Pothuajse çdo proces montimi mund të kryhet në disa mënyra. Opsioni që një prodhues ose integrues zgjedh për rezultatet më të mira është zakonisht ai që përputhet me një teknologji të provuar me një aplikim specifik.
Brazimi është një proces i tillë. Brazimi është një proces i bashkimit të metaleve në të cilin dy ose më shumë pjesë metalike bashkohen duke shkrirë metalin mbushës dhe duke e derdhur atë në bashkim. Metali mbushës ka një pikë shkrirjeje më të ulët se pjesët metalike ngjitur.
Nxehtësia për brumosje mund të sigurohet nga pishtarë, furra ose mbështjellje induksioni. Gjatë brumimit me induksion, një spirale induksioni krijon një fushë magnetike që ngroh nënshtresën për të shkrirë metalin mbushës. Lurëzimi me induksion po rezulton të jetë zgjidhja më e mirë për një numër në rritje të aplikimeve të montimit.
"Brazimi me induksion është shumë më i sigurt se ai me pishtar, më i shpejtë se ai i furrës dhe më i përsëritshëm se të dyja," tha Steve Anderson, menaxher i shkencës në terren dhe test në Fusion Inc., një integrues 88-vjeçar në Willoughby, Ohio Said, i specializuar në një sërë metodash montimi, duke përfshirë brazimin është më e lehtë.Krahasuar me dy metodat e tjera, gjithçka që ju nevojitet është energjia elektrike standarde.”
Disa vjet më parë, Fusion zhvilloi një makinë plotësisht automatike me gjashtë stacione për montimin e 10 gërshërëve karabit për përpunimin e metaleve dhe veglat. Grypat bëhen duke bashkuar boshllëqe cilindrike dhe konike të karabit tungsteni në një bosht çeliku. Shpejtësia e prodhimit është 250 pjesë në orë, dhe tabaka e pjesëve të veçanta mund të mbajë 144 boshllëqe dhe mbajtëse veglash.
"Një robot SCARA me katër boshte merr një dorezë nga tabaka, ia paraqet atë shpërndarësit të pastës së saldimit dhe e ngarkon në folenë e kapëses," shpjegon Anderson. "Roboti më pas merr një copë boshe nga tabaka dhe e vendos në fundin e boshtit në të cilin është ngjitur.Brazimi me induksion kryhet duke përdorur një spirale elektrike që mbështillet vertikalisht rreth dy pjesëve dhe e sjell metalin mbushës të argjendit në një temperaturë likuide prej 1,305 F. Pasi komponenti i gropës të jetë rreshtuar dhe ftohur, ai nxirret përmes një kanali shkarkimi dhe mblidhet për përpunim të mëtejshëm.
Përdorimi i brumit me induksion për montim po rritet, kryesisht sepse krijon një lidhje të fortë midis dy pjesëve metalike dhe sepse është shumë efektiv në bashkimin e materialeve të ndryshme. Shqetësimet mjedisore, teknologjia e përmirësuar dhe aplikimet jo tradicionale po i detyrojnë gjithashtu inxhinierët e prodhimit që të hedhin një vështrim më të afërt në brumosjen me induksion.
Brazimi me induksion ka ekzistuar që nga vitet 1950, megjithëse koncepti i ngrohjes me induksion (duke përdorur elektromagnetizmin) u zbulua më shumë se një shekull më parë nga shkencëtari britanik Michael Faraday. Pishtarët e dorës ishin burimi i parë i nxehtësisë për brumosjen, të ndjekur nga furrat në vitet 1920. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, metodat e përdorura shpesh me shpenzime të mëdha metalike dhe materiale të përdorura në furrë, u përdorën shpesh me pjesë të punës në furrë.
Kërkesa e konsumatorëve për ajër të kondicionuar në vitet 1960 dhe 1970 krijoi aplikacione të reja për brazimin me induksion. Në fakt, brazimi masiv i aluminit në fund të viteve 1970 rezultoi në shumë nga komponentët që gjenden në sistemet e sotme të ajrit të kondicionuar të automobilave.
"Ndryshe nga ngjitja me pishtar, ngjitja me induksion është pa kontakt dhe minimizon rrezikun e mbinxehjes," vëren Rick Bausch, menaxher i shitjeve për Ambrell Corp., inTEST.temperature.
Sipas Greg Holland, menaxher i shitjeve dhe operacioneve në eldec LLC, një sistem standard i ngjitjes me induksion përbëhet nga tre komponentë. Këto janë furnizimi me energji elektrike, koka e punës me spiralen e induksionit dhe ftohësi ose sistemi i ftohjes.
Furnizimi me energji elektrike është i lidhur me kokën e punës dhe bobinat janë të dizajnuara me porosi për t'u përshtatur rreth bashkimit. Induktorët mund të bëhen nga shufra të ngurta, kabllo fleksibël, billeta të përpunuara ose të printuara 3D nga lidhjet e bakrit pluhur. Zakonisht, megjithatë, ajo është bërë nga tub bakri të zbrazët, përmes të cilit uji rrjedh për disa arsye. Njëra është mbajtja e ftohjes së ujit duke frenuar rrjedhën e ujit gjatë përpunimit të copave. gjithashtu parandalon grumbullimin e nxehtësisë në mbështjellje për shkak të pranisë së shpeshtë të rrymës alternative dhe transferimit joefikas të nxehtësisë që rezulton.
"Ndonjëherë një përqendrues fluksi vendoset në spirale për të forcuar fushën magnetike në një ose më shumë pika në kryqëzim," shpjegon Holland." Përqendrues të tillë mund të jenë të llojit të laminuar, të përbërë nga çeliqe të hollë elektrikë të vendosur fort së bashku, ose tuba feromagnetikë që përmbajnë material ferromagnetik pluhur dhe lidhje dielektrike të shtypura nën presion të lartë.Përdorni ndonjërin Përfitimi i koncentratorit është se ai redukton kohën e ciklit duke sjellë më shumë energji në zona specifike të nyjës më shpejt, ndërsa i mban zonat e tjera më të freskëta.
Para se të pozicionojë pjesët metalike për brazimin me induksion, operatori duhet të vendosë siç duhet nivelet e frekuencës dhe fuqisë së sistemit. Frekuenca mund të variojë nga 5 deri në 500 kHz, sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më shpejt sipërfaqja nxehet.
Furnizimet me energji elektrike janë shpesh të afta të prodhojnë qindra kilovat energji elektrike. Megjithatë, ngjitja e një pjese sa një pëllëmbë në 10 deri në 15 sekonda kërkon vetëm 1 deri në 5 kilovat. Për krahasim, pjesët e mëdha mund të kërkojnë 50 deri në 100 kilovat energji dhe zgjasin deri në 5 minuta për tu ngjitur.
"Si një rregull i përgjithshëm, komponentët më të vegjël përdorin më pak energji, por kërkojnë frekuenca më të larta, të tilla si 100 deri në 300 kilohertz," tha Bausch. "Në të kundërt, komponentët më të mëdhenj kërkojnë më shumë energji dhe frekuenca më të ulëta, zakonisht nën 100 kilohertz."
Pavarësisht nga madhësia e tyre, pjesët metalike duhet të pozicionohen në mënyrë korrekte përpara se të fiksohen. Duhet pasur kujdes për të mbajtur një hendek të ngushtë midis metaleve bazë për të lejuar veprimin e duhur kapilar nga metali mbushës rrjedhës. Lidhjet e prapanicës, xhironit dhe krahut të prapanicës janë mënyra më e mirë për të siguruar këtë hapësirë.
Tradicionale ose vetë-fiksuese janë të pranueshme. Pajisjet standarde duhet të bëhen nga materiale më pak përçuese si çelik inox ose qeramika dhe të prekin sa më pak komponentët.
Duke projektuar pjesë me tegela të ndërlidhura, lëkundje, zhytje ose nyje, mund të arrihet vetë-fiksimi pa pasur nevojë për mbështetje mekanike.
Lidhjet pastrohen më pas me një mbulesë zmerile ose tretës për të hequr ndotësit si vaji, yndyrat, ndryshku, shkalla dhe papastërtia. Ky hap rrit më tej veprimin kapilar të metalit mbushës të shkrirë që tërhiqet përmes sipërfaqeve ngjitur të bashkimit.
Pasi pjesët të vendosen dhe pastrohen siç duhet, operatori aplikon një përbërje bashkimi (zakonisht një pastë) në bashkim. Përbërja është një përzierje e metalit mbushës, fluksit (për të parandaluar oksidimin) dhe një lidhës që mban metalin dhe fluksin së bashku përpara shkrirjes.
Metalet mbushëse dhe flukset e përdorura në brumosje janë formuluar për t'i bërë ballë temperaturave më të larta se ato të përdorura në saldim. Metalet mbushëse të përdorura për brumosje shkrihen në temperatura të paktën 842 F dhe janë më të forta kur ftohen. Ato përfshijnë alumin-silikon, bakër, bakër-argjend, bronz, bronz, ar-argjend, argjend dhe argjend.
Operatori më pas pozicionon spiralen e induksionit, e cila vjen në një larmi dizajnesh. Bobinat spirale janë në formë rrethore ose ovale dhe e rrethojnë plotësisht pjesën, ndërsa mbështjelljet e pirunit (ose pincës) janë të vendosura në secilën anë të bashkimit dhe mbështjelljet e kanalit fiksohen në pjesën. Bobinat e tjera përfshijnë Diametrin e Brendshëm (ID), ID/Outer Diameter, dhe Diametrin e hapur të pancakes.
Nxehtësia e njëtrajtshme është thelbësore për lidhjet e ngjitura me cilësi të lartë. Për ta bërë këtë, operatori duhet të sigurojë që distanca vertikale ndërmjet çdo unaze të mbështjelljes së induksionit të jetë e vogël dhe që distanca e bashkimit (gjerësia e hendekut nga bobina OD në ID) të mbetet uniforme.
Më pas, operatori ndez energjinë për të filluar procesin e ngrohjes së bashkimit. Kjo përfshin transferimin e shpejtë të rrymës alternative me frekuencë të ndërmjetme ose të lartë nga një burim energjie në një induktor për të krijuar një fushë magnetike alternative rreth tij.
Fusha magnetike nxit një rrymë në sipërfaqen e bashkimit, e cila gjeneron nxehtësi për të shkrirë metalin mbushës, duke e lejuar atë të rrjedhë dhe të laget sipërfaqja e pjesës metalike, duke krijuar një lidhje të fortë. Duke përdorur bobina me shumë pozicione, ky proces mund të kryhet në disa pjesë njëkohësisht.
Rekomandohet pastrimi dhe inspektimi përfundimtar i secilit komponent të brumosur. Larja e pjesëve me ujë të ngrohur në të paktën 120 F do të heqë mbetjet e fluksit dhe çdo shkallë të formuar gjatë brumosjes. Pjesa duhet të zhytet në ujë pasi metali mbushës të jetë ngurtësuar, por montimi është ende i nxehtë.
Në varësi të pjesës, inspektimi minimal mund të pasohet nga testimi jo destruktiv dhe shkatërrues. Metodat e NDT përfshijnë inspektimin vizual dhe radiografik, si dhe testimin e rrjedhjes dhe provës. Metodat e zakonshme të testimit destruktiv janë testimi metalografik, i lëvozhgës, i tërheqjes, i prerjes, i lodhjes, i transferimit dhe i përdredhjes.
"Brazimi me induksion kërkon një investim më të madh kapital paraprak sesa metoda e pishtarit, por ia vlen sepse ju merrni efikasitet dhe kontroll shtesë," tha Holland. "Me induksion, kur keni nevojë për ngrohje, thjesht shtypni.Kur nuk e bëni, shtypni.”
Eldec prodhon një gamë të gjerë burimesh energjie për brazimin me induksion, si linja e frekuencës së ndërmjetme ECO LINE MF, e cila disponohet në konfigurime të ndryshme për t'iu përshtatur më së miri çdo aplikacioni.Këto furnizime me energji janë të disponueshme në kategoritë e fuqisë që variojnë nga 5 deri në 150 kW dhe frekuencat nga 8 në 40 Hz mundësojnë rritjen e vazhdueshme të operatorit nga 1 deri në 40 Hz.A. vlerësimi me 50% shtesë brenda 3 minutave. Karakteristika të tjera kryesore përfshijnë kontrollin e temperaturës me pirometër, regjistruesin e temperaturës dhe ndërprerësin e rrymës së tranzitorit bipolar të portës së izoluar. Këto materiale harxhuese kërkojnë pak mirëmbajtje, funksionojnë në heshtje, kanë një gjurmë të vogël dhe integrohen lehtësisht me kontrollorët e qelisë së punës.
Prodhuesit në disa industri po përdorin gjithnjë e më shumë brazimin me induksion për të montuar pjesë. Bausch i vë në dukje prodhuesit e automobilave, hapësirës ajrore, pajisjeve mjekësore dhe pajisjeve minerare si përdoruesit më të mëdhenj të pajisjeve të brumosjes me induksion Ambrell.
“Numri i komponentëve të aluminit të brumosur me induksion në industrinë e automobilave vazhdon të rritet për shkak të iniciativave për reduktimin e peshës,” thekson Bausch. “Në sektorin e hapësirës ajrore, nikeli dhe llojet e tjera të jastëkëve të veshjes shpesh bashkohen me tehe jet.Të dyja industritë gjithashtu induksionojnë pajisje të ndryshme tubash çeliku.
Të gjashtë sistemet EasyHeat të Ambrell kanë një gamë frekuencash nga 150 deri në 400 kHz dhe janë ideale për ngjitjen me induksion të pjesëve të vogla të gjeometrive të ndryshme. Kompaktet (0112 dhe 0224) ofrojnë kontroll të fuqisë brenda rezolucionit 25 watts;modelet e serisë LI (3542, 5060, 7590, 8310) ofrojnë kontroll brenda rezolucionit 50 watts.
Të dyja seritë kanë një kokë pune të lëvizshme deri në 10 këmbë nga burimi i energjisë. Kontrollet e panelit të përparmë të sistemit janë të programueshme, duke lejuar përdoruesin përfundimtar të përcaktojë deri në katër profile të ndryshme ngrohjeje, secili me deri në pesë hapa të kohës dhe fuqisë. Kontrolli i energjisë në distancë është i disponueshëm për hyrjen e kontaktit ose analog, ose portën opsionale të të dhënave serike.
"Klientët tanë kryesorë për brazimin me induksion janë prodhuesit e pjesëve që përmbajnë disa karbon, ose pjesë të masës së madhe që përmbajnë një përqindje të lartë hekuri," shpjegon Rich Cukelj, Menaxher i Zhvillimit të Biznesit Fusion." Disa nga këto kompani i shërbejnë industrisë së automobilave dhe hapësirës ajrore, ndërsa të tjera prodhojnë armë, montime mjetesh prerëse, çezma hidraulike dhe kanale rryme.
Fusion shet sisteme rrotulluese me porosi që mund të induksionojnë 100 deri në 1000 pjesë në orë. Sipas Cukelj, rendimentet më të larta janë të mundshme për një lloj të vetëm pjesësh ose për një seri të veçantë pjesësh. Këto pjesë variojnë në madhësi nga 2 deri në 14 inç katror.
"Çdo sistem përmban një indeksues nga Stelron Components Inc. me 8, 10 ose 12 stacione pune," shpjegon Cukelj. "Disa stacione pune përdoren për brumosje, ndërsa të tjerat përdoren për inspektim, duke përdorur kamera shikimi ose pajisje matëse me lazer, ose duke kryer teste tërheqëse për të siguruar lidhje të ngjitura me cilësi të lartë."
Prodhuesit përdorin furnizimet standarde të energjisë ECO LINE të eldec për një sërë aplikacionesh për brazimin me induksion, të tilla si rotorët dhe boshtet e montuara në tkurrje, ose bashkimi i strehëve të motorëve, tha Holland. Kohët e fundit, një model 100 kW i këtij gjeneratori u përdor në një aplikim të madh të pjesëve që përfshinte ngjitjen e unazave të qarkut të bakrit.
Eldec prodhon gjithashtu furnizime portative MiniMICO me energji elektrike që mund të lëvizen lehtësisht nëpër fabrikë me një gamë frekuencash nga 10 deri në 25 kHz. Dy vjet më parë, një prodhues i tubave të shkëmbyesve të nxehtësisë së automobilave përdori MiniMICO për kthimin e bërrylave me tul me induksion në secilin tub. Një person e bëri të gjithë ngjitjen dhe u deshën më pak se 30 sekonda për çdo tub.
Jim është një redaktor i vjetër në ASSEMBLY me mbi 30 vjet përvojë editoriale. Përpara se t'i bashkohej ASSEMBLY, Camillo ishte PM Engineer, redaktor i Shoqatës për Revistën e Inxhinierisë së Pajisjeve dhe Gazetën Milling. Jim ka një diplomë në anglisht nga Universiteti DePaul.
Paraqisni një Kërkesë për Propozim (RFP) tek një shitës sipas zgjedhjes suaj dhe klikoni një buton që përshkruan nevojat tuaja
Shfletoni udhëzuesin tonë të blerësve për të gjetur furnizues të të gjitha llojeve të teknologjisë së montimit, makinerive dhe sistemeve, ofruesve të shërbimeve dhe organizatave tregtare.
Lean Six Sigma ka bërë përpjekje të vazhdueshme përmirësimi për dekada, por mangësitë e saj janë bërë të dukshme. Mbledhja e të dhënave kërkon punë intensive dhe mund të kapë vetëm mostra të vogla. Të dhënat tani mund të merren për periudha të gjata kohore dhe në vende të shumta me një fraksion të kostos së metodave më të vjetra manuale.
Robotët janë më të lirë dhe më të lehtë për t'u përdorur se kurrë. Kjo teknologji është lehtësisht e disponueshme edhe për prodhuesit e vegjël dhe të mesëm. Dëgjoni këtë panel diskutimi ekskluziv që paraqet drejtues nga katër nga furnizuesit kryesorë të robotikës në Amerikë: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America dhe Universal Robots.