ОСТ 48-184-81Припои для пайки твердосплавного металлорежущего инструмента. Технические условия

Все домашние умельцы, у которых в гараже или мастерской имеется токарный станок, неизменно сталкиваются с такой проблемой, как пайка резцов своими руками. Конечно, кто-то может решить этот вопрос на предприятии, где он работает сам или кто-то из его друзей, но в таком случае возникает зависимость, то есть, токарь не сможет заняться такой работой в любой момент. Когда нужно решать такие вопросы незамедлительно, каким бы искусным токарем вы ни были, придется обходиться без специализированной техники, которая есть на том же заводе или в депо, но это возможно.

Напайка твердосплавных пластин

Важным условием пайки является то, что припой, для расплавления которого пользуются газовой горелкой, должен плавиться при меньшей температуре, нежели сам материал деталей Источник rem-serv.com
Такой процесс, как пайка твердосплавных пластин на держатель резца, является очень ответственным, так как любой, даже незначительный брак в этом процессе может оказаться критичным при обработке металлической заготовки. Например, если пластина будет припаяна неровно или между ней и головкой держателя окажется щель, то напайка попросту отломается при обточке или обрезывании детали. Чтобы не возникали такие внештатные ситуации, важно придерживаться определенных правил и рекомендаций, о которых речь пойдет ниже по тексту.

Какие бывают припои

Припой, используемый при пайке резцов должен иметь температуру плавления, как минимум, на 300°C выше температуры, возникающей при обточке или резке обрабатываемого металла. Кроме того, он должен отводить тепло от напайки на держатель – такая функция стабилизирует процесс обработки деталей. В таблице, расположенной ниже, указаны рекомендованные припои по ГОСТ 5688-61.

Индукционная пайка резцов своими руками

Многих привлекает электрическое отопление тем, что оно работает автономно и не надо за ним постоянно присматривать. Негативной стороной таких отопительных котлов является стоимость и технические требования.

В некоторых местах их просто нельзя применить. Но многих владельцев это не пугает, и они считают, что именно простота эксплуатации перекрывает все недостатки.

Особенно тогда, когда на рынках сбыта появились новые типы электрических котлов, имеющих индуктивные катушки, а не ТЕНы. Они с мгновенной скоростью разогревают теплоноситель и экономно отапливают здание, по мнению владельцев агрегатов. Новый тип котлов называют индукционным.

Новый вид нагревателей удобен в эксплуатации. Считаются безопасными, в сравнении с газовыми нагревателями, нет сажи и копоти, что не скажешь о приборах с твёрдым топливом. И самое главное преимущество – нет нужды заготавливать твёрдое топливо (уголь, дрова, пеллеты).

И как только появились индукционные нагреватели, сразу нашлись умельцы, которые в целях экономии, пытаются создать такую установку своими руками.

В этой статье мы поможем вам сконструировать нагревательный прибор самостоятельно.

Устройство, где происходит нагревание металла и продуктов ему подобных без контакта, называют индукционным нагревателем. Работой управляет переменное индукционное поле, воздействующее на металл, и токи внутри образуют тепло.

Токи высокой частоты воздействуют на продукцию помимо изоляции, из-за чего конструкция является необыкновенной перед другими видами нагрева.

В сегодняшних индукционных нагревателях присутствуют полупроводниковые редукторы частоты. Такой тип нагревания широко используется в термообработке поверхностей из стали и различных соединений, сплавов.

Компактность оборудования используются в новаторских технологиях, при этом, присутствует огромный экономический эффект. Разнообразные модели помогают внедряться гибким и автоматизированным сочетаниям, включающие в себя транзисторные редукторы частот всестороннего типа и соединительные блоки, когда предпочитается индукционная система.

Описание

В состав типового нагревательного элемента входят следующие узлы:

1. Нагревательный элемент в виде прутка или металлической трубки.
2. Индуктор – это медная проволока, обрамляющая витками катушку. В процессе работы он исполняет роль генератора.
3. Генератор переменного тока. Отдельная конструкция, где происходит преобразование стандартного тока в величину с высокой частотой.

На практике, индукционные установки используются недавно. Теоретические изучения намного опережают. Такое можно объяснить одной преградой – получение высокой частоты магнитных полей. Дело в том, что использовать установки с низкой частотой считается неэффективным. Как только появились генераторы токов с высокой частотой, проблема разрешилась.

Генераторы ТВЧ прошли свой эволюционный период; от ламповых, до современных моделей, выполняющихся на базе IGBT. Теперь они более эффективные, имеют малый вес и размеры. Частотное ограничение их 100 кГц за счёт динамических потерь транзисторов.

Принцип работы и область применения

Генератором повышается частота тока и передаёт свою энергию катушке. Индуктором ведётся преобразование высокочастотного тока в переменное электромагнитное поле. С высокой частотой меняются электромагнитные волны.

Нагревание происходит за счёт разогрева вихревых токов, которые провоцируются переменными вихревыми векторами электромагнитного поля. Почти без потерь передаётся энергия с высоким КПД и энергии достаточно на разогрев теплоносителя и даже больше.

Аккумуляторная энергия передаётся на теплоноситель, который находится внутри трубы. Теплоноситель, в свою очередь, является охладителем нагревательного элемента. За счёт чего, увеличивается срок эксплуатации.

Промышленность является наиболее активным потребителем индукционных нагревателей, так как многие проектирования предусматривают вести с высокой термообработкой. С их использованием повышается прочность продукции.

Методы напайки твердосплавных пластин

Напайка твердосплавных пластин производится в пламенных, газовых или электрических муфельных печах Источник youtube.com
Пайка резцов состоит из нагрева самой пластины и расплавления припоя, которые могут претворяться в жизнь разными путями с использованием:

• Токов высокой частоты (high frequency currents).
• Плазменных газовых или муфельных печей.
• Контактной сварки.
• Ацетиленокислородной горелки.

Рекомендация: для серебряных припоев следует использовать высокотитановые сплавы Т60К6 или Т30К4, которые понижают термической напряжение, появляющееся при охлаждении.

Диск пильный по дереву с твердосплавными напайками

Диски предназначены для распиловки деревянных изделий из наиболее распространенных древесных пород. Входят в комплектацию дисковых пил. Предельно допустимая частота вращения составляет около десяти тысяч оборотов в минуту. Производятся из молибденовой высокоуглеродистой стали с добавками хрома, никеля, победита, служащих для продления времени эксплуатации. Защищают от тепловых деформаций. Зубья с твердосплавными напайками содержат соединения кобальта и вольфрама. Это позволяет повысить их износостойкость, сделать острыми режущие кромки и повысить сопротивление ударным нагрузкам.

Видео описание

Пайка токарного резца.

В пламенных, газовых или муфельных печах

В первую очередь нагревают в печи головку держателя до температуры 800°C, при которой плавится бура (Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O). Затем на посадочное место насыпают порошковую или намазывают пастообразную буру и опять отправляют в печь. Прогретую заново деталь достают из печи и с помощью металлической щетки избавляются от шлака на месте посадки резца. После очистки посадочное место заново посыпают или намазывают флюсом, прикладывают туда твердосплавную пластинку, густо посыпают ее и посадочную основу бурой, сверху кладут припой и опять отправляют в печь, разогретую до 1200°C до момента расплавления припоя.

После расплавления припоя резец вынимают из печи, кладут на какую-либо ровную металлическую поверхность и, если есть необходимость, поправляют твердосплавную пластику. Затем пластину плотно прижимают к посадочному месту (можно использовать минусовую отвертку) и выжидают 5-6 секунд, пока припой не схватится. Только все это нужно делать очень быстро, пока деталь не остыла.

Чтобы избежать растрескивания припоя от термического напряжения при охлаждении, готовый резец погружают в коробку с подогретым песком или с растертым древесным углем. Конечно, если у вас имеется дома камерная печь, то разогрейте ее до 250°C, поместите туда резец и оставьте его до полного остывания вместе с печью. После всех процедур резец в заводских условиях очищают пескоструйным аппаратом, но дома вы можете сделать это металлической щеткой.

Особенности применяемого припоя

Пластина твердосплавная напаиваемая во время обработки принимает основную нагрузку. Именно поэтому особое внимание уделяется припою. Температура плавления используемого материала должна быть на 300 градусов Цельсия выше, чем предполагаемая температура нагрева инструмента во время механической обработки заготовки. Кроме этого, к припою предъявляются следующие критерии:

1. Высокая прочность и эластичность. Эти качества должны сохраняться на момент повышения температуры при обработке заготовки.
2. Хорошая жидкотекучесть обеспечивает надежное соединение пластины с основанием. При производстве резцов и фрез уделяется внимание тому, что сплав должен равномерно распределяться по всей площади основания.
3. Повышенная теплопроводность. Для того чтобы напайка прослужила долго, она не должна нагреваться во время работы. Применяемый сплав отводит часть тепла, за счет чего увеличивается срок службы режущей кромки.

После износа твердосплавных пластин есть возможность провести их замену. За счет этого основная часть инструмента при отсутствии дефектов может использоваться повторно.

Припои и флюсы

Для качественного скрепления нужно разумно отнестись к выбору флюса и припоя. Это имеет значение, когда работа выполняется или газовой горелкой, или паяльником. Опытные мастера утверждают, что необходимо использовать более активный припой, в состав которого входит хлористый цинк. Именно ему под силу очистить поверхность предметов от появляющихся пленок из оксида цинка во время нагревания.

Поэтому лучше приобретать специальный флюс, в качестве которого может выступать бура. Если предстоит работа со сплавом, содержащим большое количество меди, то лучше использовать серебряные или медно-фосфорные компоненты.

Когда соединяемые предметы различаются по материалу изготовления, то особенно важно знать, какой припой подходит. Припой для пайки латуни должен сочетаться с поверхностями изделий и иметь температуру значительно ниже. Если нет строгих требований к прочности и внешнему виду, соединение возможно оловом.

Установка индукционной пайки ТВЧ

Установки индукционной пайки

Индукционная установка – это установка для индукционного нагрева деталей из металла. Она состоит из генератора и индукционной катушки — индуктора. Именно с помощью индуктора магнитное поле передается нагреваемой детали. Силовые элементы генератора и индукционная катушка, сделанная из медной трубки — охлаждаются водой.

Технология индукционного нагрева – энергосберегающая, так как вся энергия тратится только на нагрев детали.

Индукционный нагрев с применением установок ТВЧ реализуется за счёт энергии переменного магнитного поля. Обрабатываемая деталь вносится внутрь петли индуктора требуемой величины. Высокочастотный переменный ток, проходящий по этой петле, индуцирует на поверхности детали вихревые токи, величина которых контролируется установкой. Использование установки ТВЧ характеризуется высокой эффективностью переноса энергии и малыми тепловыми потерями. Глубина проникновения индуцируемых токов напрямую зависит от рабочей частоты ТВЧ установки индукционного нагрева. Чем выше частота, тем значительнее относительная плотность тока на поверхности обрабатываемой детали. Понижая рабочую частоту на установке ТВЧ, можно увеличивать глубину проникновения токов.

Аббревиатура ТВЧ расшифровывается как токи высокой частоты. ТВЧ оборудование (ТВЧ установки) применяются для ТВЧ закалки и ТВЧ термообработки металлов. На старых моделях ТВЧ генераторы были ламповыми, затем стали применяться тиристорные преобразователи частоты (ТПЧ). В последнее время наибольшую популярность получили тиристорные индукционные установки благодаря повешенному КПД, меньшему размеру, а так же более долгому, чем у ламповых индукционных установок, сроку эксплуатации. Каждая индукционная установка должна иметь систему водоохлаждения. Насколько больше энергии выделяется в виде индукционного нагрева, настолько меньше требуется мощность систем охлаждения силовых элементов самой ТВЧ установки.

Современные установки индукционного нагрева оснащены микропроцессорами, с помощью которых контролируется процесс подачи тока, а так же дисплеями, которые показывают характеристики и параметры нагрева, а также они собранны на

Установка индукционного нагрева GP-60E (60 кВт)

транзисторных модулях (типа IGBT) и полевых транзисторах (типа MOSFET). Новая элементная база позволила повысить КПД установок до 96%.

Установки индукционного нагрева предназначены для нагрева деталей (одновременного или последовательного) под закалку на глубину до 10 мм, а так же широкое применение других видов индукционного нагрева термообработки чугунных или стальных деталей различной формы. Таких как ковка, горячая посадка, стыковка или сварка, сушка окрашенных поверхностей, и др.

Самая важная характеристика индукционного нагревателя – мощность установки. Чем выше мощность нагревателя, тем быстрее происходит индукционный нагрев детали и тем большую деталь сможет нагреть установка.

Виды индукционных установок:

1) Среднечастотные индукционные установки. Такое название индукционная установка получила благодаря низким частотам, на которых она работает. Частота таких установок 0,5-20 кГц. Такие индукционная установки применяются тогда, когда необходимо прогреть деталь на максимально возможную глубину. Как правило применяется для плавки металлов, для штамповки и для закалки. Глубина проникновения среднечастотной индукционной установки может доходить до 10мм.

2) Высокочастотные индукционные установки. Частота данных индукционных установок 20-40 или 30-100кГц.

Глубина проникновения высокочастотной индукционной установки 2-3мм. Но возможно и увеличение глубины в том случае, если увеличить время нагрева.

3) Сверхвысокочастотные индукционные установки. Глубина проникновения индукционного поля равна 1мм. Сверхвысокочастотные установки применяются для поверхностной закалки.

Индукционный нагреватель имеет автоматическую защиту и отключает нагрузку при любых ошибках оператора или неблагоприятных внешних факторах.

9 причин отключения:

— отсутствие или перекос фазы

— нехватка или высокая температура охлаждающей жидкости

-отсутствие заготовки в индукторе боле 2 ух секунд

— низкая частота на индукторе

Генератор высоких частот к установке GP-60E (60кВт)

Высоко-частотная установка автоматически подстраивает частоту инвертирования под любой индуктор.

Параметры трансформатора и компенсирующая емкость в установке не регулируются. При многократном снятии и установке индуктора индуктивность контура не меняется (не более 1% на индукторе с малым количеством витков), в связи с этим возможно использовать неограниченное количество индукторов. Время замены индуктора 5 минут, материал индуктора — медная трубка 8-12 мм и толщиной стенки 1 мм.

Высоко-частотные индукционные установки

Как спаять резцы самостоятельно?

Для того чтоб выполнить пайку, необходимо придерживаться следующих шагов:

1. В первую очередь необходимо зачистить все металлические элементы. Удаляется окисная пленка.
2. Державку резца устанавливают на шинах трансформатора. Зона, которая будет поддаваться пайке, должна быть предварительно обработана флюсом. После этого начинает работать припой.
3. При помощи пинцета припой вставляется промеж краев, которые требуют соединения. В конкретном случае лучше с этой целью использовать лист латуни.
4. Во время работы агрегата зона контакта будет нагреваться. Это способствует расплавлению металла, а как только этот процесс завершится, контакт распадется, и, соответственно, процесс остановится. Поэтому, чтоб пайка была беспрерывной, всю работу производят в импульсном режиме, при этом нагрузка на обмотки должна подаваться постепенно.

Само прогревание производят по всей поверхности, плавно двигаясь из стороны в сторону. Припой должен приобрести цвет от темно-вишневого до светло-вишневого, который будет указывать на разогрев до необходимой температуры.

Визуально контролируя весь процесс, необходимо аккуратно наносить весь припой. Следует знать, что державка нагревается со скоростью 80-100 градусов в секунду. Используя данный метод для соединения резцов, можно быть уверенным в получении отличного качества.

Если флюс был нанесен в достаточном количестве, то припой легко растечется. После окончания выполнения работ швы зачищаются.

Считается, что высокопробное соединение — то, что не превышает 0,1 мм. Как понятно, ничего сложного в домашней пайке нет. Главное, чтоб под рукой имелись все необходимые инструменты и материалы. Но нужно помнить, что во время всего процесса следует соблюдать правила личной безопасности, так как высокие температуры могут навредить паяльщику.

Рабочее место для пайки резцов 15кВт.

Special Price Узнать цену

• Описание
• Технические характеристики
• Документация

Состав комплекта:

Области применения

Возможность пайки латунью обеспечивает надёжное соединение металлических изделий, что и определяет границы применения указанной технологии.

Без этого способа сочленения деталей невозможно было бы обойтись при выпуске продукции в таких отраслях промышленности, как:

• электронное производство;
• сборка холодильного и теплообменного оборудования (в этом случае латунным припоем пользуются при распайке тонких медных трубок);
• изготовление специального режущего инструмента (резцов и насадок к ним).

В электронной промышленности латунные припои могут использоваться для пайки элементов сложных схем и их соединения с металлическими проводниками.

Помимо этого латунные припои широко применяются при необходимости соединения различных по толщине металлических заготовок, а также при проведении операций лужения, обеспечивающих создание на поверхности металла надёжного защитного покрытия.

Особенности пайки меди

При пайке медных трубок можно применять как обычный медно-фосфорный припой, так и с содержанием серебра. Результат примерно одинаков, качество шва получается хорошим.

Перед началом пайки поверхность меди нужно будет хорошо прогреть газовой горелкой, и только потом прикладывать припой. В противном случае качество шва может получиться неудовлетворительным.

Некоторые отличия между двумя этими припоями можно заметить непосредственно в процессе пайки. Например, обычный медно-фосфорный припой лучше растекается, а припой с серебром уже не такой текучий.

Пайка твердыми припоями

Использование твердых припоев занимает промежуточную позицию между низкотемпературной пайкой и уже сваркой.

Схема пайки твердым припоем.

Они применяются в тех случаях, когда важным становится прочность получаемых соединений и целостность структуры металлов. В таком процессе часто используют твердосплавные пластины, которые при соединении не портят изначальную геометрию конструкции.

Такую технологию применяют для ремонта холодильных или теплообменных систем, стальных или медных трубопроводов и т.д. Ее применяют и в автомобильном ремонте для починки радиаторов, двигателя, трансмиссий, кузова и других аналогичных деталей.

Если возникает необходимость отремонтировать изделия, которые во время эксплуатации поддаются воздействиям высоких температур (например, самовар на дровах), то высокотемпературная пайка просто необходима.

Что касается оборудования, то в этом случае требуется техника, которая способна дать температуру выше необходимой для плавления соединяемых деталей. Средний диапазон может варьироваться от 450 до 1200 градусов, при условии, что вся процедура будет производиться дома. Такие показатели имеют газовые горелки, индукторы и печи.