Juotostekniikka

Juottaminen, joka on yksi pysyvien liitosten muodostamisen tekniikoista, on ainutlaatuinen tapa yhdistää monenlaisia ​​materiaaleja - metalleja, ei-metalleja sekä metallin yhdistelmiä ei-metallien kanssa (hiili, seos, pikateräs, ei-rautametallit ja niiden seokset - kupari, alumiini, kovametalliseokset, puolijohteet, keramiikka jne.).

Juotosliitosten laatu riippuu suurelta osin valmistelutoimenpiteistä: pintojen puhdistus, pohjamaalien levittäminen, juotosmateriaalin sijoittaminen, tuotteen esiasaaminen kiinnikkeisiin ja juotostilan testaus.

Pintojen puhdistuksen tulee varmistaa oksidien ja rasvapitoisten epäpuhtauksien poistaminen, jotka estävät työkappaleen materiaalin ja juotteen kapillaarivedon. Puhdistus ennen juottamista suoritetaan kahdella menetelmällä - kemiallisella ja mekaanisella. Mekaanista puhdistusta käytetään karkean lian (ruoste, oksidit jne.) poistamiseen ja kemiallista puhdistusta rasvan ja kevyen lian poistamiseen (pyyhintä alkoholilla — etyyli, butyyli, metyyli, erikoispuhdistusseokset).Kemiallisen rasvanpoiston yhteydessä on otettava huomioon koostumuksen myöhemmän huuhtelun tarve.

Mekaaninen puhdistus suoritetaan hiomasuihkulla (hiekka, hauli) suurille pinnoille, metalliharjoille, sorvityöstölle, hiomakoneille. Pölynpoisto on tarpeen myös kuivapuhalluksen jälkeen. Juottaminen tulee aloittaa mahdollisimman pian puhdistuksen jälkeen, jotta vältetään oksidien muodostuminen uudelleen.

Pohjamaalien levittämistä käytetään juotteen juoksevuuden parantamiseen. Useimmiten käytetään kuparipinnoitteita. Myös korroosionkestävät teräkset on nikkelöity. Kuparipinnoitteet levitetään juottamalla tai elektrolyyttisesti.

Juotos sijoitetaan joko raon lähelle langan, profiloidun kalvon, tahnan jne. muodossa tai suoraan rakoon. Toinen tapa on syöttää juotetta juotosprosessin aikana - manuaalisesti tai koneellisesti. Juotos kiinnitetään liimaamalla tai hitsaamalla.

Kun juotetta levitetään rakoon, sähköistä pinnoitusmenetelmää käytetään laajalti (tinalle, titaanille, kuparille, erilaisille seoksille). Myös pinnoitteiden plasmaruiskutusta käytetään. Kosketusreaktiivisessa juotuksessa rakoon asetetaan kalvo (tai ruiskupinnoite), joka muodostaa kosketusparin työkappaleen metallin kanssa.

Juottamattomien pintojen suojaamiseksi käytetään erityisiä "stoppastoja" piidioksidista (Al2O3), grafiitista, zirkoniumoksidista ja muista.

Valmistettujen osien esikiinnitys tietyn välyksen ja osien suhteellisen sijainnin säilyttämiseksi.Tässä tapauksessa voidaan käyttää sekä irrotettavia liitoksia (asennus laitteisiin, puristus) että yksikomponenttisia (lämmitys, piste-, vastus- tai kaarihitsaus).

Suunnittelut juotosliitoksille

Juotostilan pääparametrit ovat:

• juotoslämpötila,

• lämmitysnopeus,

• ajan pitäminen

• painevoima (painejuottamiseen),

• jäähdytysnopeus.

Juotoslämpötila määritetään näiden materiaalien suurimman sallitun juotosarvon perusteella ja juote valitaan siten, että sen likviduslämpötila on 20-50 astetta juotoslämpötilaa alempi.

Lämmitysnopeus välttämätön ohutseinäisille osille. Se määritetään empiirisesti.

Myös pitoaika juotoslämpötilassa määräytyy empiirisesti sen perusteella, että sen on varmistettava kostutus- ja leviämisprosessi. Samanaikaisesti ei ole suositeltavaa lisätä sen arvoa kohtuuttomasti, koska tämä voi johtaa työkappaleen metallin eroosioon sulan juotteen vaikutuksesta.

Kuumennus juotteen sulattamiseksi voidaan tehdä eri tavoin - manuaalisesti (polttimilla, juotosraudoilla), uuneissa, induktiivisilla ja kosketusmenetelmillä.

Juottamisen jälkeen on suoritettava puhdistus, joka yleensä suoritetaan kahdessa vaiheessa. Ensimmäinen on juotosjätteen poistaminen. Toinen on strippaus juoksutusjuottoprosessin aikana muodostuneiden oksidikerrosten poistamiseksi. Jos aggressiivisia juoksutusainejäämiä ei kiinnitetä, juotosliitokset voivat heikentyä.

Koska useimmat juotossulakkeet ovat vesiliukoisia, paras tapa poistaa ne on huuhdella kokoonpano kuumassa vedessä (vähintään 50 astetta). On parasta upottaa kokoonpano veteen juotettujen osien ollessa vielä kuumia. Tarvittaessa juoksutetta voidaan hieroa kevyesti teräsharjalla. Kehittyneempiä juoksutteenpoistomenetelmiä – hienoa ultraäänipuhdistusta – voidaan käyttää kuumalle vedelle tai höyrylle altistumisen nopeuttamiseen.

Joskus on tarpeen poistaa juoksute juotteen ylikuumenemista osista. Tällaisissa tapauksissa virtausaine on täysin kyllästetty oksideilla ja muuttuu vihreäksi tai mustaksi. Tässä tapauksessa se on poistettava laimealla suolahappoliuoksella (pitoisuus 25%, kuumennuslämpötila 60-70 astetta, altistus 0,5 ... 2 minuuttia). Tässä tapauksessa sinun on noudatettava kaikkia varotoimia työskennellessäsi happojen kanssa.

Sen jälkeen, kun juote on puhdistettu sulatejäännöksistä, oksidit poistetaan. Parhaat puhdistusaineet ovat juottamiseen käytetyn juotteen valmistajan suosittelemat puhdistusaineet. Myös happamia liuoksia voidaan käyttää, mutta esimerkiksi typpihappo tuhoaa hopeajuotteet etsauksen aikana.

Juotteen ja oksidien poistamisen jälkeen juotetuille liitoksille voidaan tehdä useita muita viimeistelytoimenpiteitä - kiillotus tai öljynsuojaus.

Juotosprosessin aikana esiintyvät viat ovat samanlaisia ​​kuin hitsatut: ei tippu, ei-metalliset sulkeumat, huokoset ja ontelot, halkeamat. Juottamatonta voi tapahtua, kun rako ja lämmitys ovat epätasaisia, kun kastelua ei ole riittävästi tai kaasun poistoaukkoa ei ole.

Ei-metallisia sulkeumia juotosliitoksessa ilmenee, kun juote on vuorovaikutuksessa ilman sisältämän hapen kanssa, juoksutteen vuorovaikutuksesta työkappaleen metallin kanssa pitkäaikaisen kuumennuksen aikana ja pintojen huonosta esipuhdistuksesta. Huokosia ja onteloita voi muodostua suurilla rakoilla ja jos kaasujen liukoisuus laskee hitsin kiteytymisen aikana.

Halkeamia voi aiheutua osien jäähtymisen aikana aiheutuvista lämpöjännityksistä tai hauraiden metallien välisten yhdisteiden muodostumisesta.

Noudattamalla juotosohjetta, perusteellista puhdistusta ja varmistamalla optimaalinen välys juotettavien osien välillä, juotosliitosten vikojen riski pienenee merkittävästi.

Katso myös: Juotosnastat ja johdot