Kort om Vacuum Brazing

Vakuumlodning er en materialesammenføjningsteknik, der giver betydelige fordele: ekstremt rene, overlegne, fluxfrie loddesamlinger med høj integritet og styrke.Processen kan være dyr, fordi den skal udføres inde i en vakuumkammerbeholder.Temperaturens ensartethed opretholdes på arbejdsemnet ved opvarmning i vakuum, hvilket i høj grad reducerer resterende spændinger på grund af langsomme opvarmnings- og afkølingscyklusser.Dette kan til gengæld forbedre materialets termiske og mekaniske egenskaber betydeligt, hvilket giver unikke varmebehandlingsevner.En sådan mulighed er varmebehandling eller ældningshærdning af emnet, mens der udføres en metalsammenføjningsproces, alt sammen i en enkelt ovns termisk cyklus.

Produkter, der oftest er vakuumloddet, omfatter koldplader af aluminium, varmevekslere med pladefinner og varmevekslere med flade rør.

Vakuumlodning udføres ofte i en ovn;det betyder, at der kan laves flere samlinger på én gang, fordi hele emnet når loddetemperaturen.Varmen overføres ved hjælp af stråling, da mange andre metoder ikke kan bruges i vakuum.

Vakuumlodning er lodning i en ovn ved hjælp af en vakuumatmosfære.Lodning er bredt defineret som en gruppe af sammenføjningsprocesser, der forekommer over 840°F (400°C) og under basismetallets smeltepunkt.

Fordele ved vakuumlodning

Ingen oxidation eliminerer behovet for flux

Ingen vask efter slaglodning;garanteret absolut rene, indeslutningsfrie samlinger

Minimeret resterende stress og forvrængning

Ingen varmepåvirkede zoner, der potentielt kan forårsage problemer

Giver mulighed for at udføre visse varmebehandlingsoperationer i samme cyklus for at spare tid og penge

SÅDAN VIRKER VAKUUMSLØDNING

Lodning er en metode til at forbinde to eller flere metaller ved at smelte et fyldmetal eller slaglodningslegeringen.

Når legeringer bruges i stedet for et rent metal til processen i en vakuumovn, indeholder de ingen flusmidler, der er derfor ingen grund til at fjerne slaggen ved mekaniske metoder og svejsningen fremstår ren.Legeringen må ikke indeholde elementer, der kan sublimere eller fordampe, da de ønskede samlingsegenskaber ikke opnås, og ovnen kan blive forurenet.

Generelt smelter legeringer ikke sammen ved en veldefineret temperatur som rene metaller, men inden for et område.Når det er muligt, bør eutektiske legeringer derfor søges.Disse har en lignende adfærd som rene metaller, hvor de faste og flydende elementer kun eksisterer sammen ved den eutektiske temperatur.

Der findes et betydeligt antal fyldmetaller til vakuumlodning.I nogle legeringer, generelt med høje temperaturer, er der stadig i mange tilfælde en situation med en 'solidus'- og 'liquidus'-fase, der er til stede ved en enkelt temperatur, der består af mere end to former for metal.Andre legeringer, der almindeligvis anvendes i vakuumovne, viser ikke desto mindre en bred mellemliggende 'solidus-liquidus' fase med en temperaturstigning mellem de to vigtige faser.I dette tilfælde øges tiden for en fuldstændig sammensmeltning, da denne finder sted ved en højere temperatur, hvilket vil være loddeprocestemperaturen.

HVORFOR LODNING I EN VAKUUMOVN

Vakuumovnen kan sikre at nå smeltetemperaturen med ekstrem præcision og uden overskydning.Bemærk også, at problemerne med modstand mod oxidation og korrosion af selve legeringen bliver ubetydelige i vakuumovnen.

For at lodningen skal lykkes, skal fyldstoffet smelte (hvad enten det er i form af en pasta eller som en metallisk tråd eller tape) ved sin egen specifikke smeltetemperatur og ikke ved en højere temperatur.Dette undgår primært, at væsken har en temperatur, hvor dens overfladespænding ville være lavere, og derfor befugter et større overfladeareal, hvorved den resulterende samling mangler den korrekte fyldning.Væsken skal spredes præcist i fugehulrummet mellem metallerne, hvilket skaber et mellemlag.

Kapillærvirkning sikrer, at legeringen trænger ind i samlingsrummene i flydende tilstand.Disse er skabt ved mekanisk bearbejdning, præcis hvor samlingen er påkrævet.Mekanisk bearbejdning er påkrævet for at opnå de rigtige tolerancer i samlingens elementer og skal bestemme den nøjagtige lejedimension for bindingen.Mellemrummet skal skabes for at undgå for restriktive tolerancer, i hvilket tilfælde bindingen kan være svær at udfylde, og i den anden ende af spektret vil en svag samling skyldes for stor tolerance, potentielt med mellemrum eller porøsitet.Faktisk trækkes legeringen inde i overfladerne, der skal sammenføjes ved befugtningstemperaturen, mod tyngdekraften.

Der kræves en legering med en smeltetemperatur langt fra smeltetemperaturen for de metaller, der samles, men samtidig med passende mekaniske egenskaber for samlingen.For at opnå perfekte loddesamlinger skal fugeoverfladen desuden være ren, uden spor af procesolier eller fedtstoffer, for at have en god befugtningsevne.

Lodning er enkelt og nemt i en vakuumovn.På grund af vakuumets natur er varmen jævnt fordelt, og delproduktionen er konsistent.Men lad os se mere detaljeret de specifikke egenskaber ved en vakuumovn til lodning.