可靠性、寿命试验,全面考核、衡量其性能。
普通无线电爱好者是没有上述试验条件来考核机芯的,只能采用间接的方法加以鉴别。用塑料机芯装成整机后,装上自己熟悉的音乐节目磁带放音,凭听觉来辨别音乐旋律的变化,若察觉不出多少差别,也听不出异常的颤抖和音色粗糙的声音,这表明带速和抖晃率合乎要求。经过较长时间(60分钟左右)放音,无扭带、绞带现象,则认为卷带力矩适中,机芯工作正常,能满足使用要求。国产飞达牌FX-02Q前置式缓开门塑料机芯及华联牌LX—853/LX-854机械轻触式双卡塑料机芯, 均带有带盒仓、功能键按钮、外观装饰件,FX-02Q机芯还带有计数器,适合无线电爱好者自己动手组装录音机选用,可省掉机械加工的麻烦。(王锡江)