Tecnología de soldadura por inducción
Principio de la soldadura por inducción | teoría
La soldadura fuerte y la soldadura fuerte son procesos de unión de materiales similares o diferentes utilizando un material de relleno compatible. Los metales de relleno incluyen plomo, estaño, cobre, plata, níquel y sus aleaciones. Solo la aleación se funde y se solidifica durante estos procesos para unir los materiales base de la pieza de trabajo. El metal de aportación se introduce en la junta mediante acción capilar. Los procesos de soldadura se realizan por debajo de 840 ° F (450 ° C), mientras que las aplicaciones de soldadura fuerte se realizan a temperaturas superiores a 840 ° F (450 ° C) hasta 2100 ° F (1150 ° C).
El éxito de estos procesos depende del diseño del conjunto, la separación entre las superficies a unir, la limpieza, el control del proceso y la selección correcta del equipo necesario para realizar un proceso repetible.
La limpieza se obtiene normalmente introduciendo un flujo que cubre y disuelve la suciedad u óxidos que los desplazan de la junta de soldadura fuerte.
Muchas operaciones ahora se llevan a cabo en una atmósfera controlada con una capa de gas inerte o una combinación de gases inertes / activos para proteger la operación y eliminar la necesidad de un fundente. Estos métodos han sido probados en una amplia variedad de configuraciones de piezas y materiales que reemplazan o complementan la tecnología de los hornos atmosféricos con un proceso de flujo de una sola pieza justo a tiempo.
Materiales de relleno de soldadura fuerte
Los metales de aportación para soldadura fuerte pueden venir en una variedad de formas, formas, tamaños y aleaciones, dependiendo de su uso previsto. La cinta, los anillos preformados, la pasta, el alambre y las arandelas preformadas son solo algunas de las formas y aleaciones que se pueden encontrar.
La decisión de utilizar una aleación y / o forma en particular depende en gran medida de los materiales originales que se unirán, la colocación durante el procesamiento y el entorno de servicio al que se destina el producto final.
La separación afecta la fuerza
La separación entre las superficies de contacto a unir determina la cantidad de aleación de soldadura fuerte, la acción capilar / penetración de la aleación y, posteriormente, la resistencia de la junta terminada. La mejor condición de ajuste para las aplicaciones de soldadura de plata convencionales son las pulgadas 0.002 (0.050 mm) a las pulgadas 0.005 (0.127 mm). El aluminio es generalmente de 0.004 pulgadas (0.102 mm) a 0.006 pulgadas (0.153 mm). Las holguras más grandes de hasta 0.015 pulgadas (0.380 mm) por lo general carecen de suficiente acción capilar para una soldadura fuerte exitosa.
La soldadura fuerte con cobre (por encima de 1650 ° F / 900 ° C) requiere que la tolerancia de la junta se mantenga en un mínimo absoluto y, en algunos casos, presione a temperatura ambiente para asegurar tolerancias de unión mínimas mientras esté a la temperatura de soldadura fuerte.
Teoría del calentamiento por inducción
Los sistemas de inducción proporcionan una manera conveniente y precisa para calentar de manera rápida y eficiente un área seleccionada de un ensamblaje. Se debe tener en cuenta la selección de la frecuencia de operación de la fuente de alimentación, la densidad de potencia (kilovatios aplicados por pulgada cuadrada), el tiempo de calentamiento y el diseño de la bobina de inducción para proporcionar la profundidad de calentamiento requerida en una junta de soldadura específica.
El calentamiento por inducción es calentamiento sin contacto mediante la teoría de transformadores. La fuente de alimentación es una fuente de CA para la bobina de inducción que se convierte en los devanados primarios del transformador, mientras que la parte a calentar es la secundaria del transformador. La pieza de trabajo calienta por la resistividad eléctrica inherente de los materiales de base a la corriente inducida que fluye en el conjunto.
La corriente que pasa a través de un conductor eléctrico (la pieza de trabajo) da como resultado un calentamiento a medida que la corriente encuentra resistencia a su flujo. Estas pérdidas son bajas en la corriente que fluye a través del aluminio, el cobre y sus aleaciones. Estos materiales no ferrosos requieren energía adicional para calentar que sus contrapartes de acero al carbono.
La corriente alterna tiende a fluir sobre la superficie. La relación entre la frecuencia de la corriente alterna y la profundidad que penetra en la parte se conoce como la profundidad de referencia del calentamiento. El diámetro de la pieza, el tipo de material y el espesor de la pared pueden tener un efecto en la eficiencia del calentamiento en función de la profundidad de referencia.