感應銲接技術
感應銅焊原理|理論
銅焊和錫焊是使用相容的填充材料來接合相似或不相似材料的製程。填充金屬包括鉛、錫、銅、銀、鎳及其合金。在這些製程中,只有合金會熔化並凝固,以接合工件基材。填充金屬則藉由毛細作用被拉入接合處。焊接製程的溫度低於 840°F (450°C),而銅焊應用的溫度則高於 840°F (450°C),最高可達 2100°F (1150°C)。
這些製程的成功取決於組裝的設計、待接合表面之間的間隙、清潔度、製程控制以及正確選擇執行可重複製程所需的設備。
潔淨度通常是透過引入助焊劑來達成,助焊劑可覆蓋並溶解銅焊接點上的污垢或氧化物,並將其排出。
目前,許多作業都是在可控制的氣氛中進行,使用惰性氣體毯或惰性/活性氣體組合來遮蔽作業,而不需要助焊劑。這些方法已在多種材料和零件配置上得到驗證,可取代或補充氣氛爐技術與及時 - 單件流程製程。
銅焊填充材料
銅焊填料金屬有各種不同的形式、形狀、尺寸和合金,視其用途而定。帶狀、預成型環狀、糊狀、絲狀和預成型墊圈只是其中幾種形狀和合金。
使用特定合金和/或形狀的決定,主要取決於要接合的母材、加工時的放置位置以及最終產品的使用環境。
間隙影響強度
要接合的接合面之間的間隙決定了銅焊合金的用量、合金的毛細作用/滲透以及接合完成後的強度。傳統銀銅焊應用的最佳配合條件為 0.002 英吋 (0.050 公釐) 至 0.005 英吋 (0.127 公釐) 的總間隙。鋁通常為 0.004 英吋 (0.102 公釐) 至 0.006 英吋 (0.153 公釐)。較大的間隙可達 0.015 英吋 (0.380 公釐),但通常缺乏足夠的毛細作用,無法成功銅焊。
銅銅銲(高於 1650°F / 900°C)要求接頭公差保持在絕對最小,在某些情況下,在環境溫度下壓配合,以確保在銅焊溫度下接頭公差最小。
感應加熱理論
感應系統提供一種方便且精確的方式,可快速且有效率地加熱組件的選定區域。必須考慮選擇電源供應器的操作頻率、功率密度 (每平方英寸的功率)、加熱時間和感應線圈設計,以提供特定銅焊接點所需的加熱深度。
感應加熱是利用變壓器理論進行的非接觸加熱。電源為交流電源,提供給感應線圈,感應線圈成為變壓器的一次繞組,而要加熱的工件則為變壓器的二次繞組。工件的加熱是靠基材對於組裝中流動的感應電流的固有電阻。
當電流通過電導體(工件)時,會因為電流遇到阻力而產生加熱。這些損失在流經鋁、銅及其合金的電流中較低。與碳鋼相對應的材料相比,這些非鐵金屬材料需要額外的電力來加熱。
交流電傾向於在表面流動。交流電的頻率與其穿透工件的深度之間的關係稱為加熱的參考深度。工件直徑、材料類型和壁厚會根據參考深度影響加熱效率。