Hast elk gearstallingsproses kin op ferskate manieren útfierd wurde. De opsje dy't in fabrikant of yntegrator kiest foar de bêste resultaten is meastentiids ien dy't in bewiisde technology oerienkomt mei in spesifike tapassing.
Solderen is ien sa'n proses. Solderen is in metaalferbiningsproses wêrby't twa of mear metalen ûnderdielen ferbûn wurde troch it smelten fan fillermetaal en it yn 'e ferbining te litten streamen. It fillermetaal hat in leger smeltpunt as de oanbuorjende metalen ûnderdielen.
De waarmte foar solderen kin wurde levere troch fakkels, ovens of ynduksjespoelen. Tidens ynduksjesolderen makket in ynduksjespoel in magnetysk fjild dat it substraat ferwaarme om it fillermetaal te smelten. Ynduksjesolderen bliek de bêste kar te wêzen foar in groeiend oantal gearstallingsapplikaasjes.
"Ynduksjesolderen is folle feiliger as fakkelsolderen, rapper as ovensolderen, en mear werhelber as beide," sei Steve Anderson, manager fan fjild- en testwittenskip by Fusion Inc., in 88-jierrige yntegrator yn Willoughby, Ohio Said, spesjalisearre yn in ferskaat oan gearstallingsmetoaden, ynklusyf solderen. "Plus, ynduksjesolderen is makliker. Yn ferliking mei de oare twa metoaden is alles wat jo echt nedich binne standert elektrisiteit."
In pear jier lyn ûntwikkele Fusion in folslein automatyske masine mei seis stasjons foar it gearstallen fan 10 karbidfrezen foar metaalbewurking en arkmeitsjen. De frezen wurde makke troch silindryske en konyske wolfraamkarbidblanks oan in stielen skaft te befestigjen. De produksjesnelheid is 250 ûnderdielen per oere, en de aparte ûnderdielenbak kin 144 blanks en arkhâlders befetsje.
"In fjouwer-assige SCARA-robot nimt in hânfet út 'e lade, presintearret it oan 'e soldeerpasta-dispenser en laadt it yn it grippernêst," ferklearret Anderson. "De robot nimt dan in stik blank út 'e lade en pleatst it oan 'e ein fan 'e skaft dêr't it oan lijmd is. Ynduksjesolderen wurdt útfierd mei in elektryske spoel dy't fertikaal om 'e twa dielen wikkelt en it sulveren fillermetaal nei in liquidustemperatuer fan 1.305 F bringt. Nei't it burr-komponint útrjochte en ôfkuolle is, wurdt it troch in ûntladingskoker útstutsen en sammele foar fierdere ferwurking."
It gebrûk fan ynduksjesolderen foar gearstalling nimt ta, benammen om't it in sterke ferbining makket tusken twa metalen ûnderdielen en om't it tige effektyf is yn it gearfoegjen fan ferskillende materialen. Miljeuproblemen, ferbettere technology en net-tradisjonele tapassingen twinge ek produksje-yngenieurs om ynduksjesolderen nauwer te besjen.
Ynduksjesolderen bestiet al sûnt de jierren 1950, hoewol it konsept fan ynduksjeferwaarming (mei elektromagnetisme) mear as in ieu earder ûntdutsen waard troch de Britske wittenskipper Michael Faraday. Hânbrâners wiene de earste waarmteboarne foar solderen, folge troch ovens yn 'e jierren 1920. Tidens de Twadde Wrâldoarloch waarden oven-basearre metoaden faak brûkt om grutte hoemannichten metalen ûnderdielen te produsearjen mei minimale arbeid en kosten.
De fraach fan konsuminten nei airconditioning yn 'e jierren '60 en '70 soarge foar nije tapassingen foar ynduksjesolderen. Eins resultearre it massasolderen fan aluminium yn 'e lette jierren '70 yn in protte fan 'e komponinten dy't te finen binne yn 'e hjoeddeiske airconditioningsystemen foar auto's.
"Oars as by fakkelsolderen is ynduksjesolderen kontaktloos en minimalisearret it it risiko op oerferhitting," merkt Rick Bausch, ferkeapmanager foar Ambrell Corp., op, ynTEST.temperature.
Neffens Greg Holland, ferkeap- en operaasjemanager by eldec LLC, bestiet in standert ynduksjesoldeersysteem út trije komponinten. Dit binne de stroomfoarsjenning, de wurkkop mei de ynduksjespoel en de koeler of it koelsysteem.
De stroomfoarsjenning is ferbûn mei de wurkkop en de spoelen binne op maat ûntworpen om om 'e ferbining te passen. Induktors kinne makke wurde fan solide stangen, fleksibele kabels, masinearre billets, of 3D-printe wurde fan poeierde koperlegeringen. Meastentiids is it lykwols makke fan holle koperen buizen, wêrtroch wetter om ferskate redenen streamt. Ien is om de spoel koel te hâlden troch de waarmte tsjin te gean dy't troch de ûnderdielen reflektearre wurdt tidens it soldeerproses. It streamende wetter foarkomt ek waarmteopbou yn 'e spoelen fanwegen de faak oanwêzigens fan wikselstroom en de resultearjende ineffisjinte waarmte-oerdracht.
"Soms wurdt in fluxkonsentrator op 'e spoel pleatst om it magnetyske fjild op ien of mear punten yn 'e krusing te fersterkjen," ferklearret Holland. "Sokke konsentrators kinne fan it laminaattype wêze, besteande út tinne elektryske stielen dy't ticht op elkoar steapele binne, of ferromagnetyske buizen mei poeierfoarmich ferromagnetysk materiaal en diëlektryske bannen dy't ûnder hege druk komprimearre binne. Brûk beide. It foardiel fan 'e konsentrator is dat it de syklustiid ferminderet troch mear enerzjy rapper yn spesifike gebieten fan 'e ferbining te bringen, wylst oare gebieten koeler bliuwe."
Foardat metalen ûnderdielen foar ynduksjesolderen pleatst wurde, moat de operator de frekwinsje- en krêftnivo's fan it systeem goed ynstelle. De frekwinsje kin fariearje fan 5 oant 500 kHz, hoe heger de frekwinsje, hoe rapper it oerflak opwaarmt.
Stroomfoarsjenningen binne faak by steat om hûnderten kilowatt oan elektrisiteit te produsearjen. It solderen fan in ûnderdiel fan 'e grutte fan in hânpalm yn 10 oant 15 sekonden fereasket lykwols mar 1 oant 5 kilowatt. Yn ferliking kinne grutte ûnderdielen 50 oant 100 kilowatt oan stroom fereaskje en it solderen kin oant 5 minuten duorje.
"As algemiene regel brûke lytsere komponinten minder stroom, mar hawwe se hegere frekwinsjes nedich, lykas 100 oant 300 kilohertz," sei Bausch. "Yn tsjinstelling, gruttere komponinten hawwe mear stroom en legere frekwinsjes nedich, typysk ûnder 100 kilohertz."
Nettsjinsteande har grutte moatte metalen ûnderdielen korrekt pleatst wurde foardat se befestige wurde. Soarch moat nommen wurde om in krappe romte tusken de basismetalen te behâlden om in goede kapillêre aksje troch it streamende fillermetaal mooglik te meitsjen. Stomp-, oerlap- en stompoerlapferbiningen binne de bêste manier om dizze romte te garandearjen.
Tradisjonele of selsbefestigjende armaturen binne akseptabel. Standert armaturen moatte makke wurde fan minder geliedende materialen lykas roestfrij stiel of keramyk, en de komponinten sa min mooglik oanreitsje.
Troch ûnderdielen te ûntwerpen mei yninoar gripende naden, swaging, ferlegings of ribbels, kin selsfixaasje berikt wurde sûnder de needsaak foar meganyske stipe.
De gewrichten wurde dan skjinmakke mei in skuursponsje of oplosmiddel om fersmoarging lykas oalje, fet, roest, skaal en smoargens te ferwiderjen. Dizze stap fersterket fierder de kapillêre aksje fan it smelte fillermetaal dat himsels troch de oanbuorjende oerflakken fan 'e gewricht lûkt.
Nei't de ûnderdielen goed yninoar sitte en skjinmakke binne, bringt de operator in ferbiningsmiddel (meastal in pasta) oan op 'e ferbining. De ferbining is in mingsel fan fillermetaal, flux (om oksidaasje te foarkommen) en in bindmiddel dat it metaal en de flux byinoar hâldt foardat se smelte.
Fillermetalen en fluxen dy't brûkt wurde by it solderen binne formulearre om hegere temperatueren te wjerstean as dy brûkt by it solderen. Fillermetalen dy't brûkt wurde foar it solderen smelte by temperatueren fan teminsten 842 F en binne sterker as se ôfkuolle wurde. Se omfetsje aluminium-silicium, koper, koper-sulver, messing, brûns, goud-sulver, sulver en nikkellegeringen.
De operator pleatst dan de ynduksjespoel, dy't yn ferskate ûntwerpen te krijen is. Helikale spoelen binne rûn of ovaal fan foarm en omfetsje it ûnderdiel folslein, wylst foarke- (of tang-) spoelen oan elke kant fan 'e ferbining lizze en kanaalspoelen oan it ûnderdiel heakje. Oare spoelen omfetsje binnendiameter (ID), ID/bûtenste diameter (OD), pannekoek, iepen en meardere posysjes.
Uniforme waarmte is essensjeel foar soldeare ferbiningen fan hege kwaliteit. Om dit te dwaan, moat de operator derfoar soargje dat de fertikale ôfstân tusken elke ynduksjespoellus lyts is en dat de koppelingsôfstân (spleetbreedte fan spoel OD oant ID) unifoarm bliuwt.
Folgjende skeakelt de operator de stroom yn om it proses fan it ferwaarmjen fan 'e ferbining te begjinnen. Dit omfettet it rap oerdragen fan wikselstroom tusken de middelste of hege frekwinsje fan in stroomboarne nei in induktor om in wikseljend magnetysk fjild deromhinne te meitsjen.
It magnetyske fjild feroarsaket in stroom op it oerflak fan 'e ferbining, dy't waarmte genereart om it fillermetaal te smelten, wêrtroch't it streame kin en it oerflak fan it metalen diel wiet meitsje kin, wêrtroch in sterke ferbining ûntstiet. Mei help fan spoelen mei meardere posysjes kin dit proses tagelyk op meardere ûnderdielen útfierd wurde.
It wurdt oanrikkemandearre om ûnderdielen te reinigjen en te ynspektearjen mei in lêste soldeerbeurt. It waskjen fan ûnderdielen mei wetter dat op syn minst 120 °F waarm is, sil fluxresten en alle skaal dy't by it solderen ûntstien is, fuortsmite. It ûnderdiel moat yn wetter ûnderdompele wurde nei't it fillermetaal ferhurde is, mar de gearstalling noch hjit is.
Ofhinklik fan it ûnderdiel kin minimale ynspeksje folge wurde troch net-destruktive en destruktive testen. NDT-metoaden omfetsje fisuele en radiografyske ynspeksje, lykas lek- en bewiistesten. Mienskiplike destruktive testmetoaden binne metallografyske, peel-, trek-, skuor-, wurgens-, oerdracht- en torsjetesten.
"Ynduksjesolderen fereasket wol in gruttere foarôfgeande kapitaalynvestearring as de fakkelmetoade, mar it is it wurdich, om't jo de ekstra effisjinsje en kontrôle krije," sei Holland. "Mei ynduksje, as jo waarmte nedich binne, drukke jo gewoan. As jo ​​dat net hawwe, drukke jo."
Eldec produseart in breed oanbod fan stroomboarnen foar ynduksjesolderen, lykas de ECO LINE MF tuskenfrekwinsjeline, dy't beskikber is yn ferskate konfiguraasjes om it bêste by elke tapassing te passen. Dizze stroomfoarsjennings binne beskikber yn fermogens fan 5 oant 150 kW en frekwinsjes fan 8 oant 40 Hz. Alle modellen kinne wurde foarsjoen fan in fermogensboostfunksje dy't de operator mooglik makket om de 100% trochgeande wurkdruk binnen 3 minuten mei in ekstra 50% te ferheegjen. Oare wichtige funksjes omfetsje in pyrometertemperatuerkontrôle, in temperatuerrekorder en in isolearre gate-bipolare transistor-stroomskeakel. Dizze ferbrûksartikelen fereaskje net folle ûnderhâld, wurkje stil, hawwe in lytse foetôfdruk en binne maklik te yntegrearjen mei wurkselkontrollers.
Fabrikanten yn ferskate yndustryen brûke hieltyd mear ynduksjesoldeerwurk om ûnderdielen te gearstallen. Bausch wiist op fabrikanten fan auto's, loftfeart, medyske apparatuer en mynbouapparatuer as de grutste brûkers fan Ambrell-ynduksjesoldeerapparatuer.
"It oantal ynduksjesoldeare aluminiumkomponinten yn 'e auto-yndustry bliuwt tanimme fanwegen gewichtsreduksje-inisjativen," wiist Bausch derop. "Yn 'e loftfeartsektor wurde nikkel en oare soarten slijtplaten faak oan straalblêden soldeare. Beide yndustryen ynduksjesoldeare ek ferskate stielen piipfittingen."
Alle seis EasyHeat-systemen fan Ambrell hawwe in frekwinsjeberik fan 150 oant 400 kHz en binne ideaal foar ynduksjesolderen fan lytse ûnderdielen fan ferskate geometryen. De kompakten (0112 en 0224) biede krêftkontrôle binnen in resolúsje fan 25 watt; de modellen yn 'e LI-searje (3542, 5060, 7590, 8310) biede kontrôle binnen in resolúsje fan 50 watt.
Beide searjes hawwe in útnimbere wurkkop oant 10 foet fan 'e stroomboarne. De kontrôles op it foarpaniel fan it systeem binne programmearber, wêrtroch't de einbrûker maksimaal fjouwer ferskillende ferwaarmingsprofilen kin definiearje, elk mei maksimaal fiif tiid- en krêftstappen. Op ôfstân bestjoerbere stroom is beskikber foar kontakt- of analoge ynfier, of in opsjonele seriële gegevenspoarte.
"Us wichtichste klanten foar ynduksjesolderen binne fabrikanten fan ûnderdielen dy't wat koalstof befetsje, of grutte massa-ûnderdielen dy't in heech persintaazje izer befetsje," ferklearret Rich Cukelj, Fusion Business Development Manager. "Guon fan dizze bedriuwen tsjinje de auto- en loftfeartsektor, wylst oaren gewearen, snijgereedschapassemblages, loodgieterskranen en ôfwetterings, of stroomferdielingsblokken en lonten meitsje."
Fusion ferkeapet oanpaste rotearjende systemen dy't 100 oant 1.000 ûnderdielen per oere kinne ynduksjesoldeare. Neffens Cukelj binne hegere opbringsten mooglik foar ien type ûnderdiel of foar in spesifike searje ûnderdielen. Dizze ûnderdielen fariearje yn grutte fan 2 oant 14 fjouwerkante inch.
"Elk systeem befettet in yndeksearder fan Stelron Components Inc. mei 8, 10 of 12 wurkstasjons," ferklearret Cukelj. "Guon wurkstasjons wurde brûkt foar solderen, wylst oaren brûkt wurde foar ynspeksje, mei help fan fisykamera's of lasermjitapparatuer, of it útfieren fan lûktests om soldearde ferbiningen fan hege kwaliteit te garandearjen."
Fabrikanten brûke eldec's standert ECO LINE-stroomfoarsjennings foar in ferskaat oan ynduksjesoldeertapassingen, lykas krimpfitting fan rotors en assen, of it ferbinen fan motorhuzen, sei Holland. Mear resint waard in 100 kW-model fan dizze generator brûkt yn in grutte ûnderdielentapassing dy't it solderen fan koperen circuitringen oan koperen kraanferbiningen foar wetterkrêftgenerators omfette.
Eldec produseart ek draachbere MiniMICO-stroomfoarsjennings dy't maklik troch de fabryk ferpleatst wurde kinne mei in frekwinsjeberik fan 10 oant 25 kHz. Twa jier lyn brûkte in fabrikant fan auto-waarmtewikselbuizen MiniMICO om weromkearbocht nei elke buis te ynduksjesolderen. Ien persoan die al it solderen, en it duorre minder as 30 sekonden om elke buis yninoar te setten.
Jim is in senior redakteur by ASSEMBLY mei mear as 30 jier redaksjonele ûnderfining. Foardat hy by ASSEMBLY kaam, wie Camillo PM Engineer, redakteur fan 'e Association for Equipment Engineering Journal en Milling Journal. Jim hat in graad yn it Ingelsk fan DePaul University.
Dien in oanfraach foar in oanbod (RFP) yn by in leveransier fan jo kar en klik op in knop mei details oer jo behoeften
Blêdzje troch ús keapgids om leveransiers te finen fan alle soarten gearstallingstechnology, masines en systemen, tsjinstferlieners en hannelsorganisaasjes.
Lean Six Sigma hat al tsientallen jierren trochgeande ferbetteringspogingen oandreaun, mar de tekoartkommingen binne dúdlik wurden. Gegevensferzameling is arbeidsyntinsyf en kin allinich lytse stekproeven fêstlizze. Gegevens kinne no oer lange perioaden en op meardere lokaasjes fêstlein wurde tsjin in fraksje fan 'e kosten fan âldere hânmjittige metoaden.
Robots binne goedkeaper en makliker te brûken as ea earder. Dizze technology is sels foar lytse en middelgrutte fabrikanten maklik beskikber. Harkje nei dizze eksklusive panieldiskusje mei bestjoerders fan fjouwer fan 'e top robotika-leveransiers fan Amearika: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America, en Universal Robots.