УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для высокотемпературной пайки нагревом в среде защитного газа тонкостенных труб, термопар и других изделий.
Известно устройство для пайки изделий, преимущественно труб, содержащее герметично нагреваемую головку, разъемно соединенную с испарительным устройством, в полости корпуса которого установлен испаритель для расплавления присадочного металла. Испаритель выполнен в виде двух стаканов со сферическими днищами, состыкованными друг с другом таким образом, что они образуют замкнутую емкость. По центру днища каждого стакана в испаритель введены два трубопровода. Один из трубопроводов предназначен для подачи защитного газа в область испарителя, а другой - для транспортировки смеси защитного газа и паров присадочного металла в зону пайки.
В корпусе испарительного устройства снаружи относительно испарителя размещен выполненный в виде спирали (змеевика) нагревательный элемент, концы которого соединены с токоподводами.
Для обеспечения процесса пайки устанавливают головку на паяемый стык, например, трубопроводов и фиксируют в заданном положении. Осуществляют разогрев паяемого стыка, а также помещенного в испаритель присадочного материала и подачу в испаритель инертного газа. Разогретые пары присадочного материала и инертного газа по трубопроводу поступают в зону пайки, осуществляя процесс пайки.
(см. а.с. СССР №365220, кл. В 23 К 3/04, 1971 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения данного устройства необходимо отметить. что оно весьма энергоемко, так как необходимо осуществлять как нагрев стыка трубопровода для осуществления процесса пайки, так и испаритель для расплавления присадочного материала. Подача инертного газа в зону пайки совместно с парами присадочного материала по одному трубопроводу не обеспечивает его гарантированного поступления в зону пайки, так как даже в режиме кратковременного понижения температуры нагрева присадочного
материала он частично или полностью перекроет трубопровод подачи данных компонентов в зону пайки. Кроме того, при значительном его количестве в испарителе возможно перекрывание отверстий трубопровода, подающего в испаритель инертный газ. Данные отверстия могут быть перекрыты присадочным материалом и при наклоне устройства. Пары присадочного припоя оседают практически на всей внутренней поверхности головки. Все это приводит к снижению качества пайки. Кроме того, при использовании данного устройства затруднена установка изделия для осуществления процесса пайки, так как оно используется в стационарном варианте, то есть устанавливается посредством шарнирной подставки на основание, а следовательно, имеет ограниченные возможности изменения своего положения, а кроме того, его невозможно использовать в затесненных местах.
Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства для пайки, которое характеризуется незначительным энергопотреблением, удобно и надежно в работе, а также обеспечивает высокое качество пайки.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в устройстве для пайки, содержащем корпус, нагревательный элемент, размещенный в корпусе на токоподводах, имеющих возможность подсоединения к источнику нагрева, а также канал для подачи в полость корпуса нейтрального газа, новым является то, что устройство снабжено фланцем, выполненным из изоляционного материала и состыкованного своим торцом с торцом корпуса, токоподводы зафиксированы во фланце, в котором выполнено отверстие для подачи изделия в зону пайки, причем канал подвода нейтрального газа выполнен во фланце, при этом, на торце корпуса, противоположном стыкуемому с фланцем, имеется крышка с выполненным в ней осевым отверстием, а корпус может быть выполнен из прозрачного материала.
Несомненным достоинством конструкции данного устройства является обеспечение локального нагрева паяемого узла.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения. идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг.1 - устройство для пайки со спиральным нагревателем;
на фиг.2 - устройство для пайки с ленточным нагревателем;
на фиг.3 - вид сверху на устройство по фиг.2 (крышка снята);
На фиг.4 - вид сверху на устройство по фиг.1 (крышка снята).
Устройство для пайки состоит из фланца 1, выполненного из изоляционного материала. На фланце установлен полый корпус 2, выполненный из термостойкого материала. Корпус 2 может быть выполнен в виде стакана, установленного на фланце 1 дном вверх. Наиболее целесообразно корпус 2 выполнять из прозрачного материала, например из кварцевого стекла, обеспечивающего визуальный контроль процесса пайки. Дно стакана может быть выполнено в виде съемной крышки 3, прикрепленной к верхнему (в плоскости чертежа) торцу корпуса.
В крышке 3 может быть выполнено осевое отверстие 4. При необходимости герметизации полости корпуса 2, в отверстие 4 устанавливается заглушка (не показана).
Во фланце 1 также выполнено осевое отверстие (позицией не обозначено).
Для подачи в полость корпуса 2 нейтрального газа (аргона) во фланце 1 выполнен канал 5. Данный канал может быть выполнен и в корпусе 2.
На фланце 1 зафиксированы токоподводы 6 имеющие возможность подсоединения к источнику нагрева (не показан). На токоподводах установлен нагревательный элемент 7. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде спирали, концами подсоединенной к токоподводам 6.
Нагревательный элемент может быть выполнен в виде двух лент из тугоплавкого металла, каждая из которых закреплена на своих токоподводах.
Для фиксации паяемого изделия в заданном положении в полости корпуса предусмотрены зажимы (не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Для осуществления пайки токоподводы 6 соединяют с источником нагрева. Если в дне корпуса 2 или в его крышке 3 имеется отверстие, то его заглушают. Канал 5 соединяют с источником подачи нейтрального газа. В осевое отверстие фланца 1 устанавливают керамическую трубку (позицией не обозначена). Снимают корпус 2 с фланца 1.
По керамической трубке снизу вверх (в плоскости чертежа) подают термопару до тех пор. пока ее торец не окажется выше нагревательного элемента 7 (он может быть выполнен как в виде спирали, так и в виде пластин). На выступающие концы проводов термопары наносят припой. Перемещают термопару в обратном направлении до тех пор, пока паяемая термопара не окажется в зоне нагревательного элемента (в зоне пайки). Устанавливают корпус 2 на фланец 1. Фиксируют термопару в заданном положении зажимом.
Включают подачу нейтрального газа в полость корпуса 2. Включают источник нагрева и осуществляют нагрев элемента 7 до заданной температуры. Контроль процесса пайки при прозрачном корпусе 1 может осуществляться визуально. Если корпус непрозрачен, то контроль пайки осуществляют с помощью известных средств. Технология пайки известна и нет необходимости в ее раскрытии.
По окончании процесса пайки отключают подачу нейтрального газа и источник нагрева. После охлаждения термопары ее извлекают из устройства, вытягивая из керамической трубки.
В случае необходимости пайки тонкостенных трубопроводов, с корпуса 2 снимают крышку 3, вынимают из ее отверстия 4 заглушку. Через осевое отверстие фланца пропускают паяемые трубы, стыкованные по торцам. Располагают стык выше нагревательного элемента. Наносят на паяемый стык припой и перемещают трубы до тех пор, пока их стык не окажется в зоне нагревательного элемента. Устанавливают на корпус крышку 3, пропуская одну из труб через отверстие 4 крышки, и осуществляют пайку аналогично описанному выше. Вполне ясно, что в данном случае отверстия основания и крышки должны быть соосными.