Индуктор для припайки твердосплавных пластин к корпусу инструмента токами высокой частоты

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для повышения надежности и ресурса работы твердосплавного дискового инструмента, такого как дисковые пилы, фрезы.
Известно устройство для пайки твердосплавных пластин с державками режущего инструмента (SU № 740449, B23K31/04 от 26.04.1978), содержащее станину, высокочастотный индуктор, приводную планшайбу с установочными гнездами, ориентирующие и прижимные элементы.
Недостатком приведенной выше конструкции является слишком большая область нагрева паяемых поверхностей. Это приводит к возникновению термических напряжений и охрупчиванию основного материала.
Известен Индуктор для нагрева изделий токами высокой частоты (SU № 1502630, C21D1/10, H05B6/42), состоящий из полого кольцевого контура, с торцов которого расположены клеммы, и снабженный перегородками, делящими полость контура на камеры капиллярными трубками – длинной и короткой, расположенными по обе стороны от перегородки.
Недостатком приведенной выше конструкции является слишком большая область нагрева паяемых поверхностей, а также расположение рабочей части индуктора над режущей кромкой напаиваемой твердосплавной пластины, что приводит к возникновению термических напряжений, закалке и дальнейшему охрупчиванию пластины.
Существующие конструкции форм индукторов имеют ряд недостатков. В большинстве своем они нагревают поверхности и припой неравномерно, как из-за расположения спаиваемых поверхностей относительно индуктора, так и из-за разности коэффициентов теплопроводности спаиваемых материалов. В итоге происходит перегрев одних деталей и недогрев других, что ведет к снижению качества паяного соединения.
Еще одним важным недостатком существующих форм индукторов является наличие рабочей части над передней кромкой твердосплавной пластины. Это приводит к перегреву передней кромки, возникновению термических напряжений в ней, закалке, что, в свою очередь, приводит к охрупчиванию материала и снижению его надежности и ресурса работы инструмента.
Наиболее близким по технической сущности прототипом является индуктор для нагрева деталей токами высокой частоты (RU 2500508 С1 от 10.12.2013), включающий полую токопроводящую водоохлаждаемую трубку.
Недостатком приведенного выше прототипа является его форма, из-за которой нагреваются не только боковые поверхности детали, но и передняя поверхность. Использование такого индуктора для пайки твердосплавного дискового инструмента приводит к нежелательному нагреву передней режущей кромки твердосплавной напаиваемой пластины и возникновению термических напряжений, закалке и дальнейшему охрупчиванию режущей кромки, и, как следствие, снижению ресурса режущего инструмента.
–
Технический результат полезной модели повышение качества паяных соединений в твердосплавном дисковом инструменте путем однородного нагрева спаиваемых поверхностей и равномерного расплавления припоя индуктором.
Технический результат достигается тем, что индуктор для припайки твердосплавных пластин к корпусу инструмента токами высокой частоты, содержащий полую токопроводящую водоохлаждаемую трубку, согласно полезной модели, часть упомянутой трубки индуктора изогнута с образованием рабочей части вилкообразной формы, выполненной с возможностью ее размещения по бокам инструмента в зоне припоя, нанесенного между корпусом инструмента и припаиваемой пластиной.
На фиг.1 изображен индуктор в процессе пайки твердосплавной пластины; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 показан узел В с расположением припоя.
На чертеже показаны спаиваемые детали, собранные для ТВЧ пайки, состоящие из корпуса инструмента 1, напаиваемой твердосплавной пластины 2, с нанесенным между ними припоем 3, по бокам инструмента расположен индуктор 4, представляющий собой полую водоохлаждаемую трубку вилкообразной формы.
Установка ТВЧ работает следующим образом.
Установка ТВЧ работает на основе принципа индукционного нагрева. За основу данного принципа были взяты законы Джоуля-Ленца и Фарадея-Максвелла о преобразовании электрической энергии. В процессе пайки твердосплавной пластины спаиваемые детали 1 и 2 с нанесенным между ними припоем 3 размещаются в поле действия индуктора 4. Генератор ТВЧ подает электрическую энергию, которая проходит через индуктор 4, преобразуясь в мощное электромагнитное поле. Вихревые токи образовавшегося поля начинают действовать и, проникая в металлические спаиваемые детали 1 и 2, трансформируются в тепловую энергию, начиная обрабатывать изделие.
Часть полой токопроводящей трубки индуктора 4, обеспечивающей нагрев, выполнена вилкообразной формы, что позволяет провести нагрев в узкой зоне, обеспечивая равномерный нагрев спаиваемых поверхностей, несмотря на разность коэффициентов теплопроводности материалов, при этом припой плавится также равномерно, что положительно сказывается на процессе и качестве пайки, также отсутствует рабочая часть над передней кромкой напаиваемой пластины, что позволяет избежать термических напряжений в ней.
За счет конструктивного исполнения индуктора для ТВЧ пайки, позволяющее расположить его строго напротив непосредственно припоя, и обеспечивающее отсутствие рабочей части над твердосплавной пластиной, над ее передней кромкой, обеспечивается повышение надежности и ресурса работы твердосплавного дискового инструмента. Не происходит перегрева и дальнейшего охрупчивания материалов, их закаливания, нагрев происходит равномерно, припой плавится равномерно.