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 përputh një teknologji të provuar me një aplikim specifik.
Saldimi me kallaj është një proces i tillë. Saldimi me kallaj është një proces bashkimi metalesh në të cilin dy ose më shumë pjesë metalike bashkohen duke shkrirë metalin mbushës dhe duke e derdhur atë në nyje. Metali mbushës ka një pikë shkrirjeje më të ulët se pjesët metalike ngjitur.
Nxehtësia për saldim mund të sigurohet nga pishtarë, furra ose spirale induksioni. Gjatë saldimit me induksion, një spirale induksioni krijon një fushë magnetike që ngroh substratin për të shkrirë metalin mbushës. Saldimi me induksion po dëshmon të jetë zgjedhja më e mirë për një numër në rritje të aplikimeve të montimit.
“Bluzimi me induksion është shumë më i sigurt se saldimi me pishtar, më i shpejtë se saldimi me furrë dhe më i përsëritshëm se të dyja”, tha Steve Anderson, menaxher i shkencës në terren dhe të testimit në Fusion Inc., një integrator 88-vjeçar në Willoughby, Ohio Said, i specializuar në një sërë metodash montimi, përfshirë saldimin. “Për më tepër, saldimi me induksion është më i lehtë. Krahasuar me dy metodat e tjera, e tëra çfarë ju nevojitet është energjia elektrike standarde.”
Disa vite më parë, Fusion zhvilloi një makinë plotësisht automatike me gjashtë stacione për montimin e 10 copëzave prej karabit për përpunimin e metaleve dhe prodhimin e veglave. Çerezat prodhohen duke bashkangjitur boshllëqe cilindrike dhe konike prej karabit të tungstenit në një bosht çeliku. Shkalla e prodhimit është 250 pjesë në orë, dhe tabaka e veçantë e pjesëve mund të mbajë 144 boshllëqe dhe mbajtëse mjetesh.
“Një robot SCARA me katër boshte merr një dorezë nga tabaka, ia paraqet shpërndarësit të pastës së saldimit dhe e ngarkon në folenë e kapëseve”, shpjegon Anderson. “Pastaj roboti merr një copë bosh nga tabaka dhe e vendos atë në fund të boshtit në të cilin është ngjitur. Saldimi me induksion kryhet duke përdorur një spirale elektrike që mbështillet vertikalisht rreth dy pjesëve dhe e sjell metalin mbushës të argjendtë në një temperaturë likuidus prej 1,305 F. Pasi përbërësi i gërryerjes të jetë rreshtuar dhe ftohur, ai nxirret përmes një kanali shkarkimi dhe mblidhet për përpunim të mëtejshëm.”
Përdorimi i saldimit 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 të shqyrtojnë më nga afër saldimin me induksion.
Saldimi 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 saldimin, të ndjekur nga furrat në vitet 1920. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, metodat e bazuara në furra u përdorën shpesh për të prodhuar sasi të mëdha të pjesëve metalike me punë dhe shpenzime minimale.
Kërkesa e konsumatorëve për ajër të kondicionuar në vitet 1960 dhe 1970 krijoi zbatime të reja për saldimin me induksion. Në fakt, saldimi 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 saldimi me pishtar, saldimi me induksion është pa kontakt dhe minimizon rrezikun e mbinxehjes", vëren Rick Bausch, menaxher shitjesh për Ambrell Corp., inTEST.temperature."
Sipas Greg Holland, menaxher i shitjeve dhe operacioneve në eldec LLC, një sistem standard i saldimit me induksion përbëhet nga tre komponentë. Këto janë furnizimi me energji, koka e punës me spiralen e induksionit dhe ftohësi ose sistemi i ftohjes.
Furnizimi me energji është i lidhur me kokën e punës dhe bobinat janë të projektuara posaçërisht për t'u përshtatur rreth bashkimit. Induktorët mund të bëhen nga shufra të ngurta, kabllo fleksibël, shufra të përpunuara ose të printuara në 3D nga lidhjet e bakrit në pluhur. Zakonisht, megjithatë, ato janë bërë nga tuba bakri të zbrazëta, përmes të cilave rrjedh ujë për disa arsye. Njëra është mbajtja e bobinës së ftohtë duke kundërvepruar ndaj nxehtësisë së reflektuar nga pjesët gjatë procesit të saldimit. Uji që rrjedh gjithashtu parandalon grumbullimin e nxehtësisë në bobina për shkak të pranisë së shpeshtë të rrymës alternative dhe transferimit joefikas të nxehtësisë që rezulton.
“Ndonjëherë një përqendrues fluksi vendoset në bobinë për të forcuar fushën magnetike në një ose më shumë pika në kryqëzim”, shpjegon Holland. “Përqendrues të tillë mund të jenë të tipit të petëzuar, të përbërë nga çelikë të hollë elektrikë të grumbulluar fort së bashku, ose tuba ferromagnetikë që përmbajnë material ferromagnetik pluhur dhe lidhje dielektrike të kompresuara nën presion të lartë. Përdorni ose. Përfitimi i përqendruesit është se zvogëlon kohën e ciklit duke sjellë më shumë energji në zona specifike të bashkimit më shpejt, ndërsa mban zonat e tjera më të ftohta.”
Përpara pozicionimit të pjesëve metalike për saldim me induksion, operatori duhet të caktojë siç duhet frekuencën dhe nivelet e fuqisë së sistemit. Frekuenca mund të shkojë nga 5 deri në 500 kHz, dhe sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më shpejt nxehet sipërfaqja.
Furnizimet me energji shpesh janë të afta të prodhojnë qindra kilovat energji elektrike. Megjithatë, saldimi i një pjese me madhësinë e një pëllëmbë dore në 10 deri në 15 sekonda kërkon vetëm 1 deri në 5 kilovat. Në krahasim, pjesët e mëdha mund të kërkojnë 50 deri në 100 kilovat energji dhe mund të duhen deri në 5 minuta për t'u salduar.
"Si rregull i përgjithshëm, komponentët më të vegjël përdorin më pak energji, por kërkojnë frekuenca më të larta, të tilla si 100 deri në 300 kiloherc," tha Bausch. "Në të kundërt, komponentët më të mëdhenj kërkojnë më shumë energji dhe frekuenca më të ulëta, zakonisht nën 100 kiloherc."
Pavarësisht nga madhësia e tyre, pjesët metalike duhet të pozicionohen saktë para se të fiksohen. Duhet të tregohet kujdes që të ruhet një hapësirë ​​e ngushtë midis metaleve bazë për të lejuar veprimin e duhur kapilar nga metali mbushës rrjedhës. Lidhjet e pasme, të prera dhe të prera janë mënyra më e mirë për të siguruar këtë hapësirë.
Pajisjet tradicionale ose ato që fiksohen vetë janë të pranueshme. Pajisjet standarde duhet të jenë të bëra nga materiale më pak përçuese, siç janë çeliku inox ose qeramika, dhe të prekin pjesët sa më pak të jetë e mundur.
Duke projektuar pjesë me qepje të ndërthurura, prerje, depresione ose nyja, vetë-fiksimi mund të arrihet pa pasur nevojë për mbështetje mekanike.
Më pas, nyjet pastrohen me një sfungjer zmerili ose tretës për të hequr ndotësit si vaji, yndyra, ndryshku, gëlqerja dhe papastërtia. Ky hap rrit më tej veprimin kapilar të metalit mbushës të shkrirë që tërhiqet përmes sipërfaqeve ngjitur të nyjes.
Pasi pjesët të jenë vendosur dhe pastruar siç duhet, operatori aplikon një përbërës për bashkim (zakonisht një pastë) në bashkim. Përbërësi është një përzierje metali mbushës, fluksi (për të parandaluar oksidimin) dhe një lidhësi që mban metalin dhe fluksin së bashku para shkrirjes.
Metalet mbushëse dhe flukset e përdorura në saldim janë formuluar për t'i bërë ballë temperaturave më të larta se ato të përdorura në saldim. Metalet mbushëse të përdorura për saldim shkrihen në temperatura prej të paktën 842 F dhe janë më të forta kur ftohen. Ato përfshijnë lidhje alumini-silikoni, bakri, bakri-argjendi, bronzi, bronzi, ari-argjendi, argjendi dhe nikeli.
Operatori më pas pozicionon spiralen e induksionit, e cila vjen në një shumëllojshmëri dizajnesh. Spiralet helikoidale janë në formë rrethore ose ovale dhe e rrethojnë plotësisht pjesën, ndërsa spiralet me pirun (ose darë) janë të vendosura në secilën anë të nyjes dhe spiralet e kanalit kapen në pjesë. Spiralet e tjera përfshijnë Diametrin e Brendshëm (ID), Diametrin ID/Jashtëm (OD), Petulla, të Hapura dhe Shumëpozicionale.
Nxehtësia uniforme është thelbësore për lidhjet e salduara me cilësi të lartë. Për ta bërë këtë, operatori duhet të sigurojë që distanca vertikale midis çdo laku të spirales së induksionit të jetë e vogël dhe që distanca e çiftëzimit (gjerësia e boshllëkut nga jashtësia e spirales deri te ID) të mbetet uniforme.
Më pas, operatori ndez energjinë për të filluar procesin e ngrohjes së nyjes. 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 shkakton një rrymë në sipërfaqen e bashkimit, e cila gjeneron nxehtësi për të shkrirë metalin mbushës, duke e lejuar atë të rrjedhë dhe të lagë sipërfaqen e pjesës metalike, duke krijuar një lidhje të fortë. Duke përdorur spirale me shumë pozicione, ky proces mund të kryhet në shumë pjesë njëkohësisht.
Rekomandohet pastrimi dhe inspektimi përfundimtar i çdo komponenti të salduar. Larja e pjesëve me ujë të ngrohur në të paktën 120 F do të largojë mbetjet e fluksit dhe çdo gëlqere të formuar gjatë saldimit. Pjesa duhet të zhytet në ujë pasi metali mbushës të jetë ngurtësuar, por montimi të jetë ende i nxehtë.
Në varësi të pjesës, inspektimi minimal mund të pasohet nga testime jo-destruktive dhe shkatërruese. Metodat NDT përfshijnë inspektim vizual dhe radiografik, si dhe testime të rrjedhjeve dhe të sigurisë. Metodat e zakonshme të testimit shkatërrues janë testimi metalografik, i zhveshjes, i tërheqjes, i prerjes, i lodhjes, i transferimit dhe i përdredhjes.
“Saldazhi me induksion kërkon një investim kapital më të madh paraprak sesa metoda me pishtar, por ia vlen sepse merr efikasitet dhe kontroll shtesë”, tha Holland. “Me induksion, kur ke nevojë për nxehtësi, thjesht shtyp. Kur nuk ke, shtyp.”
Eldec prodhon një gamë të gjerë burimesh energjie për saldim me induksion, siç është linja e frekuencës së ndërmjetme ECO LINE MF, e cila është e disponueshme në konfigurime të ndryshme për t'iu përshtatur më së miri çdo aplikimi. Këto furnizime me energji janë të disponueshme në vlerësime fuqie që variojnë nga 5 deri në 150 kW dhe frekuenca nga 8 deri në 40 Hz. Të gjitha modelet mund të pajisen me një veçori rritjeje të fuqisë që i lejon operatorit të rrisë vlerësimin e punës së vazhdueshme 100% me 50% shtesë brenda 3 minutave. Karakteristikat e tjera kryesore përfshijnë kontrollin e temperaturës së pirometrit, regjistruesin e temperaturës dhe çelësin e fuqisë me tranzistor bipolar me portë të izoluar. Këto materiale konsumuese kërkojnë pak mirëmbajtje, funksionojnë në heshtje, kanë një gjurmë të vogël dhe integrohen lehtësisht me kontrolluesit e qelizave të punës.
Prodhuesit në disa industri po përdorin gjithnjë e më shumë saldimin me induksion për të montuar pjesët. Bausch thekson prodhuesit e pajisjeve të automobilave, hapësirës ajrore, mjekësore dhe minierave si përdoruesit më të mëdhenj të pajisjeve të saldimit me induksion Ambrell.
“Numri i komponentëve të aluminit të salduar me induksion në industrinë e automobilave vazhdon të rritet për shkak të iniciativave për uljen e peshës”, thekson Bausch. “Në sektorin e hapësirës ajrore, nikeli dhe llojet e tjera të jastëkëve të konsumimit shpesh saldohen me tehe reaktive. Të dyja industritë gjithashtu saldojnë me induksion pajisje të ndryshme tubash çeliku.”
Të gjashtë sistemet EasyHeat të Ambrell kanë një diapazon frekuencash nga 150 deri në 400 kHz dhe janë ideale për saldim me induksion të pjesëve të vogla me gjeometri të ndryshme. Modelet kompakte (0112 dhe 0224) ofrojnë kontroll të fuqisë brenda rezolucionit prej 25 vat; modelet në serinë LI (3542, 5060, 7590, 8310) ofrojnë kontroll brenda rezolucionit prej 50 vat.
Të dyja seritë kanë një kokë pune të lëvizshme deri në 10 metra larg burimit të energjisë. Kontrollet e panelit të përparmë të sistemit janë të programueshme, duke i lejuar përdoruesit përfundimtar të përcaktojë deri në katër profile të ndryshme ngrohjeje, secili me deri në pesë hapa kohe dhe fuqie. Kontrolli i energjisë në distancë është i disponueshëm për hyrje me kontakt ose analoge, ose port të dhënash seriale opsionale.
“Klientët tanë kryesorë për saldim me induksion janë prodhuesit e pjesëve që përmbajnë pak karbon, ose pjesëve me masë të madhe që përmbajnë një përqindje të lartë hekuri”, shpjegon Rich Cukelj, Menaxher i Zhvillimit të Biznesit Fusion. “Disa nga këto kompani i shërbejnë industrisë automobilistike dhe hapësinore, ndërsa të tjerat prodhojnë armë, montime mjetesh prerëse, rubinete dhe kullues hidraulikë, ose blloqe dhe siguresa shpërndarjeje të energjisë.”
Fusion shet sisteme rrotulluese të personalizuara që mund të saldojnë me induksion nga 100 deri në 1,000 pjesë në orë. Sipas Cukelj, rendimente më të larta janë të mundshme për një lloj të vetëm pjese ose për një seri specifike pjesësh. Këto pjesë variojnë në madhësi nga 2 deri në 14 inç katrorë.
“Çdo sistem përmban një indeksues nga Stelron Components Inc. me 8, 10 ose 12 stacione pune”, shpjegon Cukelj. “Disa stacione pune përdoren për saldim, ndërsa të tjerët përdoren për inspektim, duke përdorur kamera vizuale ose pajisje matëse me lazer, ose duke kryer teste tërheqjeje për të siguruar nyje të salduara me cilësi të lartë.”
Prodhuesit përdorin furnizimet standarde të energjisë ECO LINE të eldec për një sërë aplikimesh të saldimit me induksion, siç janë rotorët dhe boshtet me bashkim tkurrës, ose bashkimi i strehimeve të motorëve, tha Holland. Kohët e fundit, një model 100 kW i këtij gjeneratori u përdor në një aplikim të pjesëve të mëdha që përfshinte saldimin e unazave të qarkut të bakrit me lidhjet e rubinetit të bakrit për gjeneratorët e digave hidroelektrike.
Eldec prodhon gjithashtu furnizime portative me energji MiniMICO që mund të lëvizin lehtësisht nëpër fabrikë me një diapazon frekuencash nga 10 deri në 25 kHz. Dy vjet më parë, një prodhues tubash shkëmbyes nxehtësie për automobila përdori MiniMICO për të bashkuar bërrylat e kthimit me saldim me induksion në secilin tub. Një person bëri të gjithë saldimin dhe u deshën më pak se 30 sekonda për të montuar secilin tub.
Jim është redaktor i lartë në ASSEMBLY me mbi 30 vjet përvojë editoriale. Përpara se t'i bashkohej ASSEMBLY, Camillo ishte Inxhinier PM, redaktor i Shoqatës për Inxhinierinë e Pajisjeve dhe i Revistës së Mullirit. Jim ka një diplomë në Anglisht nga Universiteti DePaul.
Dorëzoni një Kërkesë për Propozim (RFP) te një shitës sipas zgjedhjes suaj dhe klikoni një buton që detajon nevojat tuaja
Shfletoni udhëzuesin tonë të blerësit 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 nxitur përpjekje për përmirësim të vazhdueshëm për dekada të tëra, por mangësitë e saj janë bërë të dukshme. Mbledhja e të dhënave kërkon shumë punë dhe mund të kapë vetëm mostra të vogla. Të dhënat tani mund të kapen gjatë periudhave të gjata kohore dhe në vende të shumta me një kosto shumë më të ulët se metodat e 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 diskutim ekskluziv në panel me drejtues nga katër prej furnizuesve kryesorë të robotikës në Amerikë: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America dhe Universal Robots.