контейнер для пайки
Классы МПК: | B23K3/08 вспомогательные устройства для этих целей |
Автор(ы): | Краснопевцев Александр Ювенальевич (RU), Перевезенцев Борис Николаевич (RU), Сафонов Михаил Викторович (RU), Чумаев Никита Анатольевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-04-19 публикация патента:
20.07.2014 |
Изобретение относится к оборудованию для пайки, в частности к контейнеру для пайки и может быть использовано в различных областях машиностроения. Контейнер содержит две детали в виде корпуса и крышки. Детали выполнены с возможностью частичного охвата одной из деталей другой деталью при закрывании крышки и образовании между ними зазора. Охватываемая деталь изготовлена из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения материала охватывающей детали. Величина зазора выбрана из условия обеспечения плотного прилегания поверхностей охватываемой и охватывающей деталей в процессе пайки при достижении температуры взаимодействия паяемого материала с газами воздуха. Технический результат заключается в обеспечении надежной изоляции внутреннего объема контейнера от внешней среды при температурах выше температур интенсивного взаимодействия материалов паяемого материала и припоя с газами воздуха. 3 ил.
Формула изобретения
Контейнер для пайки, содержащий две детали в виде корпуса и крышки, выполненные с возможностью частичного охвата одной из деталей другой деталью при закрывании крышки и образовании между ними зазора, отличающийся тем, что охватываемая деталь изготовлена из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения материала охватывающей детали, а величина зазора выбрана из условия обеспечения плотного прилегания поверхностей охватываемой и охватывающей деталей в процессе пайки при достижении температуры взаимодействия материала паяемых заготовки и припоя с газами воздуха.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области пайки и может быть использовано в различных областях машиностроения, например в автомобильной, авиационной, инструментальной промышленности, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении.
Основное назначение контейнеров для пайки - изоляция объема пайки от внешней среды. Известны контейнеры для пайки, включающие корпус и крышку, герметизируемые сваркой или резиновым уплотнением [1]. Их достоинством является надежность герметизации, а недостатками в первом случае - большая трудоемкость герметизации и разгерметизации, а также постепенный расход материалов контейнера и крышки, во втором случае - невозможность нагрева всего контейнера до температур выше допустимых для резинового уплотнения, вследствие чего пайка при высоких температурах возможна только в части внутреннего пространства контейнера.
Наиболее близким к предлагаемому варианту является контейнер, включающий корпус и крышку, причем одна из этих деталей частично охватывает другую, с затвором между корпусом и крышкой, уплотняемым засыпкой [2]. Преимуществами такой конструкции контейнера являются возможность многократного использования без расхода материала контейнера и крышки, возможность нагрева всего контейнера до необходимой при пайке температуры, а также малая трудоемкость герметизации и разгерметизации. Однако газообмен между внутренним объемом контейнера и внешней средой не исключается, что может привести к проникновению в контейнер воздуха и взаимодействию его компонентов с паяемым материалом и припоем во время пайки или при охлаждении после пайки. В результате пайка может не произойти, либо может снизиться качество соединений и изделия в целом.
Задачей изобретения является повышение качества паяных соединений и изделий путем надежной изоляции внутреннего объема контейнера от внешней среды при температурах выше температур интенсивного взаимодействия материалов паяемого материала и припоя с газами воздуха.
Поставленная задача достигается тем, что частично охватываемая деталь контейнера изготавливается из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения материала охватывающей детали, а величина зазора выбирается такой, чтобы обеспечить плотное прилегание поверхностей охватываемой и охватывающей деталей при температурах интенсивного взаимодействия паяемого материала с газами воздуха.
Возможные варианты конструкции контейнеров, реализующих идею изобретения, приведены на чертежах (Фиг.1 - общий вид, Фиг.2 - вариант, Фиг.3 - варианты). Деталь 1 должна изготавливаться из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения детали 2.
Зазор между охватывающей и охватываемой деталями рассчитывается по формуле: =(Dвнешн· внешн-Dвнутр· внутр)·(tнач.вз.-t0 ), где
Dвнешн, Dвнутр - линейные размеры охватывающей и охватываемой деталей в данном сечении;
внешн, внутр - коэффициенты термического расширения материалов охватывающей и охватываемой деталей;
tнач.вз. - температура начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха;
t0 - температура, при которой происходит загрузка заготовок в контейнер перед пайкой.
Установка паяемых заготовок, собранных с припоем (возможно в приспособлении), происходит при комнатной температуре. Затем контейнер легко закрывается, т.к. между охватываемыми и охватывающими поверхностями имеется зазор. При нагреве вследствие большего термического расширения охватываемых поверхностей величина зазора уменьшается и при достижении температуры начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха газообмен с окружающей средой прекращается. При дальнейшем нагреве и пайке попадание воздуха в контейнер невозможно, что создает благоприятные условия для пайки. После пайки при охлаждении ниже температуры начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха зазор вновь возникает и контейнер легко разбирается перед выгрузкой спаянных деталей.
Возможны различные варианты конструкции контейнера, отличающиеся расположением разъема между охватывающей и охватываемой деталями, формой сопрягающихся поверхностей (при использовании обработки резанием наиболее простыми с технологической точки зрения являются цилиндрические и конические) и количеством этих поверхностей. Некоторые варианты конструкции контейнера показаны на чертежах (Фиг.2 и Фиг.3).
Источники информации
1. Петрунин И.Е., Лоцманов С.Н., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1973. - с.223, рисунок 115б, в.
2. Петрунин И.Е., Лоцманов С.Н., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1973. - с.223, рисунок 115а.
Класс B23K3/08 вспомогательные устройства для этих целей