Tehnologia de lipire prin inducție
Principiul brazării prin inducție|Teorie
Brazarea și lipirea sunt procese de îmbinare a materialelor similare sau diferite folosind un material de umplere compatibil. Metalele de umplutură includ plumbul, staniolul, cuprul, argintul, nichelul și aliajele acestora. Numai aliajul se topește și se solidifică în timpul acestor procese pentru a uni materialele de bază ale piesei de prelucrat. Metalul de adaos este tras în îmbinare prin acțiune capilară. Procesele de lipire se desfășoară la temperaturi sub 840°F (450°C), în timp ce aplicațiile de lipire se desfășoară la temperaturi de peste 840°F (450°C) până la 2100°F (1150°C).
Succesul acestor procese depinde de designul ansamblului, de distanța dintre suprafețele care urmează să fie îmbinate, de curățenie, de controlul procesului și de selectarea corectă a echipamentelor necesare pentru a realiza un proces repetabil.
Curățenia se obține în mod obișnuit prin introducerea unui flux care acoperă și dizolvă murdăria sau oxizii, eliminându-le din îmbinarea de lipire.
În prezent, multe operațiuni se desfășoară într-o atmosferă controlată cu o pătură de gaz inert sau o combinație de gaze inerte/active pentru a proteja operațiunea și a elimina necesitatea unui flux. Aceste metode au fost dovedite pe o mare varietate de materiale și configurații ale pieselor, înlocuind sau completând tehnologia cuptoarelor cu atmosferă cu un proces de flux just in time - piesă unică.
Materiale de umplere pentru lipire
Metalele de adaos pentru brazare pot fi disponibile într-o varietate de forme, forme, dimensiuni și aliaje, în funcție de destinația lor. Panglica, inelele preformate, pasta, sârma și șaibele preformate sunt doar câteva dintre formele și aliajele care pot fi găsite.
Decizia de a utiliza un anumit aliaj și/sau o anumită formă depinde în mare măsură de materialele de bază care urmează să fie îmbinate, de plasarea în timpul prelucrării și de mediul de utilizare pentru care este destinat produsul final.
Spațiul liber influențează rezistența
Spațiul liber dintre suprafețele de lipire care urmează să fie îmbinate determină cantitatea de aliaj de lipire, acțiunea capilară / penetrarea aliajului și, ulterior, rezistența îmbinării finite. Cele mai bune condiții de potrivire pentru aplicațiile convenționale de lipire cu argint sunt de 0,002 inci (0,050 mm) până la 0,005 inci (0,127 mm) distanță totală. Pentru aluminiu este de obicei de 0,102 mm (0,004 inch) până la 0,153 mm (0,006 inch). Distanțele mai mari, de până la 0,380 mm (0,015 inch), de obicei nu au suficientă acțiune capilară pentru o lipire reușită.
Brazarea cu cupru (peste 1650°F / 900°C) necesită menținerea toleranței îmbinării la un minim absolut și, în unele cazuri, ajustarea prin presare la temperatura ambiantă pentru a asigura toleranțe minime ale îmbinării la temperatura de brazare.
Teoria încălzirii prin inducție
Sistemele de inducție oferă o modalitate convenabilă și precisă de a încălzi rapid și eficient o zonă selectată a unui ansamblu. Trebuie să se ia în considerare selectarea frecvenței de funcționare a sursei de alimentare, a densității de putere (kilowați aplicați pe centimetru pătrat), a timpului de încălzire și a designului bobinei de inducție pentru a asigura adâncimea necesară de încălzire într-un anumit rost de brazare.
Încălzirea prin inducție este încălzirea fără contact prin intermediul teoriei transformatorului. Sursa de alimentare este o sursă de curent alternativ pentru bobina de inducție care devine înfășurarea primară a transformatorului, în timp ce piesa care trebuie încălzită este secundarul transformatorului. Piesa de prelucrat se încălzește prin rezistivitatea electrică inerentă a materialelor de bază la curentul indus care circulă în ansamblu.
Trecerea curentului printr-un conductor electric (piesa de prelucrat) duce la încălzire, deoarece curentul întâmpină rezistență la curgere. Aceste pierderi sunt reduse în cazul curentului care circulă prin aluminiu, cupru și aliajele acestora. Aceste materiale neferoase necesită mai multă energie pentru a se încălzi decât omologul lor din oțel carbon.
Curentul alternativ tinde să circule pe suprafață. Relația dintre frecvența curentului alternativ și adâncimea la care acesta penetrează piesa este cunoscută sub numele de adâncimea de referință a încălzirii. Diametrul piesei, tipul de material și grosimea peretelui pot avea un efect asupra eficienței încălzirii în funcție de adâncimea de referință.