Peaaegu iga montaažiprotsessi saab läbi viia mitmel viisil. Parimate tulemuste saavutamiseks valib tootja või integreerija tavaliselt see, mis sobitab tõestatud tehnoloogia konkreetse rakendusega.
Üks selline protsess on kõvajoodisjootmine.Joodisjootmine on metallide ühendamise protsess, mille käigus ühendatakse kaks või enam metallosa täitemetalli sulatamise ja selle vuuki voolamise teel. Täitemetalli sulamistemperatuur on madalam kui külgnevatel metallosadel.
Jootmissoojust võivad pakkuda põletid, ahjud või induktsioonmähised. Induktsioonjoodisjootmise ajal loob induktsioonmähis magnetvälja, mis soojendab substraati täitematerjali sulatamiseks. Induktsioonjoodisjootmine on osutunud parimaks valikuks üha suurema hulga montaažirakenduste jaoks.
"Induktsioonjoodisjootmine on palju ohutum kui põletiga kõvajoodisjootmine, kiirem kui ahjujootmine ja korratav kui mõlemad," ütles Steve Anderson, Fusion Inc. väli- ja katseteaduse juht. 88-aastane integraator Willoughbys Ohio Saidis on spetsialiseerunud mitmesugustele koostemeetoditele, sealhulgas kõvajoodisjootmisele. Lisaks on induktsioonjoodisjootmine lihtsam.Võrreldes kahe teise meetodiga, vajate ainult tavalist elektrit.
Mõned aastad tagasi töötas Fusion välja täisautomaatse kuue jaamaga masina 10 karbiidist metallitöötlemiseks ja tööriistade tootmiseks kokkupanemiseks. Burrid valmistatakse silindriliste ja kooniliste volframkarbiidist toorikute kinnitamise teel terasvarrele. Tootmiskiirus on 250 detaili tunnis ning eraldi osade salve mahub 144 toorikut ja tööriistahoidjat.
"Neljateljeline SCARA robot võtab aluselt käepideme, esitab selle jootepasta dosaatorile ja laadib selle haaratsi pessa," selgitab Anderson. "Seejärel võtab robot aluselt tooriku ja asetab selle varre otsa, mille külge see on liimitud.Induktsioonjoodisjootmisel kasutatakse elektrilist mähist, mis mähib vertikaalselt ümber kahe osa ja viib hõbedase täitemetalli likviidse temperatuurini 1305 F. Pärast seda, kui jämekomponent on joondatud ja jahutatud, väljutatakse see läbi tühjendusrenni ja kogutakse edasiseks töötlemiseks.
Induktsioonjoodisjoodisjootmise kasutamine montaažis kasvab peamiselt seetõttu, et see loob tugeva ühenduse kahe metallosa vahel ja on väga tõhus erinevate materjalide ühendamisel. Keskkonnaprobleemid, täiustatud tehnoloogia ja ebatraditsioonilised rakendused sunnivad tootmisinsenere ka induktsioonjoodisjootmist lähemalt uurima.
Induktsioonjoodisjootmist on kasutatud alates 1950. aastatest, kuigi induktsioonkuumutuse (elektromagnetismi kasutava) kontseptsiooni avastas rohkem kui sajand varem Briti teadlane Michael Faraday. Käsitõrvikud olid esimene kõvajoodisjootmise soojusallikas, millele järgnesid ahjud 1920. aastatel. Teise maailmasõja ajal kasutati ahjudel põhinevaid meetodeid ja metallosade tootmiseks sageli suurtes kogustes ja minimaalse tööjõukuluga.
Tarbijate nõudlus kliimaseadmete järele 1960. ja 1970. aastatel lõi induktsioonjoodisjootmise jaoks uusi rakendusi. Tegelikult põhjustas alumiiniumi massjootmine 1970. aastate lõpus paljudes tänapäeva autode kliimaseadmetes leiduvaid komponente.
"Erinevalt põleti kõvajoodisjootmisest on induktsioonjoodisjootmine kontaktivaba ja minimeerib ülekuumenemise riski," märgib Rick Bausch, Ambrell Corp. müügijuht, inTEST.temperature.
Eldec LLC müügi- ja tegevusjuhi Greg Hollandi sõnul koosneb standardne induktsioonjoodisjoodisjootmise süsteem kolmest komponendist. Need on toiteallikas, tööpea koos induktsioonmähisega ja jahuti või jahutussüsteem.
Toiteallikas on ühendatud tööpeaga ja mähised on kohandatud nii, et need sobiksid ümber ühenduskoha. Induktiivpoolid saab valmistada tahketest varrastest, painduvatest kaablitest, töödeldud toorikutest või 3D-printimisega pulbristatud vasesulamitest. Tavaliselt on see aga valmistatud õõnestest vasktorustest, mille kaudu vesi voolab mitmel põhjusel. Üks on hoida spiraali jahtuda, takistades protsessi ajal soojust. kogunemine mähistesse vahelduvvoolu sagedase esinemise ja sellest tuleneva ebaefektiivse soojusülekande tõttu.
"Mõnikord asetatakse mähisele vookontsentraator, et tugevdada magnetvälja ühes või mitmes ristmiku punktis," selgitab Holland. Sellised kontsentraatorid võivad olla laminaattüüpi, mis koosnevad tihedalt üksteise külge virnastatud õhukestest elektriterastest või ferromagnetilistest torudest, mis sisaldavad pulbrilist ferromagnetilist materjali ja kõrge rõhu all kokkusurutud dielektrilisi sidemeid.Kasutage kumbagi Kontsentraatori eeliseks on see, et see vähendab tsükliaega, tuues kiiremini rohkem energiat liigese teatud piirkondadesse, hoides samal ajal teised alad jahedamana.
Enne metallosade positsioneerimist induktsioonjoodisjootmiseks peab operaator õigesti seadistama süsteemi sageduse ja võimsustaseme. Sagedus võib olla vahemikus 5 kuni 500 kHz, mida kõrgem on sagedus, seda kiiremini pind soojeneb.
Toiteallikad on sageli võimelised tootma sadu kilovatte elektrit. Peopesa suuruse osa kõvajoodisjootmiseks kulub aga 10–15 sekundiga vaid 1–5 kilovatti. Võrdluseks võib öelda, et suured osad võivad vajada 50–100 kilovatti võimsust ja kõvajoodisega jootmiseks kulub kuni 5 minutit.
"Üldreeglina kasutavad väiksemad komponendid vähem energiat, kuid vajavad kõrgemaid sagedusi, näiteks 100 kuni 300 kilohertsi, " ütles Bausch. "Seevastu suuremad komponendid nõuavad rohkem võimsust ja madalamaid sagedusi, tavaliselt alla 100 kilohertsi."
Olenemata nende suurusest tuleb metallosad enne kinnitamist õigesti paigutada. Hoolitsege selle eest, et mitteväärismetallide vahele jääks tihe pilu, et voolav täitemetall saaks korralikult kapillaari toime.
Traditsiooniline või isekinnitus on vastuvõetav. Standardsed kinnitusdetailid peaksid olema valmistatud vähem juhtivatest materjalidest, nagu roostevaba teras või keraamika, ja puudutama komponente nii vähe kui võimalik.
Kujundades osad, millel on lukustuvad õmblused, vajumised, süvendid või kõverused, on võimalik isekinnitus saavutada ilma mehaanilist tuge vajamata.
Seejärel puhastatakse vuugid smirgelpadja või lahustiga, et eemaldada saasteained, nagu õli, rasv, rooste, katlakivi ja mustus. See samm suurendab veelgi sula täitemetalli kapillaarset toimet, mis tõmbab end läbi vuugi külgnevate pindade.
Pärast osade korralikku paigaldamist ja puhastamist rakendab operaator liitekohale vuugisegu (tavaliselt pasta). Ühend on segu täitemetallist, räbustist (oksüdeerumise vältimiseks) ja sideainest, mis hoiab metalli ja räbusti enne sulamist koos.
Jootmisel kasutatavad täitemetallid ja räbustid on valmistatud nii, et need taluvad kõrgemaid temperatuure kui jootmisel kasutatavad. Täitemetallid, mida kasutatakse kõvajoodisjootmisel, sulavad temperatuuril vähemalt 842 F ja on jahutamisel tugevamad. Nende hulka kuuluvad alumiinium-räni, vask, vask-hõbe, messing, pronks, kuld-hõbe, täishõbe ja nikkel.
Seejärel positsioneerib operaator induktsioonmähise, mida on erineva kujundusega.Helikaalsed mähised on ümmarguse või ovaalse kujuga ja ümbritsevad detaili täielikult, samas kui kahvli (või näpitsa) poolid asuvad liigendi mõlemal küljel ja kanalimähised haakuvad detaili külge.Teised mähised hõlmavad siseläbimõõtu (ID), ID/välimist läbimõõtu (OD), Panca-Poke, Openition, ja Multi-Poke.
Kvaliteetsete joodetud ühenduste jaoks on oluline ühtlane kuumus. Selleks peab operaator tagama, et vertikaalne kaugus iga induktsioonpooli silmuse vahel on väike ja et ühenduskaugus (vahe laius mähise OD-st ID-ni) jääks ühtlaseks.
Järgmisena lülitab operaator toite sisse, et alustada liigendi soojendamise protsessi. See hõlmab keskmise või kõrgsagedusliku vahelduvvoolu kiiret ülekandmist toiteallikast induktiivpoolile, et luua selle ümber vahelduv magnetväli.
Magnetväli indutseerib vuugi pinnal voolu, mis tekitab soojust täitemetalli sulatamiseks, võimaldades sellel voolata ja niisutada metallosa pinda, luues tugeva sideme.Mitmepositsiooniliste mähiste abil saab seda protsessi läbi viia mitmel osal korraga.
Soovitatav on iga kõvajoodisega komponendi lõplik puhastamine ja ülevaatus.Osade pesemine veega, mis on kuumutatud vähemalt temperatuurini 120 F, eemaldab räbustijäägid ja kõvajoodisjootmise käigus tekkinud katlakivi.Osa tuleks sukeldada vette pärast seda, kui täitemetall on tahkunud, kuid koost on endiselt kuum.
Olenevalt osast võib minimaalsele kontrollile järgneda mittepurustav ja destruktiivne testimine.NDT meetodid hõlmavad visuaalset ja radiograafilist kontrolli, samuti lekke- ja kontrollimist. Levinud destruktiivsed katsemeetodid on metallograafiline, koorimis-, tõmbe-, nihke-, väsimus-, ülekande- ja väändekatse.
"Induktsioonjoodisjootmine nõuab suuremat esialgset kapitaliinvesteeringut kui põleti meetod, kuid see on seda väärt, sest saate suurema tõhususe ja kontrolli," ütles Holland.Kui te seda ei tee, siis vajutate."
Eldec toodab laia valikut toiteallikaid induktsioonjoodisjootmiseks, näiteks ECO LINE MF vahesagedusliin, mis on saadaval erinevates konfiguratsioonides, et need sobiksid kõige paremini iga rakendusega. Need toiteallikad on saadaval võimsusega vahemikus 5 kuni 150 kW ja sagedustega 8 kuni 40 Hz. Kõiki mudeleid saab varustada täiendava võimsuse suurendamisega kuni 50% võrra. % 3 minuti jooksul.Teised põhifunktsioonid hõlmavad püromeetri temperatuuri regulaatorit, temperatuurisalvestit ja isoleeritud paisuga bipolaarse transistori toitelülitit.Need kulumaterjalid vajavad vähe hooldust, töötavad vaikselt, neil on väike ruumijälg ja neid saab hõlpsasti integreerida tööelemendi kontrolleritega.
Mitmete tööstusharude tootjad kasutavad osade kokkupanemiseks üha enam induktsioonjoodisjootmist. Bausch juhib tähelepanu autotööstuse, kosmosetööstuse, meditsiiniseadmete ja kaevandusseadmete tootjatele kui Ambrelli induktsioonjoodisjootmise seadmete suurimatele kasutajatele.
"Induktsioonjoodisjoodisjoodetiga alumiiniumkomponentide arv autotööstuses kasvab jätkuvalt tänu kaalu vähendamise algatustele," märgib Bausch. "Lennukitööstuses joodetakse niklit ja muud tüüpi kulumispatju sageli jootvate labadeni.Mõlemad tööstusharud jootvad ka erinevaid terastoruliitmikke.
Kõigi kuue Ambrelli EasyHeati süsteemi sagedusvahemik on 150–400 kHz ja need sobivad ideaalselt erineva geomeetriaga väikeste osade induktsioonjoodisjootmiseks. Kompaktid (0112 ja 0224) pakuvad võimsuse reguleerimist 25-vatise eraldusvõimega;LI-seeria mudelid (3542, 5060, 7590, 8310) pakuvad juhtimist 50-vatise eraldusvõimega.
Mõlemal seerial on eemaldatav tööpea kuni 10 jala kaugusel toiteallikast.Süsteemi esipaneeli juhtnupud on programmeeritavad, võimaldades lõppkasutajal määratleda kuni neli erinevat kütteprofiili, millest igaühel on kuni viis aja- ja võimsusastet.Toite kaugjuhtimine on saadaval kontakt- või analoogsisendi või valikulise jadaandmepordi jaoks.
„Meie induktsioonjoodisjootmise peamised kliendid on süsinikku sisaldavate osade või suure rauasisaldusega suurte osade tootjad,“ selgitab Rich Cukelj, Fusion äriarendusjuht. Mõned neist ettevõtetest teenindavad auto- ja kosmosetööstust, teised aga toodavad relvi, lõikeriistade komplekte, veevärgi kraane ja äravoolutorusid või toitejaotusplokke ja kaitsmeid.
Fusion müüb kohandatud pöörlevaid süsteeme, mis suudavad induktsioonjoodisjootmisega jootma 100–1000 osa tunnis. Cukelji sõnul on ühte tüüpi osade või teatud osade seeria puhul suurem saagikus. Nende osade suurus on 2–14 ruuttolli.
"Iga süsteem sisaldab Stelron Components Inc. indekseerijat, millel on 8, 10 või 12 tööjaama," selgitab Cukelj. Mõnda tööjaamu kasutatakse kõvajoodisjootmiseks, teisi aga kontrollimiseks, nägemiskaamerate või lasermõõteseadmete abil või tõmbetestide tegemiseks, et tagada kvaliteetsete kõvajoodisega vuukide olemasolu.
Tootjad kasutavad eldeci standardseid ECO LINE toiteallikaid mitmesuguste induktsioonjoodisjootmise rakenduste jaoks, nagu kokkutõmbuvad rootorid ja võllid või mootorikorpuste ühendamine, ütles Holland. Hiljuti kasutati selle generaatori 100 kW mudelit suurte osade rakenduses, mis hõlmas vasest vooluahela rõngaste jootmist hüdroelektrigeneraatorite kraanide ühendamiseks.
Eldec toodab ka kaasaskantavaid MiniMICO toiteallikaid, mida saab sagedusvahemikus 10–25 kHz hõlpsasti tehases teisaldada.Kaks aastat tagasi kasutas autosoojusvaheti torude tootja MiniMICO-d iga toru tagasivoolu põlvede induktsioonjoodisjootmiseks. Kogu jootmise tegi üks inimene ja iga toru kokkupanemiseks kulus vähem kui 30 sekundit.
Jim on ASSEMBLY vanemtoimetaja, kellel on üle 30-aastane toimetamiskogemus. Enne ASSEMBLYga liitumist oli Camillo peaministri insener, Assotsiatsiooni Equipment Engineering Journal ja Milling Journal toimetaja.Jim on omandanud inglise keele kraadi DePauli ülikoolist.
Esitage pakkumise taotlus (RFP) oma valitud müüjale ja klõpsake nuppu, mis kirjeldab üksikasjalikult oma vajadusi
Sirvige meie ostjate juhendit, et leida igat tüüpi montaažitehnoloogia, masinate ja süsteemide tarnijaid, teenusepakkujaid ja kaubandusorganisatsioone.
Lean Six Sigma on aastakümneid juhtinud pidevaid täiustamispüüdlusi, kuid selle puudused on ilmnenud.Andmete kogumine on töömahukas ja sellega saab koguda vaid väikeseid proove. Nüüd saab andmeid koguda pika aja jooksul ja mitmes kohas, mis on murdosa vanemate käsitsi meetodite kuludest.
Robotid on odavamad ja hõlpsamini kasutatavad kui kunagi varem.See tehnoloogia on hõlpsasti saadaval isegi väikestele ja keskmise suurusega tootjatele.Kuulake seda eksklusiivset paneeldiskussiooni, kus osalevad Ameerika nelja suurima robootikatarnija juhid: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America ja Universal Robots.