Indukční pájení - Induction brazing

Indukční pájení je proces, při kterém jsou dva nebo více materiálů spojeny výplňovým kovem, který má nižší teplotu tání než základní materiály pomocí indukční ohřev. Při indukčním ohřevu obvykle železný materiály se rychle ohřívají z elektromagnetické pole který je vytvořen střídavý proud z indukční cívka.

Materiály a aplikace

„Indukční pájení je vhodné pro mnoho kovových materiálů, přičemž magnetické materiály se snadněji zahřívají. Kde keramický Pokud se jedná o materiály, zahřívá se s největší pravděpodobností vedením z okolních kovových částí nebo použitím susceptoru “(Sue Dunkerton, 1).

Podle Ambrell Group Application Labs mluví o přídavné kovy: stříbrný se často používá pro indukční pájení kvůli své nízké teplotě tání. Stříbro-měď eutektické pájky mít teploty tání mezi 1100 ° F a 1650 ° F. Hliníková pájka, nejméně běžná, má teplotu tání od 1050 ° F do 1140 ° F. Měděná pájka, nejlevnější, má teplotu tání od 1300 ° F do 2150 ° F. (p1)

Výplň lze aplikovat ručně, ale kvůli častější poloautomatické výrobě se běžně používá předpjatý spoj, aby se urychlila operace a pomohlo udržet rovnoměrnější spojení.

Výhody

Existují specifické důvody pro použití indukčního ohřevu pro průmyslové pájení natvrdo. Patří mezi ně selektivní vytápění, lepší kvalita spojů, snížená oxidace a čištění kyselinou, rychlejší ohřívací cykly, konzistentnější výsledky a vhodnost pro velkoobjemovou výrobu.

Selektivní vytápění

Lze cílit na indukční ohřev tak, aby poskytoval teplo i na velmi malých plochách v úzkých výrobních tolerancích. Vyhřívají se pouze ty oblasti dílu v těsné blízkosti spoje; zbytek části není ovlivněn. Protože s částí nedochází k přímému kontaktu, není možné ji zlomit. Životnost upínacího přípravku se podstatně zvyšuje, protože jsou eliminovány problémy způsobené opakovaným vystavením teplu (jako je zkreslení a únava kovu). Tato výhoda se stává zvláště důležitou při vysokoteplotních procesech pájení.

Díky efektivnímu designu cívky, pečlivému upevnění a konzistentnímu umístění dílu je možné současně poskytovat teplo v různých oblastech stejné součásti

Lepší kvalita kloubů

Indukční ohřev vytváří čisté a nepropustné spáry tím, že brání toku plniva v oblastech, kde by neměl proudit. Tato schopnost vytvářet čisté a kontrolovatelné spoje je jedním z důvodů, proč se indukční pájení ve velké míře používá pro vysoce přesné a spolehlivé aplikace.

Snížená oxidace a čištění

Ohřev plamenem v normální atmosféře způsobuje oxidaci, tvorbu vodního kamene a tvorbu uhlíku na částech. K čištění dílů se tradičně vyžaduje aplikace tavidla zeslabujícího spáry a drahé lázně na čištění kyselin. Dávkové vakuové pece tyto problémy řeší, ale mají významná vlastní omezení kvůli své velké velikosti, špatné účinnosti a nedostatečné kontrole kvality. Pájení s indukcí snižuje jak požadavky na oxidaci, tak nákladné čištění, zejména při použití rychlého ochlazovacího cyklu.

Rychlé topné cykly

Protože indukční ohřívací cyklus je ve srovnání s pájením plamenem velmi krátký, lze zpracovat více dílů za stejnou dobu a do okolního prostředí se uvolňuje méně tepla. “Systém indukčního pájení rychle dodává vysoce lokalizované teplo, aby se minimalizovalo prohnutí dílu a zkreslení. Pájení v řízeném vakuu nebo v inertní ochranné atmosféře může významně zlepšit celkovou kvalitu dílu a eliminovat nákladné postupy čištění dílu “(Induction Atmospheres, 1).

Konzistentní výsledky

Indukční pájení je velmi opakovatelný proces, protože proměnné jako čas, teplota, slitina, upínání a umístění dílů jsou velmi kontrolovatelné. Interní napájení zdroje RF lze použít k řízení doby cyklu a regulace teploty může být provedena pomocí pyrometrů, vizuálních teplotních senzorů nebo termočlánků.

U procesů, které zahrnují střední až vysoké výrobní série stejných dílů, se často používá automatizovaný systém manipulace s díly k dalšímu zlepšení konzistence a maximalizaci produktivity. Indukční pájení a pájení se z větší části provádí v otevřeném prostředí, ale lze také provést v řízené atmosféře, pokud je to nutné, aby byly součásti zcela čisté a bez oxidace. Indukční pájení obecně funguje nejlépe se dvěma kusy podobného kovu. Podobné kovy lze spojit také indukčním ohřevem, ale vyžadují zvláštní pozornost a techniky. To je způsobeno rozdíly v měrném odporu materiálů, relativní magnetické permeabilitě a koeficientech tepelné roztažnosti. (p1)

Obecné teploty a časy

ProcesČasTeplota (° F)
Pájení trubek z nerezové oceli20 sekund1330 ° F
Pájení z nerezové oceli, ortodontické díly1 sekunda1300 ° F
Pájecí sestavy hydraulických hadic7 sekund2200 ° F
Pájecí dávkovací desky na lopatky turbíny s niklem5 minut2000 ° F
Pájení sestavy měděných trubek45 sekund1450 ° F
Pájení nerezové oceli na mosaz7 sekund1325 ° F
Pájení nerezové oceli na titan80 sekund2000 ° F
Pájení zubních nástrojů z nerezové oceli10 sekund1400 ° F (p1)

Zdroj: [1]

Reference

  1. ^ „Atmosféry, indukční pájení“. Řešení indukčního ohřevu na klíč. Archivovány od originál dne 2012-03-24. Citováno 24. dubna 2008.