Juotostoimenpiteet ovat melko yleisiä paitsi tuotannon ja rakentamisen ammattialueilla, myös jokapäiväisessä elämässä. Niitä käytetään luomaan interatomisia pysyviä yhteyksiä pienten osien ja elementtien välille. On olemassa erilaisia juotostyyppejä, jotka vaihtelevat teknisten vivahteiden, käytettyjen kulutusosien, työkappaleiden jne. suhteen.
Teknologian yleiskatsaus
Tämä on liitosmenetelmä, jossa käytetään liimaussulaa (juotetta), jolla on sopivat ominaisuudet tiettyihin olosuhteisiin. Sekä aktiivinen juotoselementti että työkappaleet altistetaan esilämmitykselle, jonka ansiosta muodostuu materiaalien rakenne, joka on muokattavissa liittämistä varten. Lämpötilajärjestelmän on ylitettävä huippulämmityspiste, jonka ohittaen metalliosat pehmenevät ja alkavat siirtyä nestemäiseen tilaan. Tärkeä ominaisuus kaikentyyppisille juotoksille on lämpö altistusaika sulatteen alla. Tämä on aika lämmityksen alkamisesta juotteen jähmettymiseen sen jälkeenliitännät. Toiminto kestää keskimäärin 5-7 minuuttia, mutta tästä alueesta voi olla poikkeamia - se riippuu työkappaleen ominaisuuksista ja käsitellyn solmun pinta-alasta.
Jotelamput
Yleisin työkalu erilaisten työkappaleiden juottamiseen, jonka avulla saat korkean lämpötilan lämmityksen polttamalla alkoholia, kerosiinia ja muita nestemäisiä polttoaineita. Toiminnan aikana laitteen suuttimesta poistuu laippasulake, joka ohjataan myöhemmin sulatteen kohdealueelle. Tällaisia laitteita voidaan käyttää paitsi osien liittämiseen myös rakenteiden ja mekanismien lämmittämiseen. Myös juotoskoneita käytetään ennen maalin poistamista. Lampun juotosraudan keskimääräinen lämmityslämpötila on 1000 - 1100 °C, joten sitä voidaan käyttää myös hitsauksessa. Tuottavimmat mallit sisältävät bensiinilamput. Ne saavuttavat nopeasti optimaalisen käyttölämpötilan ja käsittelevät useimmat vakiojuottotoiminnot. Laitteiden suunnittelussa on polttoainepatruuna sekä liekinsäädin, jonka avulla voit muuttaa lämpö altistuksen tehoa.
Joottolamput
Laaja valikoima kaasujuottimia, jotka voidaan liittää polttoainesäiliöön tai keskuspolttoaineen lähteeseen. Ensimmäisen toimitusvaihtoehdon etuna on autonomia. Suihkepullolla varustettua poltinta, kuten bensiinilamppua, voidaan käyttää ulkoisista yhteyksistä riippumatta. Tällaista laitetta valittaessa on otettava huomioon teho, työskentelylämpötila, käytetyn kaasun tyyppi, käyttövalmis aika jne. Esimerkiksi tavallinen kaasujuottopoltin toimii propaani-butaanilla ja saavuttaa jopa 1300 °C:n lämmityslämpötilan. Jatkuvan lämpö altistuksen aika voi olla 3 tuntia, mutta tämä aika riippuu myös kytketyn kasetin tilavuudesta. Polttimet erottuvat myös sytytysjärjestelmän tyypistä. Yksinkertaisimmat mallit kytketään päälle mekaanisesti ja nykyaikaisemmissa versioissa käytetään pietsosytytystä.
Sähköiset juotosraudat
Myös kotiympäristössä yleinen juotoslaitetyyppi, joka on turvallinen (kaasulaitteisiin verrattuna) ja kooltaan pieni. Mutta on syytä korostaa myös puutteita. Ensinnäkin tällaiset laitteet ovat riippuvaisia verkkovirrasta, mikä rajoittaa niiden soveltamisalaa. Toiseksi sähköjuottolaitteet ylläpitävät matalaa lämmityslämpötilaa alueella 400-450 °C. Tämä johtuu siitä, että osa energiasta häviää sähkön muuntamisessa lämmöksi.
Laitetta valittaessa on otettava huomioon maksimijännite. Joten työpajoissa ja teollisuudessa käytetään vakiomalleja 220 V. Kotioloissa käytetään usein 12 ja 24 V muuntajista toimivia laitteita. Sähköjuottimilla ratkaistavissa olevat tehtävät rajoittuvat pääasiassa pienten laitteiden korjaamiseen, mikropiirien koskettimien palauttamiseen, muoviosien liittäminen jne.
Juotosasemat
Erä- tai rivijuottoonkäyttämällä monitoimilaitteita. Juotosasemalle on ominaista laaja valikoima toimintaparametrien säätömahdollisuuksia sekä korkeammat lämmityslämpötilat. Riittää, kun sanotaan, että tämän tyyppiset laitteet toimivat 750 - 1000 W teholla kytkettynä verkkoihin, joiden jännite on 220 V. Yleensä nämä ovat ammattimaisia juotoslaitteita, mutta on myös kotitalouslaitteita. Esimerkiksi kodin ryhmätyöskentelyyn tarkoitetut laitteet voivat sisältää useita erikokoisia vaihdettavia kärkiä, telineitä, juotteita, lankaleikkureita ja muita apulaitteita. Nyt kannattaa tutustua erilaisiin juotosprosessien teknologisiin lähestymistapoihin.
Tärkeimmät juotostyypit
On olemassa tekniikoita nivelen ja raon suorittamiseen. Joten jos kytkettyjen elementtien välinen rako on alle 0,5 mm, juotos tapahtuu raolla. Tämän aikavälin ylittäminen tarkoittaa, että yhteys muodostetaan päästä päähän. Lisäksi liitoksilla voi olla erilaisia konfiguraatioita - esimerkiksi X- ja V-muotoisia. Rakojuotto suoritetaan vain nestemäisellä juotteella, joka lähetetään välivyöhykkeelle käytön aikana. Vakiotyypeissä päittäisjuotos sisältää vapaan tilan täyttämisen juotteella painovoiman vaikutuksesta.
Jotoksen luokitus lämpötilaolosuhteiden mukaan
Nykyään käytetään pehmeää, kovaa ja korkean lämpötilan juottamista, jota käytetään pääasiassa valmistuksessa ja rakentamisessa. Kaksi ensimmäistä tekniikkaa ovat monella tapaa samanlaisia - esimerkiksi molemmissa tapauksissa työskentelylämpötila on 450°C ja alle. Vertailun vuoksi korkean lämpötilan liitännät tehdään vähintään 600 °C:n tilassa ja useammin - yli 900 °C:ssa.
Samaan aikaan matalan lämpötilan käsittely voi tarjota laadukkaan yhteyden. Edullisin on kovan juotteen käyttö, jonka ansiosta saavutetaan osien korkea lujuus ja tulenkestävyys. Kuparin lisääminen rakoon tai liitokseen lisää myös työkappaleen taipuisuutta. Jos tarvitaan joustava ja joustava rakenne, käytetään pehmeäjuottamista.
Jootteiden luokitus
Nykyaikaiset juotokset on ehdollisesti mahdollista jakaa kahteen ryhmään:
- Sulaminen alhaisissa lämpötiloissa.
- Sulaminen korkeissa lämpötiloissa.
Kuten jo todettiin, matalan lämpötilan juottaminen suoritetaan 450 °C:ssa tai sen alapuolella. Itse juotteen tulee pehmetä tämän tyyppistä toimintaa varten jo 300 °C:ssa. Tällaisia materiaaleja ovat laaja joukko tinaseoksia, joihin on lisätty sinkkiä, lyijyä ja kadmiumia.
Korkean lämpötilan sulatusaineita käytetään juottamiseen noin 500 °C:n lämpötiloissa. Nämä ovat pääasiassa kupariyhdisteitä, joihin kuuluu myös nikkeliä, fosforia ja sinkkiä. On tärkeää huomata, että esimerkiksi tina-lyijy-kadmiumjuote poikkeaa alhaisemman sulamispisteen lisäksi kupariseoksista mekaanisen lujuuden suhteen. Resistanssin suhde fyysiseen paineeseen voidaan esittää seuraavasti: 20 - 100 MPa vs. 100 - 500 MPa.
Vuotteiden tyypit
Altistuessa lämmölle metallityökappaleen pinnallamuodostuu oksidipinnoite, joka estää laadukkaan liitoksen muodostumisen juotteen kanssa. Tällaisten esteiden poistamiseen käytetään erilaisia juotossuotteita, joista osa poistaa myös ruosteen ja hilseilyn jälkiä.
Juotteet voidaan luokitella pelkästään juotteiden yhteensopivuuden (kova ja pehmeä) tai lämpötilan kestävyyden perusteella. Esimerkiksi raskasmetallien pehmeäjuottoon käytetään tuotteita, jotka on merkitty F-SW11 ja F-SW32. Raskaiden metalliseosten kiinteään liittämiseen käytetään F-SH1- ja F-SH4-tyyppisiä juotossuotteita. Kevytmetallit, kuten alumiini, suositellaan esikäsiteltäväksi ryhmien F-LH1 ja F-LH2 yhdisteillä.
Induktiojuottomenetelmä
Tällä juotostekniikalla on useita etuja klassiseen kuumasulateliitosmenetelmään verrattuna. Niistä voidaan erottaa työkappaleen vähimmäishapetusaste, joka joissakin tapauksissa eliminoi juoksutteiden käytön sekä alhaisen vääntymisvaikutuksen. Kohdemateriaaleista löytyy sekä pehmeitä että kovia seoksia sekä keramiikkaa muovien kanssa. Esimerkiksi kuparin optimaalinen juotos on tässä tapauksessa merkitty L-SN (muutokset SB5 tai AG5). Lämpöenergian lähteenä induktio altistuksen aikana voivat toimia sekä kädessä pidettävät lamppulaitteet että sopivan tehoiset koneyksiköt. Tuotannossa generaattorisarjoja käytetään myös silloin, kun on tarpeen saada pitkäaikainen juotos suurialaisille solmuille. Lisäksi työhön sisältyy monipaikkainen kela, joka voivastaanottaa työkappaleita yksitellen. Tätä tekniikkaa käytetään erityisesti käsinleikkaustyökalujen valmistukseen.
Ultraäänijuotos
Toinen moderni korkean teknologian juotosmenetelmä, jonka kehitys johtui tarpeesta poistaa useita sähkökemiallisten liitosmenetelmien tyypillisiä puutteita. Tämän tekniikan keskeinen piirre on kyky korvata perinteinen juoksutusaine oksidien poistamiseksi. Kuoritustoiminto suoritetaan ultraäänia altojen energialla, mikä aiheuttaa nestemäisessä juotteessa kavitaatioprosessin. Samalla sulan lämpösidontatoiminnot säilyvät täysin.
Teknologia on ylivoimaista myös yhteysnopeuden suhteen. Jos verrataan ultraäänisäteilyä vaikutukseen, jonka tina-lyijyjuote antaa, käsitellyn solmun onteloiden romahtamisen intensiteetti on useita kertoja suurempi. Havainnot osoittavat, että ultraääniaallot taajuudella 22,8 kHz tarjoavat juotteen sulkemisnopeuden 0,2 m/s.
Tällä menetelmällä on myös taloudellisia etuja. Ne liittyvät myös sulatteiden ja juotteiden käytön lähestymistapojen muutokseen. Sähkölaitteiden tuotannossa monoliittisia kondensaattoreita, virtamuuntimia ja muita laitteita koottaessa käytetään laaj alti metallointia palladium-, hopea- ja platinapastalla. Ultraäänijuotosprosessin avulla voit korvata jalometallit halvemmilla analogeilla menettämättä tulevan tuotteen suorituskykyä.
Juotos-hitsauksen ominaisuudet
Juottamisessa sinänsä on monia yhtäläisyyksiä perinteisten hitsaustekniikoiden kanssa. Käytetään myös työkappaleiden ja kolmannen osapuolen materiaalin kuumennusta, joka vaikuttaa sauman muodostumiseen. Mutta hitsaustekniikoihin verrattuna juottaminen ei tarjoa työkappaleen rakenteen sisäistä sulamista. Osien reunat pysyvät pääsääntöisesti kiinteinä, vaikka ne lämmitetään. Ja kuitenkin, työkappaleen täydellinen sulaminen antaa vahvemman liitoksen. Toinen asia on, että tällaisen tuloksen saavuttamiseksi voidaan tarvita tehokkaampia laitteita. Käytettäessä nestemäistä juotetta kuparille, ei-kapillaarinen juottaminen sauman tiheällä täytteellä on melko mahdollista. Tämä liitosmenetelmä liittyy osittain hitsaukseen, koska se lisää kahden tai useamman työkappaleen rakenteiden tarttuvuutta. Ei-kapillaarista juottamista suositellaan valokaarikoneilla tai happiasetyleenipolttimella.
Johtopäätös
Laadukkaan liitoksen saamiseen juotosprosessin aikana ei vaikuta vain oikea teknologian valinta, juotos juoksutetta ja laitteet. Usein materiaalien valmisteluun ja myöhempään käsittelyyn liittyvät pienet organisatoriset menettelyt ovat ratkaisevia. Erityisesti kovajuotteen käyttö vaatii kohdepinnan monivaiheista puhdistusta hankaamalla ja kemiallisesti hiilitetrakloridilla. Valmiin osan tulee olla puhdas, sileä ja mahdollisimman tasainen. Suoraan juottamisen aikana on myös suositeltavaa kiinnittää erityistä huomiota työkappaleiden kiinnitystapaan. toivottavaakiinnitä ne kiristystyökaluun, mutta siten, että jälkimmäinen on suojattu kemiallisilta ja lämpövaikutuksilta.
Älä unohda turvallisuutta. Aktiiviset kulutustarvikkeet - juoksute ja juote - vaativat erityistä huolellisuutta. Useimmiten nämä ovat kemiallisesti vaarallisia elementtejä, jotka voivat vapauttaa myrkyllisiä aineita korkeissa lämpötiloissa. Siksi vähintään iho- ja hengityssuojaimet tulee suojata työn aikana.
