Скоро сваки процес монтаже се може извести на неколико начина. Опција коју произвођач или интегратор изабере за најбоље резултате обично је она која одговара провереној технологији са специфичном применом.
Лемљење је један од таквих процеса. Лемљење је процес спајања метала у којем се два или више металних делова спајају топљењем додатног метала и уливањем у спој. Додатни метал има нижу тачку топљења од суседних металних делова.
Топлоту за лемљење могу обезбедити горионици, пећи или индукциони калемови. Током индукционог лемљења, индукциони калем ствара магнетно поље које загрева подлогу да би се растопио додатни метал. Индукционо лемљење се показало као најбољи избор за све већи број монтажних апликација.
„Индукционо лемљење је много безбедније од лемљења са бакљом, брже од лемљења у пећи и поновљивије од оба“, рекао је Стив Андерсон, менаџер теренских и тестних наука у Фусион Инц., 88-годишњи интегратор из Виллоугхбија, Охајо Саид, специјализован за различите методе монтаже, укључујући лакше лемљење.У поређењу са друге две методе, све што вам заиста треба је стандардна електрична енергија.
Пре неколико година, Фусион је развио потпуно аутоматску машину са шест станица за склапање 10 карбидних вршаца за обраду метала и израду алата. Оштрице се праве причвршћивањем цилиндричних и конусних отвора од волфрам карбида на челичну дршку. Стопа производње је 250 делова на сат, а одвојена ладица за делове може да прими 144 отвора за држаче алата.
„Робот СЦАРА са четири осе узима ручку из лежишта, представља је у дозатор пасте за лемљење и учитава је у гнездо за хватање“, објашњава Андерсон. „Робот затим узима комад бланка из лежишта и поставља га на крај дршке за који је залепљен.Индукционо лемљење се изводи помоћу електричне завојнице која се окомито омота око два дела и доводи сребрни додатни метал до температуре ликвидуса од 1305 Ф. Након што је компонента шиљка поравната и охлађена, она се избацује кроз отвор за пражњење и сакупља за даљу обраду.”
Употреба индукционог лемљења за монтажу је све већа, углавном зато што ствара јаку везу између два метална дела и зато што је веома ефикасан у спајању различитих материјала. Брига о животној средини, побољшана технологија и нетрадиционалне примене такође приморавају производне инжењере да ближе погледају индукционо лемљење.
Индукционо лемљење постоји од 1950-их, иако је концепт индукционог загревања (користећи електромагнетизам) открио више од једног века пре више од једног века британски научник Мајкл Фарадеј. Ручне бакље су биле први извор топлоте за лемљење, а затим су уследиле пећи 1920-их. Током Другог светског рата, за производњу металних делова су се често користиле минималне методе рада са великим трошковима рада.
Потражња потрошача за климатизацијом током 1960-их и 1970-их створила је нове апликације за индукционо лемљење. У ствари, масовно лемљење алуминијума касних 1970-их резултирало је многим компонентама које се налазе у данашњим системима за климатизацију аутомобила.
„За разлику од лемљења са бакљом, индукционо лемљење је бесконтактно и минимизира ризик од прегревања“, примећује Рик Бауш, менаџер продаје за Амбрелл Цорп., инТЕСТ.температуре.“
Према Грегу Холланду, менаџеру продаје и операција у елдец ЛЛЦ-у, стандардни систем индукционог лемљења састоји се од три компоненте. То су напајање, радна глава са индукционим намотајем и хладњак или систем за хлађење.
Напајање је повезано са радном главом, а калемови су посебно дизајнирани да се уклапају око споја. Индуктори могу бити направљени од чврстих шипки, флексибилних каблова, машински обрађених гредица или 3Д штампаних од легура бакра у праху. Међутим, обично је направљен од шупљих бакарних цеви, кроз које вода тече из неколико разлога. такође спречава накупљање топлоте у калемовима због честог присуства наизменичне струје и резултирајућег неефикасног преноса топлоте.
„Понекад се концентратор флукса поставља на калем да би се ојачало магнетно поље на једној или више тачака у споју“, објашњава Холанд.“ Такви концентратори могу бити ламинатног типа, који се састоје од танких електричних челика који су чврсто наслагани заједно, или феромагнетних цеви које садрже прашкасти феромагнетни материјал који се компресује под високим притиском.Користите било које Предност концентратора је у томе што смањује време циклуса тако што брже доводи више енергије у одређене области зглоба, док друге области одржава хладнијим.”
Пре позиционирања металних делова за индукционо лемљење, оператер треба да правилно подеси фреквенцију и нивое снаге система. Фреквенција може да се креће од 5 до 500 кХз, што је већа фреквенција, то се површина брже загрева.
Напајања су често способна да произведу стотине киловата електричне енергије. Међутим, за лемљење дела величине длана за 10 до 15 секунди потребно је само 1 до 5 киловата. Поређења ради, за велике делове може бити потребно 50 до 100 киловата снаге и до 5 минута за лемљење.
„Као опште правило, мање компоненте користе мање енергије, али захтевају веће фреквенције, као што су 100 до 300 килохерца“, рекао је Бауш.“ Насупрот томе, веће компоненте захтевају више снаге и ниже фреквенције, обично испод 100 килохерца.
Без обзира на њихову величину, метални делови морају бити правилно постављени пре него што се причврсте. Треба водити рачуна о одржавању тесног размака између основних метала како би се омогућило правилно капиларно деловање текућег метала за пуњење. Зглоб, преклоп и спојеви у преклопу су најбољи начин да се обезбеди овај зазор.
Традиционална или самофиксирајућа су прихватљива. Стандардна учвршћења треба да буду направљена од мање проводљивих материјала као што су нерђајући челик или керамика, и да додирују компоненте што је мање могуће.
Дизајнирањем делова са испреплетеним шавовима, завијањем, удубљењима или нарезима, може се постићи самофиксирање без потребе за механичком подршком.
Спојеви се затим чисте шмирглом или растварачем како би се уклонили загађивачи као што су уље, маст, рђа, каменац и прљавштина. Овај корак даље побољшава капиларно дејство растопљеног метала за пуњење који се провлачи кроз суседне површине споја.
Након што су делови правилно постављени и очишћени, оператер наноси спој (обично пасту) на спој. Маса је мешавина додатног метала, флукса (да спречи оксидацију) и везива које држи метал и флукс заједно пре топљења.
Додатни метали и токови који се користе за лемљење су формулисани да издрже више температуре од оних који се користе за лемљење. Додатни метали који се користе за лемљење топе се на температурама од најмање 842 Ф и јачи су када се охладе. Они укључују алуминијум-силицијум, бакар, бакар-сребро, месинг, бронзу, злато-сребро, све сребро и сребро.
Оператер затим поставља индукциони калем, који долази у различитим дизајнима. Завојни калемови су кружног или овалног облика и у потпуности окружују део, док се намотаји виљушке (или клешта) налазе на свакој страни споја и намотаји канала се закаче за део. Остали намотаји укључују унутрашњи пречник (ИД), ИД/спољни пречник (ОД), и вишеструки, отворени пречник, и мулти-Поси.
Равномерна топлота је неопходна за висококвалитетне лемљене везе. Да би то урадио, оператер треба да обезбеди да је вертикално растојање између сваке петље индукционог намотаја мало и да растојање спајања (ширина зазора од ОД калема до ИД) остане уједначено.
Затим, оператер укључује струју да би започео процес загревања зглоба. Ово укључује брзо преношење наизменичне струје средње или високе фреквенције од извора напајања до индуктора како би се створило наизменично магнетно поље око њега.
Магнетно поље индукује струју на површини споја, која генерише топлоту како би се топио додатни метал, омогућавајући му да тече и влажи површину металног дела, стварајући јаку везу. Користећи калемове са више положаја, овај процес се може изводити на више делова истовремено.
Препоручује се завршно чишћење и инспекција сваке лемљене компоненте. Прање делова водом загрејаном на најмање 120 Ф ће уклонити остатке флукса и каменац који се формира током лемљења. Део треба потопити у воду након што се додатни метал очврсне, али је склоп још врућ.
У зависности од дела, минимална инспекција може бити праћена недеструктивним и деструктивним испитивањем. НДТ методе обухватају визуелну и радиографску инспекцију, као и испитивање цурења и испитивања. Уобичајене методе деструктивног испитивања су металографско испитивање, испитивање љуштења, затезања, смицања, замора, преноса и торзионо испитивање.
„Индукционо лемљење захтева већу почетну капиталну инвестицију него метод бакље, али се исплати јер добијате додатну ефикасност и контролу“, рекао је Холланд.“ Са индукцијом, када вам је потребна топлота, само притисните.Када то не урадите, притисните.”
Елдец производи широк спектар извора напајања за индукционо лемљење, као што је линија средње фреквенције ЕЦО ЛИНЕ МФ, која је доступна у различитим конфигурацијама како би најбоље одговарала свакој примени. Ови извори напајања су доступни у називима снаге у распону од 5 до 150 кВ и фреквенцијама од 8 до 40 Хз. Сви модели могу да буду опремљени додатном функцијом за повећање снаге за 10% за пацове. 50% у року од 3 минута. Остале кључне карактеристике укључују контролу температуре пирометра, регистратор температуре и прекидач за напајање биполарног транзистора са изолованим капима. Ови потрошни материјали захтевају мало одржавања, раде тихо, имају мали отисак и лако се интегришу са контролерима радних ћелија.
Произвођачи у неколико индустрија све више користе индукционо лемљење за склапање делова. Бауш истиче произвођаче аутомобилске, ваздухопловне, медицинске и рударске опреме као највеће кориснике Амбрелл опреме за индукционо лемљење.
„Број индукционо лемљених алуминијумских компоненти у аутомобилској индустрији наставља да расте због иницијатива за смањење тежине“, истиче Бауш. „У ваздухопловном сектору, никл и друге врсте хабајућих плочица се често лемљују на млазне оштрице.Обе индустрије такође индукционо лемљују различите арматуре за челичне цеви.
Свих шест Амбрелл-ових ЕасиХеат система имају фреквенцијски опсег од 150 до 400 кХз и идеални су за индукционо лемљење малих делова различите геометрије. Компакти (0112 и 0224) нуде контролу снаге у резолуцији од 25 вати;модели серије ЛИ (3542, 5060, 7590, 8310) нуде контролу у резолуцији од 50 вати.
Обе серије имају уклоњиву радну главу на удаљености до 10 стопа од извора напајања. Контроле на предњој плочи система су програмабилне, омогућавајући крајњем кориснику да дефинише до четири различита профила грејања, сваки са до пет корака времена и снаге. Даљинска контрола напајања је доступна за контактни или аналогни улаз, или опциони порт за серијски пренос података.
„Наши главни купци за индукционо лемљење су произвођачи делова који садрже мало угљеника, или делова велике масе који садрже висок проценат гвожђа“, објашњава Рич Цукељ, менаџер пословног развоја Фусион.“Неке од ових компанија служе аутомобилској и ваздухопловној индустрији, док друге производе пиштоље, склопове алата за сечење, водоводне славине и одводе или блокове за дистрибуцију енергије.
Фусион продаје ротационе системе по мери који могу индуктивно лемити 100 до 1.000 делова на сат. Према Цукељу, већи приноси су могући за једну врсту дела или за одређену серију делова. Величина ових делова је од 2 до 14 квадратних инча.
„Сваки систем садржи индексер компаније Стелрон Цомпонентс Инц. са 8, 10 или 12 радних станица“, објашњава Цукељ.“Неке радне станице се користе за лемљење, док се друге користе за инспекцију, коришћењем камера за вид или ласерске мерне опреме, или извођење тестова на повлачење како би се осигурали квалитетни лемљени спојеви.“
Произвођачи користе елдец-ове стандардне ЕЦО ЛИНЕ изворе напајања за разне примене индукционог лемљења, као што су ротори и осовине са скупљањем или спајање кућишта мотора, рекао је Холланд. Недавно је модел овог генератора од 100 кВ коришћен у примени великих делова која је укључивала лемљење прстенова од бакра и генератора за хидроелектричне прикључке.
Елдец такође производи преносиве МиниМИЦО изворе напајања који се лако могу премештати по фабрици са фреквенцијским опсегом од 10 до 25 кХз. Пре две године, произвођач цеви за измењиваче топлоте за аутомобиле користио је МиниМИЦО за индукционо лемљење повратних колена на сваку цев. Једна особа је радила сво лемљење, а за склапање цеви било је потребно мање од 30 секунди.
Јим је виши уредник у АССЕМБЛИ са преко 30 година уредничког искуства. Пре придруживања АССЕМБЛИ, Цамилло је био главни инжењер, уредник часописа Ассоциатион фор Екуипмент Енгинееринг Јоурнал и Миллинг Јоурнал. Јим је дипломирао енглески језик на Универзитету ДеПаул.
Пошаљите захтев за предлог (РФП) добављачу по вашем избору и кликните на дугме са детаљима о вашим потребама
Прегледајте наш водич за купце да бисте пронашли добављаче свих врста технологије монтаже, машина и система, добављача услуга и трговинских организација.
Леан Сик Сигма деценијама покреће континуиране напоре за побољшање, али су његови недостаци постали очигледни. Прикупљање података је радно интензивно и може да обухвати само мале узорке. Подаци се сада могу прикупљати током дугих временских периода и на више локација уз делић цене старијих ручних метода.
Роботи су јефтинији и лакши за коришћење него икад. Ова технологија је лако доступна чак и малим и средњим произвођачима. Слушајте ову ексклузивну панел дискусију са руководиоцима четири највећа америчка добављача роботике: АТИ Индустриал Аутоматион, Епсон Роботс, ФАНУЦ Америца и Универсал Роботс.