Алюмініевая трубка для індукцыйнай пайкі
Description
Мэта
У гэтым тэматычным даследаванні разглядаецца рэалізацыя індукцыйная пайка тэхналогія злучэння вузлоў алюмініевых труб у аўтамабілебудаванні. Канкрэтнай мэтай было распрацаваць надзейны, эфектыўны і паўтаральны працэс пайкі алюмініевых трубак і фітынгаў для вытворчасці высакаякасных кампанентаў для аўтамабільных сістэм астуджэння.
Канфігурацыя абсталявання
У сістэме індукцыйнай пайкі выкарыстоўвалася наступнае абсталяванне:
- крыніца харчавання: Індукцыйны награвальнік DW-UHF-10kW з дыяпазонам частот 350-500 кГц
- працоўная частата: 433 кГц (аптымізавана для нагрэву алюмінія)
- Індукцыйная шпулька: Спецыяльна распрацаваная аднапазіцыйная шматабаротная шпулька для бліноў
- Тэрмічны маніторынг: Бескантактавы інфрачырвоны датчык тэмпературы
- Мацаванне: Спецыяльна распрацаваныя пазіцыянуючыя прыстасаванні для паслядоўнага размяшчэння дэталяў
Тэхнічныя характарыстыкі матэрыялу
- Першасныя кампаненты: Алюмініевая трубка (сплаў 6061-T6) і алюмініевы фітынг (сплаў 6063)
- Памеры трубы: Знешні дыяметр 32 мм з таўшчынёй сценкі 1.5 мм
- Прыпойны сплаў: Al-Si-Mg прысадкавы метал (сплаў 4047)
- Паток: Флюс для паяння алюмінія, які не выклікае карозіі
Параметры працэсу
- Мэтавая тэмпература: 1100°F (593°C)
- час нагрэву: 22 секунды для дасягнення тэмпературы паяння
- Час затрымкі: 8 секунд пры тэмпературы паяння
- Спосаб астуджэння: Прымусовае паветранае астуджэнне
- Час цыкла: усяго 45 секунд (уключаючы апрацоўку частак)
Тэставанне і аналіз дадзеных
| Параметр | Тэст 1 | Тэст 2 | Тэст 3 | Тэст 4 | Тэст 5 | сярэдні |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Час нагрэву (с) | 23.2 | 21.8 | 22.5 | 21.9 | 22.6 | 22.0 |
| Максімальная тэмпература (°F) | 1103 | 1097 | 1102 | 1099 | 1101 | 1100.4 |
| Аднастайнасць тэмпературы (±°F) | 12 | 15 | 11 | 14 | 13 | 13 |
| Спажываная магутнасць (кВт) | 8.7 | 8.9 | 8.8 | 8.7 | 8.9 | 8.8 |
| Трываласць злучэння на разрыў (МПа) | 168 | 172 | 170 | 169 | 171 | 170 |
| Узровень праходжання тэсту на герметычнасць (%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Якасць папярочнага перасеку сустава* | 4.8 | 4.7 | 4.9 | 4.8 | 4.8 | 4.8 |
*Шкала ацэнкі якасці: 1-5 (5 - ідэальнае пранікненне і размеркаванне напаўняльніка)
Праверка працэсу
Металургічнае даследаванне паяных злучэнняў паказала паслядоўнае цячэнне і пранікненне прысадачнага металу з мінімальнымі пустэчамі або ўключэннямі. Выпрабаванне ціскам пацвердзіла, што ўсе ўзоры перавышаюць патрабаванае 1.5-кратнае працоўнае ціск. Схема нагрэву, якая забяспечваецца спецыяльнай канструкцыяй змеявіка, забяспечвала раўнамернае размеркаванне тэмпературы вакол вобласці злучэння, прадухіляючы лакальны перагрэў.
Перавагі індукцыйнай пайкі для зборкі алюмініевых труб
| Bénéfice | Description | Колькасны вынік |
|---|---|---|
| Эфектыўнасць вытворчасці | Паменшаны час цыклу ў параўнанні з паліўнай пайкай | Скарачэнне часу працэсу на 68%. |
| Энергаэфектыўнасць | Дакладная падача энергіі толькі там, дзе гэта неабходна | 42% эканоміі энергіі ў параўнанні з пайкай у печы |
| паляпшэнне якасці | Нязменная якасць злучэння з мінімальнымі дэфектамі | Узровень дэфектаў зніжаны з 3.2% да 0.3% |
| Бяспека на працоўным месцы | Без адкрытага агню і дымавых газаў | Зафіксавана нуль выпадкаў бяспекі |
| Кіраванне працэсам | Дакладны кантроль тэмпературы і паўтаральнасць | Змена тэмпературы ў межах ±13°F |
| Уплыў на навакольнае асяроддзе | Няма выкідаў згарання, паменшанае выкарыстанне флюсу | Скарачэнне небяспечных адходаў на 65%. |
| Аперацыйная гнуткасць | Хуткае пераключэнне паміж рознымі геаметрыямі дэталяў | Час наладкі скарочаны на 74% |
| Сумяшчальнасць аўтаматызацыі | Лёгка інтэгруецца з рабатызаваных сістэмамі апрацоўкі | Кошт працоўнай сілы знізіўся на 38% |
| Выкарыстанне прасторы | Кампактнасць абсталявання | 56% скарачэнне вытворчых плошчаў |
| эканомія | Агульнае зніжэнне сабекошту прадукцыі | 27% зніжэнне агульнага кошту адзінкі |
Conclusion
Рэалізацыя індукцыйная пайка вузлоў алюмініевых труб апынуўся вельмі паспяховым у гэтым аўтамабільным прымяненні. Спецыяльна распрацаваная сістэма, якая працуе на частаце 453 кГц, забяспечвала дакладны кантроль нагрэву для пастаяннага дасягнення мэтавай тэмпературы 1100°F (593°C). Працэс прадэманстраваў выдатную надзейнасць са 100% праходжаннем тэсту на герметычнасць і найвышэйшай якасцю злучэння. Перавагі ў плане эфектыўнасці вытворчасці, паляпшэння якасці і зніжэння выдаткаў зрабілі гэтую тэхналогію лепшай альтэрнатывай традыцыйным метадам пайкі аўтамабільных алюмініевых кампанентаў.
