Verimliliği artırmak ve metal ısıtmanın termal etkisini azaltmak için indüksiyon lehimleme teknolojisi önerilmektedir. Bu teknolojinin avantajı, esas olarak lehimlenmiş bağlantılara sağlanan ısıtmanın tam konumundan oluşmaktadır. Sayısal simülasyon sonuçlarına dayanarak, istenen sürede sert lehimleme sıcaklıklarına ulaşmak için gerekli parametreleri tasarlamak mümkün olmuştur. Amaç, metalürjik birleştirme sırasında metaller üzerinde istenmeyen bir termal etkiden kaçınmak için bu süreyi en aza indirmekti..Sayısal simülasyon sonuçları, akım frekansının artırılmasının, birleştirilmiş metallerin yüzey alanlarında maksimum sıcaklıkların yoğunlaşmasına neden olduğunu ortaya koymuştur. Artan akımla birlikte, sert lehim sıcaklığına ulaşmak için gereken sürenin azaldığı gözlemlenmiştir.
Alüminyumun indüksiyonla lehimlenmesinin torç veya alevle lehimlemeye göre avantajları
Alüminyum ana metallerin düşük erime sıcaklığı, kullanılan sert lehim alaşımlarının dar sıcaklık işlem penceresi ile birleştiğinde, torç sert lehimleme sırasında bir zorluktur. Alüminyum ısıtılırken renk değişiminin olmaması, sert lehim operatörlerine alüminyumun uygun sert lehimleme sıcaklığına ulaştığına dair herhangi bir görsel gösterge sağlamaz. Sert lehim operatörleri torçla sert lehimleme yaparken bir dizi değişkene maruz kalırlar. Bunlar arasında torç ayarları ve alev tipi; torçtan lehimlenen parçalara olan mesafe; alevin birleştirilen parçalara göre konumu ve daha fazlası yer alır.
Kullanmayı düşünmek için nedenler indüksiyon ısıtma alüminyum lehimlerken şunları içerir:
- Hızlı, seri ısıtma
- Kontrollü, hassas ısı kontrolü
- Seçici (lokalize) ısı
- Üretim hattına uyarlanabilirlik ve entegrasyon
- Geliştirilmiş armatür ömrü ve basitlik
- Tekrarlanabilir, güvenilir lehimli bağlantılar
- Geliştirilmiş güvenlik
Alüminyum bileşenlerin başarılı bir şekilde indüksiyonla lehimlenmesi büyük ölçüde tasarıma bağlıdır indüksiyon ısıtma bobinleri Elektromanyetik ısı enerjisini lehimlenecek alanlara odaklamak ve lehim alaşımının düzgün bir şekilde eriyip akması için bu alanları eşit şekilde ısıtmak. Yanlış tasarlanmış indüksiyon bobinleri bazı alanların aşırı ısınmasına ve diğer alanların yeterli ısı enerjisi alamamasına neden olarak tamamlanmamış bir sert lehim bağlantısına yol açabilir.
Tipik bir lehimli alüminyum boru bağlantısı için, bir operatör alüminyum boruya genellikle akı içeren bir alüminyum lehim halkası takar ve bunu başka bir genişletilmiş boruya veya bir blok bağlantı parçasına yerleştirir. Parçalar daha sonra bir indüksiyon bobinine yerleştirilir ve ısıtılır. Normal bir işlemde, sert lehim dolgu metalleri erir ve kılcal hareket nedeniyle bağlantı arayüzüne akar.
Alüminyum bileşenler neden torç lehimine kıyasla indüksiyon lehimi ile lehimlenir?
İlk olarak, günümüzde yaygın olan alüminyum alaşımları ve birleştirme için kullanılan yaygın alüminyum lehim ve lehimler hakkında biraz bilgi verelim. Alüminyum parçaların lehimlenmesi bakır parçaların lehimlenmesinden çok daha zordur. Bakır 1980°F (1083°C) sıcaklıkta erir ve ısıtıldığında renk değiştirir. HVAC sistemlerinde sıklıkla kullanılan alüminyum alaşımları yaklaşık 1190°F'de (643°C) erimeye başlar ve ısındıkça renk değişimi gibi herhangi bir görsel ipucu vermez.
Alüminyum için erime ve sert lehimleme sıcaklıkları arasındaki fark, alüminyum ana metale, sert lehim dolgu metaline ve sert lehimlenecek bileşenlerin kütlesine bağlı olduğundan çok hassas sıcaklık kontrolü gereklidir. Örneğin, iki yaygın alüminyum alaşımı olan 3003 serisi alüminyum ve 6061 serisi alüminyumun katılaşma sıcaklığı ile sık kullanılan BAlSi-4 sert lehim alaşımının sıvı sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkı 20°F'dir - çok dar bir sıcaklık işlem penceresi, dolayısıyla hassas kontrol gerektirir. Lehimlenen alüminyum sistemlerde temel alaşımların seçimi son derece önemlidir. En iyi uygulama, birbirine lehimlenen bileşenleri oluşturan alaşımların solidus sıcaklığının altında bir sıcaklıkta lehimlemektir.
| AWS A5.8 Sınıflandırma | Nominal Kimyasal Bileşim | Solidus °F (°C) | Liquidus °F(°C) | Lehimleme Sıcaklığı |
| BAISi-3 | 86% Al 10%Si 4%Cu | 970 (521) | 1085 (855) | 1085~1120 °F |
| BAISI-4 | 88% aL 12%Si | 1070 (577) | 1080 (582) | 1080~1120 °F |
| 78 Zn 22%Al | 826 (441) | 905(471) | 905~950 °F | |
| 98% Zn 2%Al | 715(379) | 725(385) | 725~765 °F |
Çinko bakımından zengin alanlar ile alüminyum arasında galvanik korozyon oluşabileceği unutulmamalıdır. Şekil 1'deki galvanik grafikte belirtildiği gibi, çinko daha az asildir ve alüminyuma kıyasla anodik olma eğilimindedir. Potansiyel farkı ne kadar düşükse, korozyon oranı da o kadar düşük olur. Çinko ve alüminyum arasındaki potansiyel farkı, alüminyum ve bakır arasındaki potansiyele kıyasla çok azdır.
Alüminyum çinko alaşımı ile lehimlendiğinde ortaya çıkan bir diğer olgu da çukurlaşmadır. Yerel hücre veya çukur korozyonu herhangi bir metalde meydana gelebilir. Alüminyum normalde oksijene maruz kaldığında yüzeyde oluşan sert, ince bir filmle korunur (alüminyum oksit) ancak bir eritken bu koruyucu oksit tabakasını kaldırdığında alüminyumda çözünme meydana gelebilir. Dolgu metali ne kadar uzun süre erimiş halde kalırsa çözünme o kadar şiddetli olur.
Alüminyum sert lehimleme sırasında sert bir oksit tabakası oluşturur, bu nedenle flux kullanımı şarttır. Alüminyum bileşenlerin lehimlenmesi lehimlemeden önce ayrı olarak yapılabilir veya lehimleme işlemine lehim içeren bir alüminyum lehim alaşımı dahil edilebilir. Kullanılan flaksın türüne bağlı olarak (korozif veya korozif olmayan), lehimlemeden sonra flaks kalıntısının giderilmesi gerekiyorsa ek bir adım gerekebilir. Birleştirilen malzemelere ve beklenen sert lehim sıcaklıklarına göre sert lehim alaşımı ve fluks önerileri almak için sert lehim ve fluks üreticisine danışın.