Karibu kila mchakato wa kusanyiko unaweza kufanywa kwa njia kadhaa. Chaguo ambalo mtengenezaji au munganishaji huchagua kwa matokeo bora kwa kawaida ni lile linalolingana na teknolojia iliyothibitishwa na programu maalum.
Kuweka brazing ni mchakato mmoja kama huo. Kuweka brazing ni mchakato wa kuunganisha chuma ambapo sehemu mbili au zaidi za chuma huunganishwa kwa kuyeyusha chuma cha kujaza na kukiingiza kwenye kiungo. Chuma cha kujaza kina kiwango cha chini cha kuyeyuka kuliko sehemu za chuma zilizo karibu.
Joto la kuwasha linaweza kutolewa na tochi, tanuru au koili za kuingiza. Wakati wa kuwasha kwa kuingiza, koili ya kuingiza huunda uwanja wa sumaku unaopasha joto substrate ili kuyeyusha chuma cha kujaza. Kuweka kwa kuingiza kunaonekana kuwa chaguo bora kwa idadi inayoongezeka ya matumizi ya kusanyiko.
"Kuweka brazing ya induction ni salama zaidi kuliko kuweka brazing ya tochi, ni haraka zaidi kuliko kuweka brazing ya tanuru, na kunaweza kurudiwa zaidi kuliko vyote viwili," alisema Steve Anderson, meneja wa sayansi ya uwanjani na majaribio katika Fusion Inc., mjumuishaji mwenye umri wa miaka 88 huko Willoughby, Ohio Said, mtaalamu wa mbinu mbalimbali za kuunganisha, ikiwa ni pamoja na kuweka brazing. "Zaidi ya hayo, kuweka brazing ya induction ni rahisi zaidi. Ikilinganishwa na njia zingine mbili, unachohitaji ni umeme wa kawaida."
Miaka michache iliyopita, Fusion ilitengeneza mashine ya vituo sita inayojiendesha yenyewe kwa ajili ya kuunganisha vizuizi 10 vya kabidi kwa ajili ya ufundi wa chuma na utengenezaji wa vifaa. Vizuizi hivyo hutengenezwa kwa kuunganisha vizuizi vya kabidi vya tungsten vyenye umbo la silinda na umbo la koni kwenye kishimo cha chuma. Kiwango cha uzalishaji ni sehemu 250 kwa saa, na trei ya sehemu tofauti inaweza kubeba vizuizi 144 na vishikio vya vifaa.
"Roboti ya SCARA yenye mhimili minne huchukua mpini kutoka kwenye trei, huiwasilisha kwa kifaa cha kusambaza unga, na kuipakia kwenye kiota cha gripper," anaelezea Anderson. "Kisha roboti huchukua kipande cha tupu kutoka kwenye trei na kukiweka kwenye ncha ya shingo ambalo kimeunganishwa. Kuweka brazing ya induction hufanywa kwa kutumia koili ya umeme ambayo huzunguka sehemu hizo mbili kwa wima na kuleta chuma cha kujaza fedha kwenye halijoto ya kioevu ya 1,305 F. Baada ya sehemu ya burr kupangwa na kupozwa, hutolewa kupitia chute ya kutokwa na kukusanywa kwa ajili ya usindikaji zaidi."
Matumizi ya brazing ya induction kwa ajili ya kuunganisha yanaongezeka, hasa kwa sababu inaunda uhusiano mkubwa kati ya sehemu mbili za chuma na kwa sababu inafaa sana katika kuunganisha vifaa tofauti. Maswala ya mazingira, teknolojia iliyoboreshwa, na matumizi yasiyo ya kawaida pia yanawalazimisha wahandisi wa utengenezaji kuangalia kwa karibu brazing ya induction.
Uchomaji wa induction umekuwepo tangu miaka ya 1950, ingawa dhana ya kupasha joto induction (kwa kutumia sumaku-umeme) iligunduliwa zaidi ya karne moja kabla na mwanasayansi Mwingereza Michael Faraday. Mienge ya mkono ilikuwa chanzo cha kwanza cha joto kwa ajili ya uchomaji, ikifuatiwa na tanuru katika miaka ya 1920. Wakati wa Vita vya Pili vya Dunia, mbinu za tanuru zilitumika mara kwa mara kutengeneza kiasi kikubwa cha sehemu za chuma bila gharama kubwa.
Mahitaji ya watumiaji wa kiyoyozi katika miaka ya 1960 na 1970 yaliunda matumizi mapya ya viyoyozi vya induction. Kwa kweli, viyoyozi vingi vya alumini mwishoni mwa miaka ya 1970 vilisababisha vipengele vingi vinavyopatikana katika mifumo ya kisasa ya viyoyozi vya magari.
"Tofauti na kuwasha tochi, kuwasha kwa induction si kwa kugusana na hupunguza hatari ya kuongezeka kwa joto kupita kiasi," anabainisha Rick Bausch, meneja mauzo wa Ambrell Corp., inTEST.temperature."
Kulingana na Greg Holland, meneja mauzo na uendeshaji katika eldec LLC, mfumo wa kawaida wa kubana umeme unaojumuisha vipengele vitatu. Hivi ni ugavi wa umeme, kichwa cha kufanya kazi chenye koili ya umeme na mfumo wa kupoeza au wa kupoeza.
Ugavi wa umeme umeunganishwa kwenye kichwa cha kazi na koili zimeundwa maalum ili zilingane na kiungo. Vichocheo vinaweza kutengenezwa kwa fimbo ngumu, nyaya zinazonyumbulika, vipande vilivyotengenezwa kwa mashine, au kuchapishwa kwa 3D kutoka kwa aloi za shaba za unga. Hata hivyo, kwa kawaida hutengenezwa kwa mirija ya shaba yenye mashimo, ambayo maji hutiririka kwa sababu kadhaa. Mojawapo ni kuweka koili ikiwa baridi kwa kukabiliana na joto linaloakisiwa na sehemu wakati wa mchakato wa kuwekea brazing. Maji yanayotiririka pia huzuia mkusanyiko wa joto kwenye koili kutokana na uwepo wa mara kwa mara wa mkondo mbadala na uhamishaji joto usiofaa unaosababishwa.
"Wakati mwingine kizingatio cha mtiririko huwekwa kwenye koili ili kuimarisha uwanja wa sumaku katika sehemu moja au zaidi kwenye makutano," anaelezea Holland. "Vizingatio hivyo vinaweza kuwa vya aina ya laminate, vyenye vyuma vyembamba vya umeme vilivyounganishwa vizuri, au mirija ya ferrosumaku yenye nyenzo ya ferrosumaku ya unga na vifungo vya dielectric vilivyobanwa chini ya shinikizo kubwa. Tumia yoyote Faida ya kizingatio ni kwamba hupunguza muda wa mzunguko kwa kuleta nishati zaidi katika maeneo maalum ya kiungo haraka, huku ikiweka maeneo mengine baridi zaidi."
Kabla ya kuweka sehemu za chuma kwa ajili ya uwekaji wa brazing wa induction, mwendeshaji anahitaji kuweka ipasavyo viwango vya masafa na nguvu vya mfumo. Masafa yanaweza kuanzia 5 hadi 500 kHz, masafa yakiwa juu zaidi, ndivyo uso unavyopata joto haraka.
Vifaa vya umeme mara nyingi vina uwezo wa kutoa mamia ya kilowati za umeme. Hata hivyo, kuweka sehemu ya ukubwa wa kiganja kwa sekunde 10 hadi 15 kunahitaji kilowati 1 hadi 5 pekee. Kwa kulinganisha, sehemu kubwa zinaweza kuhitaji kilowati 50 hadi 100 za umeme na kuchukua hadi dakika 5 kuweka.
"Kama kanuni ya jumla, vipengele vidogo hutumia nguvu kidogo, lakini vinahitaji masafa ya juu, kama vile kilohertz 100 hadi 300," Bausch alisema. "Kwa upande mwingine, vipengele vikubwa vinahitaji nguvu zaidi na masafa ya chini, kwa kawaida chini ya kilohertz 100."
Bila kujali ukubwa wao, sehemu za chuma zinahitaji kuwekwa kwa usahihi kabla ya kufungwa. Uangalifu unapaswa kuchukuliwa ili kudumisha pengo finyu kati ya metali za msingi ili kuruhusu utendaji mzuri wa kapilari na chuma kinachotiririka. Viungo vya kitako, paja na paja ndiyo njia bora ya kuhakikisha uwazi huu.
Vifaa vya kawaida au vya kujirekebisha vinakubalika. Vifaa vya kawaida vinapaswa kutengenezwa kwa vifaa visivyopitisha umeme sana kama vile chuma cha pua au kauri, na kugusa vifaa hivyo kidogo iwezekanavyo.
Kwa kubuni sehemu zenye mishono inayofungamana, kuzungusha, mashimo au vifundo, kujirekebisha kunaweza kupatikana bila hitaji la usaidizi wa kiufundi.
Kisha viungo husafishwa kwa pedi ya emery au kiyeyusho ili kuondoa uchafu kama vile mafuta, grisi, kutu, magamba na uchafu. Hatua hii huongeza zaidi utendaji wa kapilari wa chuma kilichoyeyushwa kinachojivuta kupitia nyuso zilizo karibu za kiungo.
Baada ya sehemu kuwekwa vizuri na kusafishwa, mwendeshaji huweka mchanganyiko wa kiungo (kawaida mchanganyiko) kwenye kiungo. Mchanganyiko huo ni mchanganyiko wa chuma cha kujaza, mtiririko (kuzuia oksidi) na kifaa cha kufunga kinachoshikilia chuma na mtiririko pamoja kabla ya kuyeyuka.
Vyuma vya kujaza na fluksi zinazotumika katika brazing zimeundwa ili kuhimili halijoto ya juu zaidi kuliko zile zinazotumika katika soldering. Vyuma vya kujaza vinavyotumika kwa brazing huyeyuka katika halijoto ya angalau 842 F na huwa na nguvu zaidi vinapopozwa. Ni pamoja na alumini-silicon, shaba, shaba-fedha, shaba, shaba, dhahabu-fedha, fedha, na aloi za nikeli.
Kisha mwendeshaji huweka koili ya uingizaji, ambayo huja katika miundo mbalimbali. Koili za helikopta zina umbo la duara au mviringo na huzunguka sehemu hiyo kabisa, huku koili za uma (au pincer) zikiwa kila upande wa kiungo na koili za mfereji zimeunganishwa kwenye sehemu hiyo. Koili zingine ni pamoja na Kipenyo cha Ndani (ID), Kipenyo cha Kitambulisho/Nje (OD), Pancake, Wazi, na Nafasi Nyingi.
Joto la sare ni muhimu kwa miunganisho ya shaba ya hali ya juu. Ili kufanya hivyo, mwendeshaji anahitaji kuhakikisha kwamba umbali wa wima kati ya kila kitanzi cha koili ya induction ni mdogo na kwamba umbali wa kuunganisha (upana wa pengo kutoka kwa koili OD hadi ID) unabaki sawa.
Kisha, mwendeshaji huwasha umeme ili kuanza mchakato wa kupasha joto kiungo. Hii inahusisha kuhamisha kwa kasi mkondo mbadala wa masafa ya kati au ya juu kutoka chanzo cha umeme hadi kichocheo ili kuunda uwanja mbadala wa sumaku unaozunguka.
Sehemu ya sumaku husababisha mkondo kwenye uso wa kiungo, ambao hutoa joto ili kuyeyusha chuma cha kujaza, na kuiruhusu kutiririka na kulowesha uso wa sehemu ya chuma, na kuunda kifungo imara. Kwa kutumia koili zenye nafasi nyingi, mchakato huu unaweza kufanywa kwenye sehemu nyingi kwa wakati mmoja.
Usafi wa mwisho na ukaguzi wa kila sehemu iliyotengenezwa kwa chuma cha pua unapendekezwa. Kuosha sehemu kwa maji yaliyopashwa moto hadi angalau nyuzi joto 120 kutaondoa mabaki ya mtiririko na magamba yoyote yaliyoundwa wakati wa kutengeneza chuma cha pua. Sehemu hiyo inapaswa kuzamishwa ndani ya maji baada ya chuma cha kujaza kuganda lakini mkusanyiko bado ni moto.
Kulingana na sehemu, ukaguzi mdogo unaweza kufuatwa na upimaji usioharibu na uharibifu. Mbinu za NDT zinajumuisha ukaguzi wa kuona na radiografia, pamoja na upimaji wa uvujaji na uthibitisho. Mbinu za kawaida za upimaji wa uharibifu ni metallografiki, peel, tensile, shear, exhaustion, transfer, and torsion.
"Kuchoma kwa kutumia induction kunahitaji uwekezaji mkubwa wa awali kuliko njia ya tochi, lakini inafaa kwa sababu unapata ufanisi na udhibiti wa ziada," Holland alisema. "Kwa induction, unapohitaji joto, unabonyeza tu. Usipohitaji, unabonyeza."
Eldec hutengeneza vyanzo mbalimbali vya umeme kwa ajili ya uwekaji wa umeme wa induction, kama vile laini ya masafa ya kati ya ECO LINE MF, ambayo inapatikana katika usanidi mbalimbali ili kuendana vyema na kila programu. Vifaa hivi vya umeme vinapatikana katika ukadiriaji wa nguvu kuanzia 5 hadi 150 kW na masafa kuanzia 8 hadi 40 Hz. Mifumo yote inaweza kuwa na kipengele cha kuongeza nguvu kinachomruhusu opereta kuongeza ukadiriaji wa ushuru unaoendelea wa 100% kwa 50% ya ziada ndani ya dakika 3. Vipengele vingine muhimu ni pamoja na udhibiti wa halijoto wa pyrometer, kinasa joto na swichi ya umeme ya transistor ya bipolar ya lango lililowekwa insulation. Vifaa hivi vya matumizi havihitaji matengenezo mengi, hufanya kazi kimya kimya, vina alama ndogo, na vinaweza kuunganishwa kwa urahisi na vidhibiti vya seli za kazi.
Watengenezaji katika tasnia kadhaa wanazidi kutumia vifaa vya kuwekea vipuri vya induction ili kuunganisha vipuri. Bausch inawataja watengenezaji wa magari, anga za juu, vifaa vya matibabu na vifaa vya uchimbaji madini kama watumiaji wakubwa wa vifaa vya kuwekea vipuri vya induction vya Ambrell.
"Idadi ya vipengele vya alumini vilivyotengenezwa kwa shaba ya induction katika tasnia ya magari inaendelea kuongezeka kutokana na mipango ya kupunguza uzito," Bausch anasema. "Katika sekta ya anga za juu, nikeli na aina nyingine za pedi za kuvaa mara nyingi hutengenezwa kwa shaba ya jeti. Viwanda vyote viwili pia hutengeneza shaba ya induction kwa vifaa mbalimbali vya bomba la chuma."
Mifumo yote sita ya Ambrell's EasyHeat ina masafa ya masafa ya 150 hadi 400 kHz na ni bora kwa ajili ya kuwekea umeme sehemu ndogo za jiometri mbalimbali. Vipimo vidogo (0112 na 0224) hutoa udhibiti wa nguvu ndani ya azimio la wati 25; modeli katika mfululizo wa LI (3542, 5060, 7590, 8310) hutoa udhibiti ndani ya azimio la wati 50.
Mfululizo wote una kichwa cha kazi kinachoweza kutolewa hadi futi 10 kutoka kwa chanzo cha umeme. Vidhibiti vya paneli ya mbele ya mfumo vinaweza kupangwa, na kumruhusu mtumiaji wa mwisho kufafanua hadi wasifu nne tofauti za kupasha joto, kila moja ikiwa na hadi hatua tano za muda na nguvu. Udhibiti wa nguvu ya mbali unapatikana kwa ajili ya ingizo la mguso au analogi, au lango la data la mfuatano la hiari.
"Wateja wetu wakuu wa vifaa vya kuwekea umeme kwa njia ya induction ni watengenezaji wa sehemu zenye kaboni, au sehemu kubwa zenye asilimia kubwa ya chuma," anaelezea Rich Cukelj, Meneja wa Maendeleo ya Biashara wa Fusion. "Baadhi ya kampuni hizi huhudumia tasnia ya magari na anga za juu, huku zingine zikitengeneza bunduki, kukata vifaa vya kukusanyia, mabomba ya mabomba na mifereji ya maji, au vitalu vya usambazaji wa umeme na fyuzi."
Fusion huuza mifumo maalum ya mzunguko ambayo inaweza kuzima sehemu 100 hadi 1,000 kwa saa. Kulingana na Cukelj, mavuno ya juu yanawezekana kwa aina moja ya sehemu au kwa mfululizo maalum wa sehemu. Sehemu hizi zina ukubwa wa kuanzia inchi 2 hadi 14 za mraba.
"Kila mfumo una kiashiria kutoka Stelron Components Inc. chenye vituo 8, 10 au 12 vya kazi," anaelezea Cukelj. "Baadhi ya vituo vya kazi hutumika kwa ajili ya kubana, huku vingine vikitumika kwa ajili ya ukaguzi, kwa kutumia kamera za kuona au vifaa vya kupimia leza, au kufanya vipimo vya kuvuta ili kuhakikisha viungo vya ubora wa juu vya kubana."
Watengenezaji hutumia vifaa vya umeme vya kawaida vya ECO LINE vya eldec kwa matumizi mbalimbali ya brazing induction, kama vile rotors na shafts zinazopunguza, au kuunganisha nyumba za injini, Holland alisema. Hivi majuzi, modeli ya 100 kW ya jenereta hii ilitumika katika matumizi makubwa ya sehemu ambayo yalihusisha brazing pete za saketi za shaba na miunganisho ya bomba la shaba kwa jenereta za mabwawa ya umeme wa maji.
Eldec pia hutengeneza vifaa vya umeme vya MiniMICO vinavyobebeka ambavyo vinaweza kuhamishwa kwa urahisi kiwandani vikiwa na masafa ya masafa ya 10 hadi 25 kHz. Miaka miwili iliyopita, mtengenezaji wa mirija ya kubadilisha joto ya magari alitumia MiniMICO kurudisha viwiko vya viwiko kwenye kila mirija. Mtu mmoja alifanya kazi yote ya kusambaza umeme, na ilichukua chini ya sekunde 30 kukusanya kila mirija.
Jim ni mhariri mkuu katika ASSEMBLY mwenye uzoefu wa zaidi ya miaka 30 katika uhariri. Kabla ya kujiunga na ASSEMBLY, Camillo alikuwa Mhandisi Mkuu, mhariri wa Chama cha Jarida la Uhandisi wa Vifaa na Jarida la Kusaga. Jim ana shahada ya Kiingereza kutoka Chuo Kikuu cha DePaul.
Tuma Ombi la Pendekezo (RFP) kwa muuzaji unayemchagua na ubofye kitufe kinachoelezea mahitaji yako
Vinjari mwongozo wetu wa mnunuzi ili kupata wasambazaji wa aina zote za teknolojia ya uunganishaji, mashine na mifumo, watoa huduma na mashirika ya biashara.
Lean Six Sigma imekuwa ikiendesha juhudi za uboreshaji endelevu kwa miongo kadhaa, lakini mapungufu yake yameonekana wazi. Ukusanyaji wa data unahitaji nguvu kazi nyingi na unaweza kunasa sampuli ndogo tu. Data sasa inaweza kunaswa kwa muda mrefu na katika maeneo mengi kwa sehemu ndogo ya gharama ya mbinu za zamani za mikono.
Roboti ni za bei nafuu na rahisi kutumia kuliko hapo awali. Teknolojia hii inapatikana kwa urahisi hata kwa wazalishaji wadogo na wa kati. Sikiliza mjadala huu wa kipekee wa jopo unaowashirikisha watendaji kutoka kwa wauzaji wanne wakuu wa roboti wa Amerika: ATI Industrial Automation, Epson Robots, FANUC America, na Universal Robots.