Inductiesoldeertechnologie
Inductiesoldeerprincipe|Theorie
Hardsolderen en solderen zijn processen voor het verbinden van gelijksoortige of ongelijksoortige materialen met behulp van een compatibel vulmateriaal. Vulmetalen zijn lood, tin, koper, zilver, nikkel en hun legeringen. Alleen de legering smelt en stolt tijdens deze processen om de basismaterialen van het werkstuk te verbinden. Het toevoegmetaal wordt door capillaire werking in de verbinding getrokken. Soldeerprocessen worden uitgevoerd bij temperaturen lager dan 450°C (840°F), terwijl hardsoldeertoepassingen worden uitgevoerd bij temperaturen hoger dan 450°C (840°F) tot 1150°C (2100°F).
Het succes van deze processen hangt af van het ontwerp van de assemblage, de speling tussen de te verbinden oppervlakken, de reinheid, de procesbeheersing en de juiste selectie van apparatuur die nodig is om een herhaalbaar proces uit te voeren.
Reinheid wordt gewoonlijk verkregen door een vloeimiddel toe te voegen dat vuil of oxiden bedekt en oplost en uit de soldeerverbinding verdringt.
Veel bewerkingen worden nu uitgevoerd in een gecontroleerde atmosfeer met een deken van inert gas of een combinatie van inert en actief gas om de bewerking af te schermen en een stroom te elimineren. Deze methoden hebben zich bewezen bij een grote verscheidenheid aan materialen en onderdeelconfiguraties en vervangen de atmosferische oventechnologie of vullen deze aan met een just-in-time - enkelstuks flowproces.
Hardsoldeermaterialen
Hardsoldeermetalen zijn er in verschillende vormen, maten en legeringen, afhankelijk van het beoogde gebruik. Lint, voorgevormde ringen, pasta, draad en voorgevormde sluitringen zijn slechts enkele van de vormen en legeringen die kunnen worden gevonden.
De beslissing om een bepaalde legering en/of vorm te gebruiken is grotendeels afhankelijk van de te verbinden moedermaterialen, de plaatsing tijdens de verwerking en de gebruiksomgeving waarvoor het eindproduct bedoeld is.
Vrije ruimte beïnvloedt sterkte
De speling tussen de te verbinden oppervlakken bepaalt de hoeveelheid hardsoldeer, capillaire werking / penetratie van de legering en vervolgens de sterkte van de afgewerkte verbinding. De beste aansluitvoorwaarden voor conventionele zilversoldeertoepassingen zijn 0,050 mm (0,002 inch) tot 0,127 mm (0,005 inch) totale speling. Aluminium is typisch 0,004 duim (0,102 mm) tot 0,006 duim (0,153 mm). Grotere spelingen tot 0,015 inch (0,380 mm) missen meestal voldoende capillaire werking voor een succesvolle soldering.
Voor hardsolderen met koper (boven 1650°F / 900°C) moet de verbindingstolerantie tot een absoluut minimum worden beperkt en in sommige gevallen moet de verbinding bij omgevingstemperatuur worden geperst om minimale verbindingstoleranties te garanderen bij de hardsoldeertemperatuur.
Theorie van inductieverwarming
Inductiesystemen bieden een handige en nauwkeurige manier om snel en efficiënt een geselecteerd deel van een assemblage te verhitten. Er moet rekening worden gehouden met de keuze van de frequentie van de voeding, de vermogensdichtheid (kilowatt toegepast per vierkante inch), de verwarmingstijd en het ontwerp van de inductiespoel om de vereiste verwarmingsdiepte in een specifieke hardsoldeerverbinding te verkrijgen.
Inductieverwarming is contactloze verwarming door middel van transformatortheorie. De voeding is een wisselstroombron voor de inductiespoel die de primaire wikkelingen van de transformator wordt, terwijl het te verhitten onderdeel de secundaire van de transformator is. Het werkstuk wordt verwarmd door de inherente elektrische weerstand van het basismateriaal tegen de geïnduceerde stroom die door de assemblage stroomt.
Stroom die door een elektrische geleider (het werkstuk) gaat, resulteert in verwarming als de stroom weerstand ontmoet tegen zijn stroom. Deze verliezen zijn laag bij stroom door aluminium, koper en hun legeringen. Deze non-ferromaterialen hebben meer vermogen nodig om te verwarmen dan hun koolstofstalen tegenhanger.
De wisselstroom heeft de neiging om aan het oppervlak te stromen. De relatie tussen de frequentie van de wisselstroom en de diepte waarop deze het onderdeel binnendringt, staat bekend als de referentiediepte van verwarming. De diameter van het onderdeel, het materiaaltype en de wanddikte kunnen van invloed zijn op de efficiëntie van de verwarming op basis van de referentiediepte.