Hemen hemen her montaj işlemi birkaç şekilde gerçekleştirilebilir. Bir üreticinin veya entegratörün en iyi sonuçlar için seçtiği seçenek, genellikle kanıtlanmış bir teknolojiyi belirli bir uygulamayla eşleştiren seçenektir.
Lehimleme, böyle bir işlemdir. Lehimleme, iki veya daha fazla metal parçanın, dolgu metalinin eritilmesi ve eklemin içine akıtılmasıyla birleştirildiği bir metal birleştirme işlemidir. Dolgu metali, bitişik metal parçalara göre daha düşük bir erime noktasına sahiptir.
Lehimleme için ısı, torçlar, fırınlar veya indüksiyon bobinleri tarafından sağlanabilir. İndüksiyon lehimleme sırasında, bir indüksiyon bobini, dolgu metalini eritmek için alt tabakayı ısıtan bir manyetik alan oluşturur. İndüksiyon lehimleme, artan sayıda montaj uygulaması için en iyi seçim olduğunu kanıtlamaktadır.
Willoughby, Ohio Said'de 88 yaşındaki bir entegratör olan Fusion Inc.'de saha ve test bilimi müdürü Steve Anderson, "İndüksiyonla lehimleme, torçla lehimlemeden çok daha güvenli, fırınla ​​lehimlemeden daha hızlı ve her ikisinden de daha tekrarlanabilir," dedi ve sert lehimleme de dahil olmak üzere çeşitli montaj yöntemlerinde uzmanlaştı.Diğer iki yöntemle karşılaştırıldığında, gerçekten ihtiyacınız olan tek şey standart elektrik.”
Birkaç yıl önce Fusion, metal işleme ve takım yapımı için 10 karbür frezeyi birleştirmek için tam otomatik altı istasyonlu bir makine geliştirdi. Çapaklar, silindirik ve konik tungsten karbür boşlukların çelik bir sapa eklenmesiyle yapılır. Üretim hızı saatte 250 parçadır ve ayrı parça tablası 144 işlenmemiş parçayı ve alet tutucuyu tutabilir.
Anderson, "Dört eksenli bir SCARA robotu tepsiden bir tutamaç alır, bunu lehim pastası dağıtıcısına sunar ve kıskaç yuvasına yükler," diye açıklıyor.İndüksiyon lehimleme, iki parçanın etrafına dikey olarak sarılan ve gümüş dolgu metalini 1,305 F'lik bir sıvılaşma sıcaklığına getiren bir elektrik bobini kullanılarak gerçekleştirilir. Çapak bileşeni hizalandıktan ve soğutulduktan sonra, bir boşaltma oluğundan çıkarılır ve sonraki işlemler için toplanır.
İndüksiyon lehimlemenin montaj için kullanımı, esasen iki metal parça arasında güçlü bir bağlantı oluşturduğu ve benzer olmayan malzemeleri birleştirmede çok etkili olduğu için artmaktadır. Çevresel kaygılar, gelişmiş teknoloji ve geleneksel olmayan uygulamalar da imalat mühendislerini indüksiyonla sert lehimlemeye daha yakından bakmaya zorlamaktadır.
İndüksiyonla ısıtma kavramı (elektromanyetizma kullanılarak) bir asırdan uzun bir süre önce İngiliz bilim adamı Michael Faraday tarafından keşfedilmiş olmasına rağmen, indüksiyonla lehimleme 1950'lerden beri kullanılmaktadır. Lehimleme için ilk ısı kaynağı el fenerleriydi, ardından 1920'lerde fırınlar geldi. II.
1960'larda ve 1970'lerde klimaya yönelik tüketici talebi, endüksiyon lehimleme için yeni uygulamalar yarattı. Aslında, 1970'lerin sonlarında alüminyumun toplu lehimlenmesi, günümüzün otomotiv klima sistemlerinde bulunan birçok bileşenin ortaya çıkmasına neden oldu.
Ambrell Corp. inTEST.temperature satış müdürü Rick Bausch, "Torçla lehimlemenin aksine, indüksiyonla lehimleme temassızdır ve aşırı ısınma riskini en aza indirir," diyor.
eldec LLC'nin satış ve operasyon müdürü Greg Holland'a göre, standart bir endüksiyon lehimleme sistemi üç bileşenden oluşur. Bunlar, güç kaynağı, endüksiyon bobinli çalışma kafası ve soğutucu veya soğutma sistemidir.
Güç kaynağı çalışma kafasına bağlıdır ve bobinler bağlantının çevresine uyacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. İndüktörler katı çubuklardan, esnek kablolardan, makinede işlenmiş kütüklerden veya 3D baskılı toz bakır alaşımlarından yapılabilir. Bununla birlikte, genellikle içinden çeşitli nedenlerle su akan içi boş bakır borudan yapılır. Biri, lehimleme işlemi sırasında parçalardan yansıyan ısıya karşı koyarak bobini soğuk tutmaktır. akım ve sonuç olarak verimsiz ısı transferi.
Holland, "Bazen manyetik alanı bağlantı noktasındaki bir veya daha fazla noktada güçlendirmek için bobin üzerine bir akış yoğunlaştırıcı yerleştirilir" diye açıklıyor.İkisinden birini kullanın Konsantratörün faydası, eklemin belirli bölgelerine daha fazla enerji getirirken diğer bölgeleri daha soğuk tutarak döngü süresini kısaltmasıdır.”
İndüksiyon lehimleme için metal parçaları konumlandırmadan önce, operatörün sistemin frekansını ve güç seviyelerini uygun şekilde ayarlaması gerekir. Frekans 5 ila 500 kHz arasında değişebilir, frekans ne kadar yüksek olursa, yüzey o kadar hızlı ısınır.
Güç kaynakları genellikle yüzlerce kilovat elektrik üretebilir. Ancak, avuç içi büyüklüğündeki bir parçayı 10 ila 15 saniyede lehimlemek yalnızca 1 ila 5 kilovat gerektirir. Karşılaştırıldığında, büyük parçalar 50 ila 100 kilovat güç gerektirebilir ve lehimlenmesi 5 dakika kadar sürebilir.
Bausch, "Genel bir kural olarak, daha küçük bileşenler daha az güç kullanır, ancak 100 ila 300 kilohertz gibi daha yüksek frekanslar gerektirir" dedi.
Boyutları ne olursa olsun, metal parçaların sabitlenmeden önce doğru şekilde konumlandırılması gerekir. Akan dolgu metalinin uygun kılcal harekete izin vermesi için ana metaller arasında sıkı bir boşluk sağlamaya özen gösterilmelidir. Alın, bindirme ve alın bindirme derzleri bu boşluğu sağlamanın en iyi yoludur.
Geleneksel veya kendi kendine sabitleme kabul edilebilir. Standart armatürler, paslanmaz çelik veya seramik gibi daha az iletken malzemelerden yapılmalı ve bileşenlere mümkün olduğunca az dokunmalıdır.
Birbirine kenetlenen dikişler, dövme, çöküntüler veya tırtıklar ile parçalar tasarlayarak, mekanik desteğe ihtiyaç duymadan kendi kendine sabitleme elde edilebilir.
Derzler daha sonra yağ, gres, pas, kireç ve kir gibi kirleticileri çıkarmak için bir zımpara pedi veya çözücü ile temizlenir. Bu adım, erimiş dolgu metalinin kendini eklemin bitişik yüzeylerinden çekerek kılcal hareketini daha da artırır.
Parçalar düzgün bir şekilde oturtulup temizlendikten sonra, operatör bağlantıya bir bağlantı bileşiği (genellikle bir macun) uygular. Bileşik, dolgu metali, eritken (oksidasyonu önlemek için) ve metali eritmeden önce bir arada tutan bir bağlayıcı karışımıdır.
Lehimlemede kullanılan dolgu metalleri ve eritkenler, lehimlemede kullanılanlardan daha yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde formüle edilmiştir. Lehimleme için kullanılan dolgu metalleri en az 842 F sıcaklıklarda erir ve soğutulduklarında daha güçlüdürler. Alüminyum-silikon, bakır, bakır-gümüş, pirinç, bronz, altın-gümüş, gümüş ve nikel alaşımlarını içerir.
Operatör daha sonra çeşitli tasarımlara sahip endüksiyon bobinini konumlandırır. Sarmal bobinler dairesel veya ovaldir ve parçayı tamamen çevrelerken, çatal (veya kıskaç) bobinleri bağlantının her iki yanında bulunur ve kanal bobinleri parçaya takılır. Diğer bobinler arasında İç Çap (ID), İç Çap/Dış Çap (OD), Gözleme, Açık ve Çok Konumlu bulunur.
Yüksek kaliteli lehimli bağlantılar için eşit ısı gereklidir. Bunu yapmak için, operatörün her bir endüksiyon bobini döngüsü arasındaki dikey mesafenin küçük olmasını ve kuplaj mesafesinin (bobin OD'den ID'ye boşluk genişliği) aynı kalmasını sağlaması gerekir.
Daha sonra, operatör eklemi ısıtma sürecini başlatmak için gücü açar. Bu, orta veya yüksek frekanslı alternatif akımın bir güç kaynağından bir indüktöre hızla aktarılmasını ve bunun etrafında bir alternatif manyetik alan oluşturmayı içerir.
Manyetik alan, bağlantının yüzeyinde bir akım indükler, bu da dolgu metalini eritmek için ısı üretir, akmasına ve metal parçanın yüzeyini ıslatmasına izin vererek güçlü bir bağ oluşturur. Çok konumlu bobinler kullanılarak, bu işlem aynı anda birden fazla parça üzerinde gerçekleştirilebilir.
Lehimlenen her bir bileşenin nihai olarak temizlenmesi ve incelenmesi önerilir. Parçaların en az 120 F'ye ısıtılmış suyla yıkanması, lehimleme sırasında oluşan toz artıklarını ve tortuları giderir. Dolgu metali katılaştıktan sonra parça suya daldırılmalıdır, ancak tertibat hala sıcaktır.
Parçaya bağlı olarak, minimum muayeneyi tahribatsız ve tahribatlı testler takip edebilir. NDT yöntemleri, görsel ve radyografik muayenenin yanı sıra sızdırmazlık ve kanıt testlerini içerir. Yaygın tahribatlı test yöntemleri metalografik, soyulma, çekme, kesme, yorulma, transfer ve burulma testleridir.
Holland, "İndüksiyonla lehimleme, torç yönteminden daha büyük bir ön sermaye yatırımı gerektiriyor, ancak buna değer çünkü ekstra verimlilik ve kontrol elde ediyorsunuz," dedi.Yapmadığın zaman, basarsın.”
Eldec, her uygulamaya en uygun şekilde çeşitli konfigürasyonlarda bulunan ECO LINE MF ara frekans hattı gibi endüksiyon lehimleme için çok çeşitli güç kaynakları üretmektedir. Bu güç kaynakları, 5 ila 150 kW güç değerleri ve 8 ila 40 Hz frekans aralığında mevcuttur. kaydedici ve yalıtımlı kapılı çift kutuplu transistörlü güç anahtarı. Bu sarf malzemeleri çok az bakım gerektirir, sessiz çalışır, az yer kaplar ve çalışma hücresi denetleyicileriyle kolayca entegre edilir.
Çeşitli sektörlerdeki üreticiler, parçaları birleştirmek için giderek daha fazla indüksiyon lehimleme kullanıyor. Bausch, Ambrell indüksiyon lehimleme ekipmanının en büyük kullanıcıları olarak otomotiv, havacılık, tıbbi ekipman ve madencilik ekipmanı üreticilerine işaret ediyor.
Bausch, "Otomotiv endüstrisindeki endüksiyonla lehimlenmiş alüminyum bileşenlerin sayısı, ağırlık azaltma girişimleri nedeniyle artmaya devam ediyor" diye belirtiyor.Her iki endüstri de çeşitli çelik boru bağlantı parçalarını indüksiyonla sert lehimliyor.”
Ambrell'in altı EasyHeat sisteminin tümü 150 ila 400 kHz frekans aralığına sahiptir ve çeşitli geometrilerdeki küçük parçaların indüksiyonla sert lehimlenmesi için idealdir. Kompakt sistemler (0112 ve 0224), 25 watt çözünürlükte güç kontrolü sunar;LI serisindeki modeller (3542, 5060, 7590, 8310) 50 watt çözünürlükte kontrol sunar.
Her iki seride de güç kaynağından 10 fit mesafeye kadar çıkarılabilir bir çalışma kafası bulunur. Sistemin ön panel kontrolleri programlanabilir ve son kullanıcının her biri beş adede kadar zaman ve güç adımı olan dört adede kadar farklı ısıtma profili tanımlamasına olanak tanır. Kontak veya analog giriş veya isteğe bağlı seri veri bağlantı noktası için uzaktan güç kontrolü mevcuttur.
Fusion İş Geliştirme Müdürü Rich Cukelj, "İndüksiyon sert lehimleme için ana müşterilerimiz, bir miktar karbon içeren parçaların veya yüksek oranda demir içeren büyük kütleli parçaların üreticileridir" diye açıklıyor.
Fusion, saatte 100 ila 1.000 parçayı endüksiyonla lehimleyebilen özel döner sistemler satıyor. Cukelj'e göre, tek bir parça türü veya belirli bir parça serisi için daha yüksek verimler mümkün. Bu parçaların boyutları 2 ila 14 inç kare arasında değişiyor.
Cukelj, "Her sistem, Stelron Components Inc.'den 8, 10 veya 12 iş istasyonlu bir indeksleyici içerir" diye açıklıyor.
Holland, üreticilerin eldec'in standart ECO LINE güç kaynaklarını daralan rotorlar ve miller veya motor muhafazalarının birleştirilmesi gibi çeşitli endüksiyon lehimleme uygulamaları için kullandığını söyledi. Daha yakın zamanlarda, bu jeneratörün 100 kW'lık bir modeli, hidroelektrik baraj jeneratörleri için bakır devre halkalarından bakır musluk bağlantılarına lehimlemeyi içeren büyük parça uygulamasında kullanıldı.
Eldec ayrıca, 10 ila 25 kHz frekans aralığında fabrika içinde kolayca hareket ettirilebilen portatif MiniMICO güç kaynakları da üretmektedir. İki yıl önce, bir otomotiv ısı eşanjör boruları üreticisi, her bir boruya indüksiyon sert lehim dönüş dirsekleri için MiniMICO kullandı. Tüm lehimleme işlemini bir kişi yaptı ve her bir borunun montajı 30 saniyeden az sürdü.
Jim, ASSEMBLY'de 30 yıldan fazla editoryal deneyime sahip kıdemli bir editördür. Camillo, ASSEMBLY'ye katılmadan önce PM Mühendisi, Association for Equipment Engineering Journal ve Milling Journal'ın editörüydü. Jim, DePaul Üniversitesi'nden İngilizce diplomasına sahiptir.
Seçtiğiniz bir satıcıya Teklif İsteği (RFP) gönderin ve ihtiyaçlarınızı detaylandıran bir düğmeyi tıklayın
Her tür montaj teknolojisi, makine ve sistem, hizmet sağlayıcı ve ticaret organizasyonunun tedarikçilerini bulmak için satın alma kılavuzumuza göz atın.
Yalın Altı Sigma, onlarca yıldır sürekli iyileştirme çabalarını sürdürmektedir, ancak eksiklikleri aşikar hale gelmiştir. Veri toplama yoğun emek gerektirir ve yalnızca küçük örnekleri yakalayabilir. Veriler artık uzun süreler boyunca ve birden çok yerde, eski manuel yöntemlerin maliyetinin çok altında bir maliyetle toplanabilir.
Robotlar her zamankinden daha ucuz ve kullanımı daha kolay. Bu teknoloji, küçük ve orta ölçekli üreticiler için bile hazır. Amerika'nın en büyük dört robot tedarikçisinin (ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America ve Universal Robots) yöneticilerinin yer aldığı bu özel panel tartışmasını dinleyin.