تقریباً هر فرآیند مونتاژ می تواند به روش های مختلفی انجام شود. گزینه ای که یک سازنده یا یکپارچه ساز برای بهترین نتایج انتخاب می کند معمولاً گزینه ای است که یک فناوری اثبات شده را با یک برنامه خاص مطابقت می دهد.
لحیم کاری یکی از این فرآیندها است. لحیم کاری یک فرآیند اتصال فلز است که در آن دو یا چند قطعه فلزی با ذوب فلز پرکننده و جاری شدن آن در محل اتصال به یکدیگر متصل می شوند. فلز پرکننده دارای نقطه ذوب کمتری نسبت به قطعات فلزی مجاور است.
گرمای لحیم کاری را می توان توسط مشعل ها، کوره ها یا سیم پیچ های القایی تامین کرد. در طول لحیم کاری القایی، یک سیم پیچ القایی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که بستر را برای ذوب شدن فلز پرکننده گرم می کند. ثابت شده است که لحیم کاری القایی بهترین انتخاب برای تعداد فزاینده ای از کاربردهای مونتاژ است.
استیو اندرسون، مدیر علوم میدانی و آزمایشی در Fusion Inc.، یک ادغام کننده 88 ساله در ویلوبی، اوهایو سعید، متخصص در انواع روش های مونتاژ، از جمله لحیم کاری ساده تر، می گوید: "لحیم کاری القایی بسیار ایمن تر از لحیم کاری با مشعل است، سریعتر از لحیم کاری کوره ای، و تکرارپذیرتر از هر دو."در مقایسه با دو روش دیگر، تنها چیزی که واقعاً نیاز دارید برق استاندارد است.
چند سال پیش، فیوژن یک ماشین شش ایستگاه کاملاً اتوماتیک برای مونتاژ 10 فرز کاربید برای فلزکاری و ابزارسازی توسعه داد. فرزها با چسباندن صفحات استوانه ای و مخروطی کاربید تنگستن به یک ساقه فولادی ساخته می شوند. نرخ تولید 250 قطعه در ساعت است و سینی قطعات جداگانه می تواند 144 قطعه ابزار را نگه دارد.
اندرسون توضیح می‌دهد: «یک ربات چهار محوره SCARA یک دسته را از سینی می‌گیرد، آن را به دستگاه پخش خمیر لحیم می‌دهد و آن را در لانه دستگیره قرار می‌دهد.» سپس ربات یک قطعه خالی را از سینی می‌گیرد و آن را در انتهای ساقه‌ای که به آن چسبانده شده است قرار می‌دهد.لحیم کاری القایی با استفاده از یک سیم پیچ الکتریکی انجام می شود که به صورت عمودی در اطراف دو قسمت پیچیده می شود و فلز پرکننده نقره را به دمای مایع 1305 فارنهایت می رساند.
استفاده از لحیم کاری القایی برای مونتاژ در حال افزایش است، عمدتاً به این دلیل که اتصال قوی بین دو قسمت فلزی ایجاد می کند و به دلیل اینکه در اتصال مواد غیر مشابه بسیار مؤثر است. نگرانی های زیست محیطی، فناوری بهبود یافته و کاربردهای غیر سنتی نیز مهندسان تولید را مجبور می کند تا نگاه دقیق تری به لحیم کاری القایی داشته باشند.
لحیم کاری القایی از دهه 1950 وجود داشته است، اگرچه مفهوم گرمایش القایی (با استفاده از الکترومغناطیس) بیش از یک قرن قبل توسط دانشمند بریتانیایی مایکل فارادی کشف شد. مشعل های دستی اولین منبع حرارتی برای لحیم کاری بودند و به دنبال آن کوره ها در دهه 1920 قرار گرفتند. در طول جنگ جهانی دوم، به طور مکرر از قطعات فلزی با حداقل هزینه های انسانی استفاده می شد.
تقاضای مصرف کننده برای تهویه مطبوع در دهه های 1960 و 1970 کاربردهای جدیدی را برای لحیم کاری القایی ایجاد کرد. در واقع، لحیم کاری انبوه آلومینیوم در اواخر دهه 1970 منجر به بسیاری از اجزای موجود در سیستم های تهویه مطبوع خودروهای امروزی شد.
Rick Bausch، مدیر فروش Ambrell Corp., inTEST.temperature خاطرنشان می کند: «برخلاف لحیم کاری مشعل، لحیم کاری القایی غیر تماسی است و خطر گرم شدن بیش از حد را به حداقل می رساند».
به گفته گرگ هلند، مدیر فروش و عملیات در eldec LLC، یک سیستم لحیم کاری القایی استاندارد از سه جزء تشکیل شده است. اینها منبع تغذیه، سر کار با سیم پیچ القایی و خنک کننده یا سیستم خنک کننده هستند.
منبع تغذیه به سر کار متصل است و سیم‌پیچ‌ها به‌طور سفارشی طراحی شده‌اند تا در اطراف محل اتصال قرار گیرند. سلف‌ها را می‌توان از میله‌های جامد، کابل‌های انعطاف‌پذیر، بیلت‌های ماشین‌کاری شده یا چاپ سه بعدی از آلیاژهای مس پودری تهیه کرد. با این حال، معمولاً از لوله‌های مسی توخالی ساخته می‌شود که از طریق آن آب به چندین دلیل جریان می‌یابد. یکی از آن‌ها خنک‌کردن جریان آب با خنک‌کردن قسمت‌ها در طول فرآیند coraz است. همچنین به دلیل وجود مکرر جریان متناوب و در نتیجه انتقال حرارت ناکارآمد، از ایجاد گرما در سیم پیچ ها جلوگیری می کند.
هالند توضیح می دهد: «گاهی اوقات یک متمرکز کننده شار روی سیم پیچ قرار می گیرد تا میدان مغناطیسی را در یک یا چند نقطه از محل اتصال تقویت کند.» چنین متمرکز کننده هایی می توانند از نوع ورقه ای باشند، متشکل از فولادهای الکتریکی نازک که به طور محکم روی هم چیده شده اند، یا لوله های فرومغناطیسی حاوی مواد فرومغناطیسی پودری و فشار قوی دی الکتریک.از هر کدام استفاده کنید مزیت متمرکز کننده این است که با وارد کردن سریعتر انرژی بیشتر به نواحی خاص مفصل، زمان چرخه را کاهش می دهد و در عین حال نواحی دیگر را خنک تر نگه می دارد.
قبل از قرار دادن قطعات فلزی برای لحیم کاری القایی، اپراتور باید فرکانس و سطوح توان سیستم را به درستی تنظیم کند. فرکانس می تواند از 5 تا 500 کیلوهرتز باشد، هر چه فرکانس بالاتر باشد، سطح سریعتر گرم می شود.
منابع تغذیه اغلب قادر به تولید صدها کیلووات برق هستند. با این حال، لحیم کاری یک قطعه به اندازه کف دست در 10 تا 15 ثانیه تنها به 1 تا 5 کیلووات نیاز دارد. در مقایسه، قطعات بزرگ می توانند 50 تا 100 کیلووات برق نیاز داشته باشند و لحیم کاری تا 5 دقیقه طول می کشد.
باوش گفت: "به عنوان یک قاعده کلی، قطعات کوچکتر انرژی کمتری مصرف می کنند، اما به فرکانس های بالاتر مانند 100 تا 300 کیلوهرتز نیاز دارند."
صرف نظر از اندازه آنها، قطعات فلزی باید قبل از بسته شدن به درستی قرار گیرند. باید مراقب بود که شکاف محکمی بین فلزات پایه وجود داشته باشد تا امکان عملکرد مویرگی مناسب توسط فلز پرکننده جاری فراهم شود. اتصالات لب به لب، لبه و لب به لب بهترین راه برای اطمینان از این فاصله است.
وسایل سنتی یا خود تثبیت شونده قابل قبول هستند. وسایل استاندارد باید از مواد کمتر رسانا مانند فولاد ضد زنگ یا سرامیک ساخته شوند و تا حد امکان قطعات را کمتر لمس کنند.
با طراحی قطعات با درزهای به هم پیوسته، تاب خورده، فرورفتگی ها یا حلقه ها، بدون نیاز به پشتیبانی مکانیکی می توان به خود ثابت شدن دست یافت.
سپس اتصالات با یک پد یا حلال سمباده تمیز می شوند تا آلاینده هایی مانند روغن، گریس، زنگ زدگی، رسوب و کثیفی از بین بروند. این مرحله عمل مویرگی فلز پرکننده مذاب را که خود را از طریق سطوح مجاور اتصال می کشد، بیشتر می کند.
پس از اینکه قطعات به درستی قرار گرفتند و تمیز شدند، اپراتور یک ترکیب مفصلی (معمولاً خمیری) روی اتصال اعمال می کند. این ترکیب مخلوطی از فلز پرکننده، فلاکس (برای جلوگیری از اکسیداسیون) و یک چسب است که فلز و شار را قبل از ذوب شدن در کنار هم نگه می دارد.
فلزات پرکننده و شارهای مورد استفاده در لحیم کاری به گونه ای فرموله شده اند که در برابر حرارت های بالاتر از آن هایی که در لحیم کاری استفاده می شوند مقاومت کنند. فلزات پرکننده ای که برای لحیم کاری استفاده می شود در دمای حداقل 842 درجه فارنهایت ذوب می شوند و در هنگام سرد شدن قوی تر می شوند. آنها شامل آلومینیوم-سیلیکون، مس، مس-نقره، برنج، برنز، طلا-نقره، و نقره تمام نقره ای هستند.
سپس اپراتور سیم‌پیچ القایی را که در طرح‌های مختلف ارائه می‌شود، قرار می‌دهد. سیم‌پیچ‌های مارپیچ به شکل دایره یا بیضی هستند و کاملاً قسمت را احاطه می‌کنند، در حالی که سیم‌پیچ‌های چنگال (یا گیره‌ای) در هر طرف اتصال قرار دارند و سیم‌پیچ‌های کانال روی قطعه قلاب می‌شوند. سیم‌پیچ‌های دیگر عبارتند از: قطر داخلی (ID)، ID/Outer Open، و Pancake-Outer Diameter.
گرمای یکنواخت برای اتصالات لحیم کاری شده با کیفیت بالا ضروری است. برای انجام این کار، اپراتور باید اطمینان حاصل کند که فاصله عمودی بین هر حلقه سیم پیچ القایی کم است و فاصله کوپلینگ (عرض شکاف از سیم پیچ OD تا ID) یکنواخت باقی می ماند.
در مرحله بعد، اپراتور برق را روشن می کند تا فرآیند گرم کردن اتصال را آغاز کند. این شامل انتقال سریع جریان متناوب فرکانس متوسط ​​یا بالا از یک منبع تغذیه به یک سلف برای ایجاد یک میدان مغناطیسی متناوب در اطراف آن است.
میدان مغناطیسی جریانی را بر روی سطح اتصال القا می‌کند، که گرما را برای ذوب فلز پرکننده ایجاد می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا به جریان بیفتد و سطح قطعه فلزی را خیس کند و پیوندی قوی ایجاد کند.
تمیز کردن و بازرسی نهایی هر یک از اجزای لحیم کاری شده توصیه می شود.
بسته به قطعه، حداقل بازرسی را می توان با آزمایش های غیرمخرب و مخرب دنبال کرد. روش های NDT شامل بازرسی بصری و رادیوگرافی، و همچنین تست نشت و اثبات است. روش های آزمایش مخرب متداول عبارتند از تست متالوگرافی، لایه برداری، کشش، برش، خستگی، انتقال و تست پیچشی.
هالند گفت: «لحیم کاری القایی به سرمایه اولیه بیشتری نسبت به روش مشعل نیاز دارد، اما ارزش آن را دارد زیرا کارایی و کنترل بیشتری را دریافت می کنید.» با القایی، زمانی که به گرما نیاز دارید، فقط فشار دهید.وقتی این کار را نکنید، فشار می دهید.»
Eldec طیف گسترده ای از منابع برق را برای لحیم کاری القایی تولید می کند، مانند خط فرکانس متوسط ​​ECO LINE MF، که در پیکربندی های مختلف موجود است تا به بهترین وجه برای هر کاربرد مناسب باشد. امتیاز ty با 50% اضافی در عرض 3 دقیقه. سایر ویژگی های کلیدی عبارتند از: کنترل دماسنج، ضبط کننده دما و کلید برق ترانزیستور دوقطبی گیت عایق. این مواد مصرفی به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارند، بی سر و صدا کار می کنند، ردپای کوچکی دارند و به راحتی با کنترل کننده های سلول کار ادغام می شوند.
تولیدکنندگان در چندین صنعت به طور فزاینده ای از لحیم کاری القایی برای مونتاژ قطعات استفاده می کنند. Bausch به تولیدکنندگان خودرو، هوافضا، تجهیزات پزشکی و تجهیزات معدنی به عنوان بزرگترین کاربران تجهیزات لحیم کاری القایی Ambrell اشاره می کند.
باوش اشاره می‌کند: «تعداد قطعات آلومینیومی لحیم‌شده القایی در صنعت خودروسازی به دلیل ابتکارات کاهش وزن همچنان در حال افزایش است.» در بخش هوافضا، نیکل و سایر انواع پدهای سایش اغلب به تیغه‌های جت لحیم می‌شوند.هر دو صنعت همچنین اتصالات لوله های فولادی مختلف را لحیم القایی می کنند.
هر شش سیستم EasyHeat Ambrell دارای محدوده فرکانسی 150 تا 400 کیلوهرتز هستند و برای لحیم کاری القایی قطعات کوچک با هندسه های مختلف ایده آل هستند.مدل‌های سری LI (3542، 5060، 7590، 8310) کنترل را با وضوح 50 وات ارائه می‌کنند.
هر دو سری دارای یک سر کاری قابل جابجایی تا فاصله 10 فوتی از منبع تغذیه هستند. کنترل‌های پنل جلوی سیستم قابل برنامه‌ریزی هستند و به کاربر نهایی امکان می‌دهند تا حداکثر چهار پروفایل گرمایشی مختلف را که هر کدام تا پنج مرحله زمان و توان دارند تعریف کند. کنترل برق از راه دور برای ورودی تماسی یا آنالوگ یا پورت داده سریال اختیاری در دسترس است.
ریچ کوکلج، مدیر توسعه تجارت فیوژن توضیح می‌دهد: «مشتریان اصلی ما برای لحیم کاری القایی، تولیدکنندگان قطعاتی هستند که حاوی مقداری کربن، یا قطعات جرم بزرگی هستند که حاوی درصد بالایی از آهن هستند.» برخی از این شرکت‌ها به صنایع خودروسازی و هوافضا خدمات می‌دهند، در حالی که برخی دیگر اسلحه، مجموعه‌های ابزار برش، شیرهای لوله‌کشی و لوله‌های توزیع برق، یا لوله‌های برق تولید می‌کنند.
فیوژن سیستم‌های چرخشی سفارشی را می‌فروشد که می‌توانند لحیم کاری را بین 100 تا 1000 قطعه در ساعت القاء کنند. طبق گفته Cukelj، بازده بالاتر برای یک نوع قطعه یا برای یک سری خاص از قطعات امکان‌پذیر است. اندازه این قطعات از 2 تا 14 اینچ مربع است.
Cukelj توضیح می‌دهد: «هر سیستم حاوی یک نمایه‌گر از Stelron Components Inc. با 8، 10 یا 12 ایستگاه کاری است.» برخی از ایستگاه‌های کاری برای لحیم کاری استفاده می‌شوند، در حالی که برخی دیگر برای بازرسی، استفاده از دوربین‌های بینایی یا تجهیزات اندازه‌گیری لیزری یا انجام تست‌های کشش برای اطمینان از اتصالات لحیم کاری با کیفیت بالا استفاده می‌شوند.
هالند گفت که سازندگان از منابع تغذیه استاندارد ECO LINE eldec برای انواع کاربردهای لحیم کاری القایی، مانند روتورها و شفت‌ها، یا اتصال محفظه‌های موتور استفاده می‌کنند. اخیراً، یک مدل 100 کیلوواتی از این ژنراتور در یک برنامه قطعات بزرگ استفاده شده است که شامل لحیم کاری حلقه‌های مدار هیدروژنی مسی به حلقه‌های مدار هیدروژنی است.
Eldec همچنین منابع تغذیه MiniMICO قابل حملی را تولید می کند که به راحتی می توان آنها را در کارخانه جابجا کرد با محدوده فرکانس 10 تا 25 کیلوهرتز. دو سال پیش، یک تولید کننده لوله های مبدل حرارتی خودرو از MiniMICO برای برگرداندن زانوهای بریز القایی به هر لوله استفاده کرد. یک نفر تمام لحیم کاری را انجام داد و مونتاژ آن کمتر از 30 ثانیه طول کشید.
جیم سردبیر ارشد ASSEMBLY با بیش از 30 سال تجربه ویراستاری است. قبل از پیوستن به ASSEMBLY، کامیلو مهندس PM، سردبیر انجمن مجله مهندسی تجهیزات و مجله فرز بود. جیم دارای مدرک زبان انگلیسی از دانشگاه DePaul است.
یک درخواست برای پیشنهاد (RFP) به فروشنده مورد نظر خود ارسال کنید و روی دکمه ای کلیک کنید که جزئیات نیازهای شما را نشان می دهد.
برای یافتن تامین کنندگان انواع فناوری مونتاژ، ماشین آلات و سیستم ها، ارائه دهندگان خدمات و سازمان های تجاری، راهنمای خرید ما را مرور کنید.
Lean Six Sigma چندین دهه است که تلاش‌های بهبود مستمر را هدایت می‌کند، اما کاستی‌های آن آشکار شده است. جمع‌آوری داده‌ها کار فشرده‌ای است و فقط می‌تواند نمونه‌های کوچکی را بگیرد. داده‌ها اکنون می‌توانند در دوره‌های زمانی طولانی و در مکان‌های مختلف با کسری از هزینه روش‌های دستی قدیمی‌تر جمع‌آوری شوند.
ربات‌ها ارزان‌تر و آسان‌تر از همیشه استفاده می‌شوند. این فناوری حتی برای تولیدکنندگان کوچک و متوسط ​​نیز به آسانی در دسترس است. به این میزگرد اختصاصی با حضور مدیران چهار تامین‌کننده برتر روباتیک آمریکا گوش دهید: ATI Industrial Automation، Epson Robots، FANUC America، و Robots Universal.