Индукционная пайка - Induction brazing

Индукционная пайка представляет собой процесс, в котором два или более материала соединяются вместе с помощью присадочного металла, который имеет более низкую температуру плавления, чем основные материалы, с использованием индукционный нагрев. При индукционном нагреве обычно железо материалы быстро нагреваются от электромагнитное поле который создан переменный ток из индукционная катушка.

Материалы и приложения

«Индукционная пайка подходит для многих металлических материалов, при этом магнитные материалы легче нагреваются. Где керамика материалов, нагрев, скорее всего, будет происходить за счет теплопроводности от окружающих металлических частей или использования токоприемника »(Сью Дункертон, 1).

По данным Ambrell Group Application Labs, о присадочные металлы: Серебро часто используется для индукционной пайки из-за его низкой температуры плавления. Серебро-медь эвтектические припои имеют температуру плавления от 1100 ° F до 1650 ° F. Алюминиевая пайка, наименее распространенная, имеет температуру плавления от 1050 ° F до 1140 ° F. Медная припоя, наименее дорогая, имеет температуру плавления от 1300 ° F до 2150 ° F. (p1)

Наполнитель можно наносить вручную, но из-за более распространенного полуавтоматического производства чаще используется соединение с предварительным натягом, чтобы ускорить операцию и помочь сохранить более равномерное соединение.

Преимущества

Есть определенные причины для использования индукционного нагрева для промышленной пайки. К ним относятся избирательный нагрев, лучшее качество стыков, снижение окисление и кислотная очистка, более быстрые циклы нагрева, более стабильные результаты и пригодность для крупносерийного производства.

Селективный нагрев

Индукционный нагрев может быть направлен на обеспечение теплом очень небольших площадей в жестких производственных допусках. Нагреваются только те участки детали, которые находятся в непосредственной близости от стыка; остальная часть не затронута. Поскольку прямого контакта с деталью нет, нет возможности поломки. Срок службы крепления значительно увеличивается, поскольку устраняются проблемы, связанные с многократным воздействием тепла (например, деформация и усталость металла). Это преимущество становится особенно важным при высокотемпературной пайке.

Благодаря эффективной конструкции змеевика, тщательному креплению и последовательному размещению деталей можно одновременно подавать тепло в разных областях одной и той же детали.

Соединения лучшего качества

Индукционный нагрев обеспечивает чистые, герметичные соединения, предотвращая растекание наполнителя в местах, где он не должен течь. Эта способность создавать чистые и контролируемые соединения является одной из причин того, что индукционная пайка широко используется для высокоточных и высоконадежных приложений.

Уменьшение окисления и очистки

Нагревание пламенем в нормальной атмосфере вызывает окисление, образование накипи и нагар на деталях. Для очистки деталей традиционно требовалось применение ослабляющего швы флюса и дорогостоящих кислотных моющих ванн. Вакуумные печи периодического действия решают эти проблемы, но имеют собственные существенные ограничения из-за их большого размера, низкой эффективности и отсутствия контроля качества. Индукционная пайка снижает требования как к окислению, так и к дорогостоящей очистке, особенно при использовании цикла быстрого охлаждения.

Быстрые циклы нагрева

Поскольку цикл индукционного нагрева очень короткий по сравнению с пайкой пламенем, за то же время можно обработать больше деталей и меньше тепла выделяется в окружающую среду. «Система индукционной пайки быстро обеспечивает локализованное тепло для минимизации коробления деталей. и искажение. Пайка в контролируемом вакууме или в инертной защитной атмосфере может значительно улучшить общее качество деталей и исключить дорогостоящие процедуры очистки »(Induction Atmospheres, 1).

Последовательные результаты

Индукционная пайка - это очень повторяемый процесс, потому что такие переменные, как время, температура, сплав, крепление и расположение деталей, можно легко контролировать. Внутренний источник питания ВЧ-источника питания может использоваться для управления временем цикла, а контроль температуры может осуществляться с помощью пирометров, визуальных датчиков температуры или термопар.

Для процессов, которые включают средний или большой объем производства одних и тех же деталей, часто используется автоматизированная система обработки деталей для дальнейшего улучшения согласованности и максимальной производительности. По большей части индукционная пайка и пайка производятся на открытом воздухе, но это также может выполняться в контролируемой атмосфере, когда это необходимо, чтобы детали оставались полностью чистыми и не подвергались окислению. Индукционная пайка обычно лучше всего работает с двумя кусками одинакового металла. Разнородные металлы также можно соединять с помощью индукционного нагрева, но они требуют особого внимания и специальных методов. Это связано с различиями в удельном сопротивлении материалов, относительной магнитной проницаемости и коэффициентах теплового расширения. (p1)

Общие температуры и время

Процесс	Время	Температура (° F)
Пайка труб из нержавеющей стали	20 секунд	1330 ° F
Пайка ортодонтических деталей из нержавеющей стали	1 секунда	1300 ° F
Пайка гидравлических шлангов в сборе	7 секунд	2200 ° F
Пайка дозирующих пластин к лопаткам турбины никелем	5 минут	2000 ° F
Пайка медных труб в сборе	45 секунд	1450 ° F
Пайка нержавеющей стали к латуни	7 секунд	1325 ° F
Пайка нержавеющей стали в титан	80 секунд	2000 ° F
Стоматологические инструменты для пайки из нержавеющей стали	10 секунд	1400 ° F (p1)

Источник: ^[1]