Byna elke monteerproses kan op verskeie maniere uitgevoer word. Die opsie wat 'n vervaardiger of integreerder kies vir die beste resultate is gewoonlik een wat 'n bewese tegnologie by 'n spesifieke toepassing pas.
Soldeer is een so 'n proses.Soldering is 'n metaalverbindingsproses waarin twee of meer metaaldele verbind word deur vulmetaal te smelt en dit in die voeg in te vloei. Die vulmetaal het 'n laer smeltpunt as die aangrensende metaaldele.
Die hitte vir soldeerwerk kan deur fakkels, oonde of induksiespoele verskaf word. Tydens induksiesoldering skep 'n induksiespoel 'n magneetveld wat die substraat verhit om die vulmetaal te smelt. Induksiesoldering blyk die beste keuse te wees vir 'n groeiende aantal monteringstoepassings.
"Induksie-soldering is baie veiliger as fakkelsoldering, vinniger as oondsoldering, en meer herhaalbaar as albei," sê Steve Anderson, bestuurder van veld- en toetswetenskap by Fusion Inc., 'n 88-jarige integreerder in Willoughby, Ohio Said, spesialiseer in 'n verskeidenheid monteermetodes, insluitend soldering.In vergelyking met die ander twee metodes, is al wat jy regtig nodig het standaard elektrisiteit.”
'n Paar jaar gelede het Fusion 'n ten volle outomatiese sesstasiemasjien ontwikkel vir die samestelling van 10 karbiedbrame vir metaalbewerking en gereedskapvervaardiging. Die brame word gemaak deur silindriese en koniese wolframkarbied-blankes aan 'n staalskag te heg. Die produksietempo is 250 dele per uur, en die afsonderlike onderdelebak kan 144 spasies en gereedskaphouers hou.
"'n Vier-assige SCARA-robot neem 'n handvatsel uit die skinkbord, bied dit aan die soldeerpasta-dispenser en laai dit in die gryp-nes," verduidelik Anderson. "Die robot neem dan 'n stuk blanko uit die skinkbord en plaas dit op die punt van die steel waaraan dit vasgeplak is.Induksie-soldering word uitgevoer met behulp van 'n elektriese spoel wat vertikaal om die twee dele draai en die silwer vulmetaal tot 'n likwidustemperatuur van 1 305 F bring. Nadat die braamkomponent in lyn gebring en afgekoel is, word dit deur 'n afvoergeut uitgestoot en vir verdere verwerking opgevang.”
Die gebruik van induksiesoldering vir samestelling neem toe, hoofsaaklik omdat dit 'n sterk verband tussen twee metaaldele skep en omdat dit baie effektief is om uiteenlopende materiale te verbind.Omgewingskwessies, verbeterde tegnologie en nie-tradisionele toepassings dwing vervaardigingsingenieurs ook om induksiesoldering van nader te kyk.
Induksie-soldering bestaan ​​al sedert die 1950's, alhoewel die konsep van induksieverhitting (met behulp van elektromagnetisme) meer as 'n eeu tevore deur die Britse wetenskaplike Michael Faraday ontdek is. Handfakkels was die eerste hittebron vir soldeerwerk, gevolg deur oonde in die 1920's. Tydens die Tweede Wêreldoorlog was oond-gebaseerde metodes dikwels gebruik om metaalonderdele te vervaardig met minimale arbeidskoste.
Verbruikersvraag na lugversorging in die 1960's en 1970's het nuwe toepassings vir induksiesoldering geskep. Trouens, die massasoldering van aluminium in die laat 1970's het gelei tot baie van die komponente wat in vandag se motorlugversorgingstelsels voorkom.
"Anders as fakkelsoldering, is induksiesoldering nie kontak nie en verminder dit die risiko van oorverhitting," sê Rick Bausch, verkoopsbestuurder van Ambrell Corp., inTEST.temperature.
Volgens Greg Holland, verkoops- en operasionele bestuurder by eldec LLC, bestaan ​​'n standaard induksie soldeerstelsel uit drie komponente. Dit is die kragtoevoer, die werkkop met die induksiespoel en die verkoeler of verkoelingstelsel.
Die kragtoevoer is aan die werkkop gekoppel en die spoele is spesiaal ontwerp om om die las te pas. Induktore kan gemaak word van soliede stawe, buigsame kabels, gemasjineerde knuppels, of 3D gedruk van gepoeierde koperlegerings. Gewoonlik is dit egter gemaak van hol koperbuise, waardeur water vloei om verskeie redes. Een daarvan is om die klos koel te hou tydens die opbou van die hitte deur die opbou van die hitte te voorkom. in die spoele as gevolg van die gereelde teenwoordigheid van wisselstroom en die gevolglike ondoeltreffende hitte-oordrag.
"Soms word 'n vloedkonsentrator op die spoel geplaas om die magnetiese veld by een of meer punte in die aansluiting te versterk," verduidelik Holland. "Sulke konsentrators kan van die laminaattipe wees, wat bestaan ​​uit dun elektriese staaltjies wat styf saamgestapel is, of ferromagnetiese buise wat verpoeierde ferromagnetiese materiaal en diëlektriese onder hoëdruk-kompressie bevat.Gebruik óf Die voordeel van die konsentrator is dat dit siklustyd verminder deur meer energie vinniger na spesifieke areas van die gewrig te bring, terwyl ander areas koeler gehou word.”
Voordat metaalonderdele vir induksiesoldering geposisioneer word, moet die operateur die frekwensie en kragvlakke van die stelsel behoorlik instel. Die frekwensie kan wissel van 5 tot 500 kHz, hoe hoër die frekwensie, hoe vinniger word die oppervlak warm.
Kragbronne is dikwels in staat om honderde kilowatt elektrisiteit te produseer. Om 'n palmgrootte deel in 10 tot 15 sekondes te soldeer verg egter net 1 tot 5 kilowatt. Ter vergelyking kan groot dele 50 tot 100 kilowatt krag benodig en dit neem tot 5 minute om te soldeer.
"As 'n algemene reël gebruik kleiner komponente minder krag, maar vereis hoër frekwensies, soos 100 tot 300 kilohertz," het Bausch gesê. "In teenstelling hiermee benodig groter komponente meer krag en laer frekwensies, tipies onder 100 kilohertz."
Ongeag hul grootte moet metaalonderdele korrek geposisioneer word voordat dit vasgemaak word. Sorg moet gedra word om 'n stywe gaping tussen die basismetale te handhaaf om voorsiening te maak vir behoorlike kapillêre werking deur die vloeiende vulmetaal. Boud-, skoot- en boude-skootgewrigte is die beste manier om hierdie speling te verseker.
Tradisioneel of selffiksend is aanvaarbaar. Standaard toebehore moet gemaak word van minder geleidende materiale soos vlekvrye staal of keramiek, en so min as moontlik aan die komponente raak.
Deur onderdele te ontwerp met ineengekoppelde nate, swaai, verlagings of kartels, kan selffiksasie bereik word sonder die behoefte aan meganiese ondersteuning.
Die lasse word dan skoongemaak met 'n amarilkussing of oplosmiddel om kontaminante soos olie, vet, roes, skaal en vuil te verwyder. Hierdie stap versterk verder die kapillêre werking van die gesmelte vulmetaal wat homself deur die aangrensende oppervlaktes van die voeg trek.
Nadat die dele behoorlik gesit en skoongemaak is, dien die operateur 'n voegverbinding (gewoonlik 'n pasta) op die voeg toe. Die verbinding is 'n mengsel van vulmetaal, vloeimiddel (om oksidasie te voorkom) en 'n bindmiddel wat die metaal en vloeimiddel bymekaar hou voordat dit smelt.
Vulmetale en vloeistowwe wat in soldering gebruik word, is geformuleer om hoër temperature te weerstaan ​​as dié wat in soldering gebruik word.Vulmetale wat vir soldering gebruik word, smelt teen temperature van ten minste 842 F en is sterker wanneer dit afgekoel word. Dit sluit in aluminium-silikon, koper, koper-silwer, koper, brons, goud-silwer, silwer en nikkellegerings.
Die operateur posisioneer dan die induksiespoel, wat in 'n verskeidenheid van ontwerpe kom.Skroefvormige spoele is sirkelvormig of ovaal van vorm en omring die deel heeltemal, terwyl vurk- (of knypers) spoele aan elke kant van die gewrig geleë is en kanaalspoele aan die onderdeel haak. Ander spoele sluit in Binnedeursnee (ID), ID/buitedeursnee (OD), Pannekoek, Oop, en Multi-Posisie.
Eenvormige hitte is noodsaaklik vir hoë kwaliteit gesoldeerde verbindings. Om dit te doen, moet die operateur verseker dat die vertikale afstand tussen elke induksiespoellus klein is en dat die koppelingsafstand (gapingwydte van spoel OD tot ID) eenvormig bly.
Vervolgens skakel die operateur die krag aan om die proses van verhitting van die gewrig te begin. Dit behels die vinnige oordrag van intermediêre of hoëfrekwensie wisselstroom vanaf 'n kragbron na 'n induktor om 'n wisselende magnetiese veld daarom te skep.
Die magnetiese veld induseer 'n stroom op die oppervlak van die gewrig, wat hitte genereer om die vulmetaal te smelt, wat dit toelaat om te vloei en die oppervlak van die metaaldeel nat te maak, wat 'n sterk binding skep.Deur gebruik te maak van multi-posisie spoele, kan hierdie proses op verskeie dele gelyktydig uitgevoer word.
Finale skoonmaak en inspeksie van elke gesoldeerde komponent word aanbeveel.Om dele te was met water wat tot minstens 120 F verhit is, sal vloedreste en enige skaal wat tydens soldering gevorm word, verwyder. Die onderdeel moet in water gedompel word nadat die vulmetaal gestol het, maar die samestelling is nog warm.
Afhangende van die onderdeel, kan minimale inspeksie gevolg word deur nie-vernietigende en vernietigende toetse.NDT-metodes sluit visuele en radiografiese inspeksie in, asook lek- en bewystoetsing.Algemene vernietigende toetsmetodes is metallografiese, afskil-, trek-, skeer-, moegheids-, oordrag- en wringtoetsing.
"Induksie-soldering vereis wel 'n groter kapitaalbelegging vooraf as die fakkelmetode, maar dit is die moeite werd, want jy kry die ekstra doeltreffendheid en beheer," het Holland gesê. "Met induksie, wanneer jy hitte nodig het, druk jy net.As jy dit nie doen nie, druk jy.”
Eldec vervaardig 'n wye reeks kragbronne vir induksiesoldering, soos die ECO LINE MF intermediêre frekwensielyn, wat beskikbaar is in verskeie konfigurasies om die beste by elke toepassing te pas. Hierdie kragtoevoer is beskikbaar in kraggraderings wat wissel van 5 tot 150 kW en frekwensies van 8 tot 40 Hz. Alle modelle kan die kragtoevoeging met 0% verhoog en met 0 verhoog word. bykomende 50% binne 3 minute.Ander sleutelkenmerke sluit in pyrometertemperatuurbeheer, temperatuuropnemer en geïsoleerde hek bipolêre transistorkragskakelaar.Hierdie verbruiksgoedere verg min onderhoud, werk stil, het 'n klein voetspoor, en word maklik met werkselbeheerders geïntegreer.
Vervaardigers in verskeie industrieë gebruik toenemend induksiesoldering om onderdele te monteer.Bausch wys op motor-, lugvaart-, mediese toerusting- en mynboutoerustingvervaardigers as die grootste gebruikers van Ambrell-induksiesoldeertoerusting.
"Die aantal induksie-gesoldeerde aluminiumkomponente in die motorbedryf neem steeds toe as gevolg van gewigverminderingsinisiatiewe," wys Bausch daarop. "In die lugvaartsektor word nikkel en ander soorte slytblokke dikwels aan straalblaaie gesoldeer.Albei nywerhede soldeer ook verskeie staalpyptoebehore.
Al ses Ambrell se EasyHeat-stelsels het 'n frekwensiereeks van 150 tot 400 kHz en is ideaal vir induksiesoldering van klein dele van verskeie geometrieë. Die kompakte (0112 en 0224) bied kragbeheer binne 'n resolusie van 25 watt;die modelle in die LI-reeks (3542, 5060, 7590, 8310) bied beheer binne 'n resolusie van 50 watt.
Albei reekse het 'n verwyderbare werkkop tot 10 voet van die kragbron af.Die stelsel se voorpaneelkontroles is programmeerbaar, wat die eindgebruiker in staat stel om tot vier verskillende verwarmingsprofiele te definieer, elk met tot vyf tyd- en kragstappe. Afstandbeheer is beskikbaar vir kontak- of analoog-invoer, of opsionele reeksdatapoort.
"Ons vernaamste klante vir induksie-soldering is vervaardigers van onderdele wat 'n mate van koolstof bevat, of groot massa-onderdele wat 'n hoë persentasie yster bevat," verduidelik Rich Cukelj, Fusion Business Development Manager.
Fusion verkoop pasgemaakte roterende stelsels wat 100 tot 1 000 dele per uur induksie kan soldeer.Volgens Cukelj is hoër opbrengste moontlik vir 'n enkele tipe onderdeel of vir 'n spesifieke reeks onderdele. Hierdie dele wissel in grootte van 2 tot 14 vierkante duim.
"Elke stelsel bevat 'n indekseerder van Stelron Components Inc. met 8, 10 of 12 werkstasies," verduidelik Cukelj. "Sommige werkstasies word gebruik vir soldeerwerk, terwyl ander gebruik word vir inspeksie, die gebruik van visiekameras of lasermeettoerusting, of om trektoetse uit te voer om gesoldeerde verbindings van hoë gehalte te verseker."
Vervaardigers gebruik eldec se standaard ECO LINE kragbronne vir 'n verskeidenheid van induksie soldeer toepassings, soos krimppassende rotors en asse, of aansluiting van motorhuise, het Holland gesê. Meer onlangs is 'n 100 kW-model van hierdie kragopwekker gebruik in 'n groot onderdele-toepassing wat die soldering van koperkringringe na koperkraanverbindings vir hidro-elektriese damkragopwekkers behels het.
Eldec vervaardig ook draagbare MiniMICO-kragtoevoer wat maklik in die fabriek rondgeskuif kan word met 'n frekwensiereeks van 10 tot 25 kHz. Twee jaar gelede het 'n vervaardiger van motorhitteruilerbuise MiniMICO gebruik om terugkeer-elmboë na elke buis te induksie soldeer. Een persoon het al die soldeerwerk gedoen, en dit het minder as 30 sekondes gevat om elke buis te monteer.
Jim is 'n senior redakteur by ASSEMBLY met meer as 30 jaar se redaksionele ondervinding. Voordat hy by ASSEMBLY aangesluit het, was Camillo PM Engineer, redakteur van die Association for Equipment Engineering Journal en Milling Journal. Jim het 'n graad in Engels van DePaul Universiteit.
Dien 'n versoek om voorstel (RFP) in by 'n verkoper van jou keuse en klik op 'n knoppie wat jou behoeftes uiteensit
Blaai deur ons kopersgids om verskaffers van alle soorte monteertegnologie, masjiene en stelsels, diensverskaffers en handelsorganisasies te vind.
Lean Six Sigma dryf al dekades deurlopende verbeteringspogings aan, maar die tekortkominge daarvan het duidelik geword.Data-insameling is arbeidsintensief en kan slegs klein monsters vaslê.Data kan nou oor lang tydperke en op verskeie plekke vasgelê word teen 'n fraksie van die koste van ouer manuele metodes.
Robotte is goedkoper en makliker om te gebruik as ooit. Hierdie tegnologie is geredelik beskikbaar selfs vir klein en medium vervaardigers. Luister na hierdie eksklusiewe paneelbespreking met bestuurders van vier van Amerika se top robotikaverskaffers: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America en Universal Robots.