Indukziozko aluminiozko soldadura ordenagailuz lagunduta

Indukziozko aluminiozko soldadura ordenagailuz lagunduta

Indukziozko aluminiozko soldadura gero eta ohikoagoa da industrian. Adibide tipikoa automozioko bero-trukagailuaren gorputzari hainbat hodi soldatzea da. The indukzio berogailua bobina Prozesu mota honetarako oso erabilia ez da inguratzailea, "Herradura-orratza" estiloa aipa daiteke. Bobina horietarako, eremu magnetikoa eta ondorioz sortzen den korronte kiribilduaren banaketa berez 3-D dira. Aplikazio hauetan, arazoak daude kalitate bateratuarekin eta emaitzek koherentziaz parte batetik bestera. Automobilgintzako fabrikatzaile handi bati horrelako arazo bat konpontzeko, Flux3D ordenagailu bidezko simulazio programa erabili zen prozesua aztertzeko eta optimizatzeko. Optimizazioaren barnean, indukzio bobina eta fluxu magnetikoaren kontrolagailuaren konfigurazioa aldatzea zegoen. Laborategian esperimentalki balioztatutako indukzio bobina berriek kalitate altuagoko junturak dituzten piezak ekoizten dituzte hainbat produkzio gunetan.

Auto bakoitzak bero-trukagailu desberdinak behar ditu (berogailuen nukleoak, lurrungailuak, kondentsadoreak, erradiadoreak, etab.) Tren-motorra hozteko, klimatizazioa, olioa hozteko, etab. Gaur egun bidaiarien autoen bero-trukagailu gehienak aluminiozko edo aluminiozko aleazioak dira. Hainbat automobil modeloetarako motor bera erabiltzen bada ere, konexioak aldatu egin daitezke kanpaiaren azpian dauden diseinu desberdinak direla eta. Hori dela eta, ohikoa da piezen fabrikatzaileek oinarrizko bero trukatzaileen hainbat gorputz egitea eta, ondoren, bigarren mailako eragiketa batean konektore desberdinak jartzea.

Bero trukatzaileen gorputzak labe batean soldatutako aluminiozko hegatsak, hodiak eta goiburuak izan ohi dira. Soldatu ondoren, bero trukagailuak pertsonalizatzen dira emandako auto modeloarentzat, nylonezko deposituak edo gehienetan aluminiozko hodiak konexio blokeekin lotuz. Hodi hauek MIG soldaduraren bidez, suaren bidez edo indukzio bidezko soldaduraren bidez lotzen dira. Soldaduraren kasuan, tenperatura kontrolatzeko oso zehatza da aluminioaren fusio eta soldadura tenperaturen diferentzia txikia (20-50 C aleazioaren, betegarri metalikoaren eta atmosferaren arabera), aluminioaren eroankortasun termiko handia eta beste batzuekiko distantzia txikia direlako. artikulazioak aurreko eragiketa batean brasatuta.

Indukzio berogailua beroa trukatzeko goiburuetarako hainbat hodi soldatzeko metodo arrunta da. 1. irudia Indukzio soldadura bero-trukagailuaren goiburuko hoditeria hodira soldatzeko instalazioa. Beroketa zehatza egiteko baldintzak direla eta, bobina indukzioaren aurpegia soldatu beharreko junturatik gertu egon behar da. Beraz, ezin da bobina zilindriko sinple bat erabili, pieza ezin baita kendu artikulazioa soldatu ondoren.

Juntura hauek soldatzeko bi indukzio bobina estilo nagusi erabiltzen dira: "maskorra" eta "ferra-orratza" estiloko induktoreak. "Clamshell" induktoreak indukzio zilindrikoen antzekoak dira, baina piezak kentzeko irekitzen dira. "Herradura-orratza" induktoreak pieza kargatzeko ferra baten itxura dute eta, batez ere, junturaren alde banatan bi ilarena daude.

"Clamshell" induktorea erabiltzearen abantaila da berotzea zirkunferentzia uniformeagoa dela eta nahiko erraz aurreikusten dela. "Clamshell" induktorearen desabantaila da eskatzen den sistema mekanikoa korapilatsuagoa dela eta korronte handiko kontaktuak nahiko fidagarriak direla.

"Ferradura-orratza" induktoreak "Clamshells" baino 3-D bero eredu korapilatsuagoak sortzen dituzte. "Herradura-orratza" estiloko induktorearen abantaila da piezen manipulazioa erraztu egiten dela.

Indukziozko aluminiozko depositua

Ordenagailu bidezko simulazioak soldadura optimizatzen du

Bero-trukatzaileen fabrikatzaile handi batek 1. irudian agertzen den juntura soldatzeko kalitate arazoak zituen ferra-orratz estiloko induktorea erabiliz. Soldadura-juntura ona izan zen pieza gehienentzat, baina berotzea guztiz desberdina izango zen zenbait zatitan, ondorioz, juntura-sakonera nahikoa, juntura hotzak eta betegarri metalikoa hodiaren paretan igotzea tokiko berotzea dela eta. Bero-trukagailu bakoitzari ihesik egin ez dezan probatu arren, oraindik ere pieza batzuk ihes egin zuten zerbitzuan zegoen juntura horretan. Center for Induction Technology Inc. kontratua kontratatu zen arazoa aztertzeko eta konpontzeko.

Lanerako erabilitako elikadurak 10-25 kHz arteko maiztasun aldakorra du eta 60 kW-eko potentzia nominala. Soldadura prozesuan, operadore batek metalezko eraztun betegarria instalatzen du tutuaren muturrean eta tutua hodi barruan sartzen du. Bero trukagailu bat plataforma berezi baten gainean jarri eta ferra induktorearen barruan mugitzen da.

Soldatzeko eremu osoa aurrez aurre dago. Pieza berotzeko erabiltzen den maiztasuna normalean 12 eta 15 kHz-koa da eta berotzeko denbora 20 segundo ingurukoa da. Potentzia maila berokuntza zikloaren amaieran murrizketa linealarekin programatzen da. Pirometro optiko batek energia itzaltzen du giltzaduraren atzeko aldean tenperatura aurrez ezarritako balioa lortzen duenean.

Fabrikatzaileak bizi zuen inkoherentzia sor dezaketen faktore asko daude, hala nola artikulazioen osagaien aldakuntza (dimentsioak eta posizioa) eta hodiaren, hodiaren, betegarriko eraztunaren, kontaktu elektriko eta termikoaren ezegonkorra eta aldakorra (denboran), etab. Fenomeno batzuk berez ezegonkorrak dira, eta faktore horien aldakuntza txikiek prozesu dinamika desberdinak sor ditzakete. Adibidez, betegarri metaliko irekitako eraztuna indar elektromagnetikoen azpian partzialki desegin daiteke eta eraztunaren mutur librea indar kapilarren bidez xurgatu edo desegin gabe egon daiteke. Zarata faktoreak zailak dira murrizten edo ezabatzen, eta arazoaren irtenbideak prozesu osoaren sendotasuna handitzea eskatzen du. Ordenagailuen simulazioa prozesua aztertzeko eta optimizatzeko tresna eraginkorra da.

Soldadura prozesuaren ebaluazioan zehar indar elektrodinamiko handiak ikusi ziren. Potentzia pizten den unean, ferra-bobinak argi eta garbi hedapen bat izaten du indar elektrodinamikoaren bat-bateko aplikazioaren ondorioz. Horrela, induktorea mekanikoki indartu zen, besteak beste, beira-zuntzezko (G10) plaka gehigarri bat sartuta, ile-orratzetako bi bobinen sustraiak lotzen zituena. Aurkitutako indar elektrodinamikoen beste erakustaldia, berriz, urtutako betegarrien metala eremu magnetikoa indartsuagoa den kobrezko biraketatik gertu dauden guneetatik aldatzea izan da. Prozesu normal batean, betegarrien metala uniformeki banatzen da junturaren inguruan, indar kapilarrak eta grabitatearen eraginez, betegarri metalak junturatik agortuta edo hodiaren gainazalean zehar gora egin dezakeelako.

Delako aluminiozko indukziozko soldadura oso prozesu korapilatsua da, ez da bideragarria elkarren artean akoplatutako fenomenoen kate osoaren simulazio zehatza (elektromagnetikoa, termikoa, mekanikoa, hidrodinamikoa eta metalurgikoa). Prozesurik garrantzitsuena eta kontrolagarria Bero iturri elektromagnetikoen sorrera da, Flux 3D programa erabiliz aztertu zirenak. Indukziozko soldadura prozesuaren izaera konplexua dela eta, ordenagailuen simulazio eta esperimentuen konbinazioa erabili zen prozesua diseinatzeko eta optimizatzeko.

 

Indukzio_Aluminio_Brazatzea Ordenagailuarekin_Laguntzarekin