誘導ろう付け技術
誘導ろう付けの原理|理論
ろう付けとはんだ付けは、適合するろう材を使用して、類似または異種の材料を接合するプロセスである。フィラー金属には、鉛、錫、銅、銀、ニッケルおよびそれらの合金が含まれる。これらの工程では、合金のみが溶けて凝固し、ワークピースの母材を接合する。フィラーメタルは毛細管現象によって接合部に引き込まれる。はんだ付けは840°F (450°C)以下で行われ、ろう付けは840°F (450°C)を超え2100°F (1150°C)までの温度で行われる。
これらの工程が成功するかどうかは、アセンブリの設計、接合される表面間のクリアランス、清浄度、工程管理、再現可能な工程を行うために必要な機器の正しい選択にかかっている。
通常、清浄度は、汚れや酸化物を覆って溶解し、ろう付け継手から除去するフラックスを導入することで得られる。
現在、多くのプロセスは不活性ガスのブランケット、または不活性ガスと活性ガスの組み合わせによって制御された雰囲気の中で実施され、オペレーションを遮蔽し、フラックスの必要性を排除しています。これらの方法は、ジャスト・イン・タイムのシングル・ピース・フロー・プロセスで、雰囲気炉技術に取って代わるか、それを補完するもので、様々な材料や部品構成で実証されています。
ろう材
ろう材には、使用目的に応じて様々な形状、形状、サイズ、合金があります。リボン、予備成形リング、ペースト、ワイヤー、予備成形ワッシャーなどは、その形状や合金の一例です。
特定の合金および/または形状を使用するかどうかは、接合する母材、加工中の配置、最終製品が意図する使用環境に大きく依存する。
クリアランスが強さに影響
接合面間のクリアランスは、ろう合金の量、合金の毛細管現象/浸透、ひいては仕上がり接合部の強度を左右する。従来の銀ろう付けでは、0.002インチ(0.050 mm)から0.005インチ(0.127 mm)のクリアランスが最適です。アルミニウムは通常、0.004インチ(0.102 mm)から0.006インチ(0.153 mm)です。0.015インチ(0.380mm)までの大きなクリアランスでは、通常、ろう付けを成功させるのに十分な毛細管現象が得られません。
銅のろう付け(1650°F / 900°C以上)では、接合部の公差を絶対的に最小に保つ必要があり、場合によっては、ろう付け温度で接合部の公差を最小にするため、常温で圧入することもあります。
誘導加熱理論
誘導システムは、アセンブリの選択した領域を迅速かつ効率的に加熱する便利で正確な方法を提供する。特定のろう付け接合部に必要な加熱深さを提供するためには、電源の動作周波数、電力密度(1平方インチあたり適用されるキロワット)、加熱時間、誘導コイルの設計の選択に配慮する必要があります。
誘導加熱は、トランス理論による非接触加熱である。電源は、トランスの一次巻線となる誘導コイルへの交流電源であり、加熱される部品はトランスの二次巻線である。ワークピースは、アセンブリに流れる誘導電流に対する母材固有の電気抵抗率によって加熱されます。
電流が導体(被加工物)を通過すると、電流がその流れに対する抵抗を受けるため、加熱が生じる。これらの損失は、アルミニウム、銅、およびそれらの合金を流れる電流では小さい。これらの非鉄材料は、炭素鋼よりも加熱に電力を必要とします。
交流電流は表面に流れやすい。交流電流の周波数と部品を貫通する深さの関係は、加熱の基準深さとして知られています。部品の直径、材料の種類、肉厚は、基準深さに基づく加熱効率に影響を与える可能性があります。