Technologie indukčního pájení
Princip indukčního pájení | Teorie
Pájení a pájení jsou procesy spojování podobných nebo odlišných materiálů za použití kompatibilního plniva. Mezi kovy plniva patří olovo, cín, měď, stříbro, nikl a jejich slitiny. Pouze slitina se během těchto procesů taví a ztuhne, aby se spojila se základními materiály obrobku. Výplňový kov se do kapaliny vtahuje kapilárním účinkem. Procesy pájení se provádějí pod teplotou 840 ° C (450 ° C), zatímco aplikace pájení se provádějí při teplotách nad 840 ° F (450 ° C) až do 2100 ° F (1150 ° C).
Úspěch těchto procesů závisí na konstrukci sestavy, vůli mezi spojovanými povrchy, čistotě, řízení procesu a správném výběru zařízení potřebného k provedení opakovatelného procesu.
Čistota se obvykle získává zavedením toku, který kryje a rozpouští nečistoty nebo oxidy, které je přemísťují z pájecího spoje.
Mnoho operací se nyní provádí v řízené atmosféře s vrstvou inertního plynu nebo kombinací inertních / aktivních plynů, které chrání provoz a eliminují potřebu toku. Tyto metody byly prokázány na široké škále konfigurací materiálů a dílů, které nahrazují nebo doplňují technologii atmosférických pecí procesem just in time - jednodílným tokem.
Pájecí plnivo
Pájení výplňových kovů může probíhat v různých formách, tvarech, velikostech a slitinách v závislosti na zamýšleném použití. Stuha, předtvarované prstence, pasta, drát a předtvarované podložky jsou jen některé z tvarů a forem, které lze nalézt.
Rozhodnutí použít určitou slitinu a / nebo tvar je do značné míry závislé na základních materiálech, které mají být spojeny, umístění během zpracování a provozním prostředí, pro které je konečný výrobek určen.
Clearance ovlivňuje sílu
Vzdálenost mezi spojenými povrchy, které mají být spojeny, určuje množství pájené slitiny, kapilární působení / průnik slitiny a následně pevnost hotového spoje. Nejvhodnější podmínky pro konvenční aplikace pro pájení stříbra jsou 0.002 palce (0.050 mm) až 0.005 palce (0.127 mm) celková vůle. Hliník je typicky 0.004 palce (0.102 mm) až 0.006 palce (0.153 mm). Větší vzdálenosti do 0.015 palců (0.380 mm) obvykle postrádají dostatečnou kapilární akci pro úspěšné pájení.
Pájení s mědí (nad 1650 ° F / 900 ° C) vyžaduje, aby byla tolerance kloubu udržována na absolutním minimu a v některých případech lisována při okolních teplotách, aby byla zajištěna minimální tolerance kloubů při teplotě pájení.
Teorie indukčního ohřevu
Indukční systémy poskytují pohodlný a přesný způsob, jak rychle a efektivně vytápět vybranou oblast sestavy. Je třeba vzít v úvahu výběr provozní frekvence napájecího zdroje, hustotu výkonu (kilowatt aplikovaný na čtvereční palec), dobu ohřevu a konstrukci indukční cívky, aby byla zajištěna požadovaná hloubka ohřevu ve specifickém spoji pájky.
Indukční ohřev je bezkontaktní ohřev pomocí teorie transformátorů. Napájecí zdroj je zdroj střídavého proudu k indukční cívce, který se stává primárním vinutím transformátoru, zatímco část, která má být zahřívána, je sekundární transformátor. Obrobek se zahřívá vlastní elektrickou odolností základního materiálu na indukovaný proud proudící v sestavě.
Proud procházející elektrickým vodičem (obrobkem) má za následek zahřívání, protože proud odpovídá odporu vůči jeho průtoku. Tyto ztráty jsou nízké v proudu tekoucím přes hliník, měď a jejich slitiny. Tyto neželezné materiály vyžadují dodatečnou energii k ohřevu než jejich protějšek z uhlíkové oceli.
Střídavý proud má tendenci proudit na povrchu. Vztah mezi frekvencí střídavého proudu a hloubkou, kterou proniká dílem, je znám jako referenční hloubka ohřevu. Průměr součásti, typ materiálu a tloušťka stěny mohou mít vliv na účinnost ohřevu na základě referenční hloubky.