Речиси секој процес на склопување може да се изврши на неколку начини. Опцијата што производителот или интеграторот ја избира за најдобри резултати обично е онаа што одговара на докажана технологија со одредена апликација.
Лемењето е еден таков процес. Лемењето е процес на спојување на метал во кој два или повеќе метални делови се спојуваат со топење на металот за полнење и негово течење во спојот. Металот за полнење има пониска точка на топење од соседните метални делови.
Топлината за лемење може да се обезбеди со факели, печки или индукциски калеми. За време на индукциското лемење, индукцискиот калем создава магнетно поле што ја загрева подлогата за да се стопи металот за полнење.
„Индукциското лемење е многу побезбедно од лемењето со факел, побрзо од лемењето во печка и поповторливо од двете“, рече Стив Андерсон, менаџер за теренски и тест наука во Fusion Inc., 88-годишен интегратор во Вилоби, Саид Охајо, специјализиран за различни методи на склопување, вклучително и полесно лемење.Во споредба со другите два методи, сè што навистина ви треба е стандардна електрична енергија“.
Пред неколку години, Fusion разви целосно автоматска машина со шест станици за склопување на 10 карбидни бруси за обработка на метал и изработка на алати. Бришките се направени со прицврстување на цилиндрични и конусни празни места од волфрам карбид на челично стебло.
„Робот SCARA со четири оски зема рачка од фиоката, ја дава на дозерот за паста за лемење и го става во гнездото за фаќање“, објаснува Андерсон. „Роботот потоа зема парче празно од фиоката и го става на крајот од стеблото на кое е залепено.Индукциското лемење се изведува со помош на електричен калем кој се обвиткува вертикално околу двата дела и го доведува сребрениот метален филер до температура на течноста од 1.305 F. Откако компонентата на брус ќе се порамни и олади, се исфрла низ канал за празнење и се собира за понатамошна обработка.
Употребата на индукциско лемење за склопување се зголемува, главно поради тоа што создава силна врска помеѓу два метални делови и затоа што е многу ефикасно при спојување на различни материјали. Загриженоста за животната средина, подобрената технологија и нетрадиционалните апликации, исто така, ги принудуваат инженерите во производството да го разгледаат подетално индукциското лемење.
Индукциското лемење постои од 1950-тите, иако концептот на индукциско загревање (со користење на електромагнетизам) беше откриен повеќе од еден век пред тоа од британскиот научник Мајкл Фарадеј. Рачните факели беа првиот извор на топлина за лемење, а потоа и печките во 1920-тите.
Побарувачката на потрошувачите за климатизација во 1960-тите и 1970-тите создаде нови апликации за индукциско лемење. Всушност, масовното лемење на алуминиум во доцните 1970-ти резултираше со многу од компонентите што се наоѓаат во денешните системи за климатизација на автомобилите.
„За разлика од лемењето со факел, индукциското лемење е бесконтактно и го минимизира ризикот од прегревање“, забележува Рик Бауш, менаџер за продажба за Ambrell Corp., inTEST.temperature.
Според Грег Холанд, менаџер за продажба и операции во eldec LLC, стандардниот индукциски систем за лемење се состои од три компоненти. Тоа се напојувањето, работната глава со индукцискиот калем и ладилникот или системот за ладење.
Напојувањето е поврзано со работната глава, а намотките се дизајнирани за да се вклопат околу спојницата. Индукторите може да се направат од цврсти шипки, флексибилни кабли, обработени заготовки или 3Д печатени од бакарни легури во прав. Меѓутоа, обично е направено од шупливи бакарни цевки, низ кои тече вода поради неколку причини. исто така го спречува создавањето на топлина во намотките поради честото присуство на наизменична струја и како резултат на неефикасен пренос на топлина.
„Понекогаш се поставува концентратор на флукс на серпентина за да се зајакне магнетното поле на една или повеќе точки на спојот“, објаснува Холанд.Користете го било кој од нив Придобивката од концентраторот е што го намалува времето на циклусот со побрзо внесување на повеќе енергија во одредени области на зглобот, додека другите области ги одржува поладни.
Пред да поставите метални делови за индукциско лемење, операторот треба правилно да ги постави нивоата на фреквенција и моќност на системот. Фреквенцијата може да се движи од 5 до 500 kHz, колку е поголема фреквенцијата, толку побрзо се загрева површината.
Напојувањата честопати се способни да произведат стотици киловати електрична енергија. Меѓутоа, за лемење на дел со големина на дланка за 10 до 15 секунди потребни се само 1 до 5 киловати. За споредба, на големите делови може да им треба моќност од 50 до 100 киловати, а за лемење до 5 минути.
„Како општо правило, помалите компоненти користат помала енергија, но бараат повисоки фреквенции, како што се 100 до 300 килохерци“, рече Бауш.
Без разлика на нивната големина, металните делови треба да се постават правилно пред да се прицврстат. Треба да се внимава да се одржи тесен јаз помеѓу основните метали за да се овозможи соодветно капиларно дејство на течениот метал за полнење.
Традиционалните или самоприцврстувачките се прифатливи. Стандардните тела треба да се направени од помалку спроводливи материјали како што се нерѓосувачки челик или керамика и да ги допираат компонентите што е можно помалку.
Со дизајнирање делови со испреплетени шевови, замавнувања, вдлабнатини или бразди, може да се постигне самофиксирање без потреба од механичка поддршка.
Зглобовите потоа се чистат со шмиргла или растворувач за да се отстранат загадувачите како масло, маснотии, 'рѓа, бигор и нечистотија. Овој чекор дополнително го подобрува капиларното дејство на стопениот метал за полнење што се влече низ соседните површини на спојницата.
Откако деловите се правилно поставени и исчистени, операторот нанесува спојно соединение (обично паста) на спојот. Соединението е мешавина од метал за полнење, флукс (за да се спречи оксидација) и врзивно средство кое ги држи металот и флуксот заедно пред да се стопат.
Металите за полнење и флуксите што се користат во лемењето се формулирани да издржат повисоки температури од оние што се користат при лемење. Металите за полнење што се користат за лемење се топат на температури од најмалку 842 F и се посилни кога се ладат. Тие вклучуваат алуминиум-силициум, бакар, бакар-сребро, месинг, бронза, златно-сребрено и сребрено сребро.
Операторот потоа го позиционира индукцискиот калем, кој доаѓа во различни дизајни. Спиралните намотки се во кружна или овална форма и целосно го опкружуваат делот, додека намотките на вилушката (или штипката) се наоѓаат на секоја страна од спојницата и намотките на каналот се закачуваат на делот. Другите намотки вклучуваат внатрешен дијаметар (ID), ID/OuterPoe Diameter, и Multi-Outer Poameters.
Униформната топлина е од суштинско значење за висококвалитетни лемени врски. За да го направите ова, операторот треба да осигура дека вертикалното растојание помеѓу секоја јамка на индукцискиот калем е мало и дека растојанието за спојување (широчината на јазот од калем OD до ID) останува униформно.
Следно, операторот го вклучува напојувањето за да започне процесот на загревање на спојницата. Ова вклучува брзо пренесување на наизменична струја со средно или висока фреквенција од извор на енергија во индуктор за да се создаде наизменично магнетно поле околу него.
Магнетното поле индуцира струја на површината на спојницата, која генерира топлина за да се стопи металот за полнење, овозможувајќи му да тече и да ја навлажни површината на металниот дел, создавајќи силна врска. Со помош на калеми со повеќе позиции, овој процес може да се изврши на повеќе делови истовремено.
Се препорачува конечно чистење и проверка на секоја лемена компонента. Миењето на деловите со вода загреана на најмалку 120 F ќе ги отстрани остатоците од флуксот и сите скали кои се формираат при лемењето.
Во зависност од делот, минималната инспекција може да биде проследена со недеструктивно и деструктивно тестирање. Методите на NDT вклучуваат визуелна и радиографска инспекција, како и тестирање за истекување и докажување. Вообичаени деструктивни методи за тестирање се металографски, кора, истегнување, смолкнување, замор, пренос и тестирање на торзија.
„Индукциското лемење бара поголема однапред капитална инвестиција од методот на факелот, но вреди затоа што добивате дополнителна ефикасност и контрола“, рече Холанд.“ Со индукција, кога ви треба топлина, само притиснете.Кога немате, притискате“.
Eldec произведува широк спектар на извори на енергија за индукциско лемење, како што е линијата за средно фреквенција ECO LINE MF, која е достапна во различни конфигурации за најдобро да одговара на секоја апликација. оценка за дополнителен 50% во рок од 3 минути.Другите клучни карактеристики вклучуваат контрола на температурата на пирометарот, рекордер на температура и прекинувач за напојување со биполарен транзистор со изолирана порта. Овие потрошни материјали бараат малку одржување, работат тивко, имаат мал отпечаток и лесно се интегрираат со контролорите на работната ќелија.
Производителите во неколку индустрии се повеќе користат индукциско лемење за составување на делови.
„Бројот на индукциски лемени алуминиумски компоненти во автомобилската индустрија продолжува да се зголемува поради иницијативите за намалување на тежината“, посочува Бауш.Двете индустрии, исто така, со индукциски лемење различни фитинзи за челични цевки.
Сите шест системи EasyHeat на Ambrell имаат опсег на фреквенции од 150 до 400 kHz и се идеални за индукциско лемење на мали делови од различни геометрии.моделите од серијата LI (3542, 5060, 7590, 8310) нудат контрола во резолуција од 50 вати.
Двете серии имаат отстранлива работна глава до 10 стапки од изворот на напојување. Контролите на предниот панел на системот се програмабилни, овозможувајќи му на крајниот корисник да дефинира до четири различни профили за греење, секој со до пет чекори за време и моќ.
„Нашите главни клиенти за индукциско лемење се производители на делови што содржат малку јаглерод или делови со голема маса што содржат висок процент на железо“, објаснува Рич Кукељ, менаџер за развој на бизнис во Fusion.
Фјужн продава сопствени ротациони системи кои можат да индуцираат лемење од 100 до 1.000 делови на час. Според Цукељ, можни се поголеми приноси за еден тип на дел или за одредена серија делови. Овие делови се со големина од 2 до 14 квадратни инчи.
„Секој систем содржи индексатор од Stelron Components Inc. со 8, 10 или 12 работни станици“, објаснува Цукељ. „Некои работни станици се користат за лемење, додека други се користат за проверка, користење камери за вид или ласерско мерење или изведување тестови за влечење за да се обезбедат висококвалитетни лемени споеви.
Производителите ги користат стандардните напојувања на eldec ECO LINE за различни апликации за индукциско лемење, како што се ротори и осовини со смалување или спојување на куќиштата на моторот, рече Холанд.
Eldec, исто така, произведува преносни MiniMICO напојувања кои можат лесно да се преместуваат низ фабриката со опсег на фреквенции од 10 до 25 kHz. Пред две години, производителот на цевки за разменувачи на топлина во автомобилите го користеше MiniMICO за индукциски лемење да ги врати колениците на секоја цевка. Едно лице го направи целото лемење на секоја цевка, а беа потребни помалку од 30 секунди за да се склопи цевката.
Џим е виш уредник во ASSEMBLY со повеќе од 30 години уредувачко искуство. Пред да се приклучи на ASSEMBLY, Камило беше PM Engineer, уредник на Association for Equipment Engineering Journal и Milling Journal. Џим има диплома по англиски јазик од Универзитетот DePaul.
Поднесете барање за предлог (RFP) до продавач по ваш избор и кликнете на копчето со детали за вашите потреби
Прегледајте го нашиот водич за купувачи за да најдете добавувачи на сите видови технологија за склопување, машини и системи, даватели на услуги и трговски организации.
Lean Six Sigma поттикнува континуирани напори за подобрување со децении, но неговите недостатоци станаа очигледни. Собирањето податоци е трудоинтензивно и може да фати само мали примероци. Податоците сега може да се фатат во долги временски периоди и на повеќе локации по мал дел од цената на постарите рачни методи.
Роботите се поевтини и полесни за користење од кога било.