Brazing هي عملية انضمام للمعادن تستخدم معدن حشو مع نقطة انصهار أقل من المعادن الأساسية التي يتم ربطها. يتم توزيع المعدن الحشو بين المعادن الأساسية المجهزة عن كثب عن طريق الحركة الشعرية. على عكس اللحام ، لا يذوب النحاس المعادن الأساسية ، مع الحفاظ على خصائصها الأصلية وتقليل التشويه. هذا يجعلها مثالية للانضمام إلى المعادن المتنوعة ، وخلق مفاصل قوية ومحددة ، وتحقيق مجموعات دقيقة. تستخدم هذه العملية على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، من السيارات والفضاء إلى HVAC والإلكترونيات ، وغالبًا ما تستخدم معدات متخصصة مثل فرن النحاس للحصول على النتائج المثلى.
عملية النحاس: نظرة مفصلة
تتضمن عملية النحاس عدة خطوات رئيسية:
تصميم المشترك والإعداد: تصميم مشترك مناسب أمر بالغ الأهمية للنحاس الناجح. يجب أن يسمح المفصل بالعمل الشعري الكافي لرسم المعدن الحشو المنصهر في الفجوة. تشمل التصميمات المشتركة المشتركة بعقب ، لفة ، وشاح ، ومفاصل تي شيرت. تحضير السطح مهم بنفس القدر. يجب أن تكون المعادن الأساسية نظيفة وخالية من الأكاسيد والملوثات والشحوم لضمان الترطيب المناسب وتدفق المعدن الحشو. تشمل طرق التنظيف التنظيف الميكانيكي (الطحن ، والرمل ، وتنظيف الأسلاك) ، والتنظيف الكيميائي (التخلص من الشحوم ، والتخليل) ، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية.
تطبيق التدفق (المطلوب غالبًا): يلعب Flux دورًا حيويًا في النحاس عن طريق إزالة الأكاسيد الموجودة من الأسطح المعدنية الأساسية ومنع تكوين أكاسيد جديدة أثناء عملية التسخين. هذا يضمن الترطيب السليم وتدفق المعدن الحشو. تتوفر تدفقات مختلفة حسب المعادن الأساسية ودرجة حرارة النحاس.
اختيار المعادن الحشو: يجب أن يكون للمعادن الحشو نقطة انصهار أقل من المعادن الأساسية وأن تكون متوافقة معها المعدنية. تشمل معادن الحشو المشتركة سبائك الفضة والنحاس والزنك والنيكل والألومنيوم. يعتمد اختيار المعدن الحشو على متطلبات التطبيق ، مثل القوة ، والليونة ، ومقاومة التآكل ، ودرجة حرارة التشغيل.
التدفئة والطيور: يتم تسخين التجميع إلى درجة حرارة أعلى من نقطة انصهار المعدن الحشو ولكن أسفل نقطة انصهار المعادن الأساسية. يمكن أن يكون مصدر الحرارة شعلة أو فرن أو سخان تحريض أو سخان المقاومة. توفر أفران النحاس التحكم الدقيق في درجة الحرارة والتدفئة الموحدة ، مما يجعلها مثالية للإنتاج ذو الحجم العالي والتجميعات المعقدة. بينما يذوب المعدن الحشو ، يتدفق إلى الفجوة المفصلية عن طريق الحركة الشعرية ، مما يشكل رابطة قوية عند التبريد.
التبريد والتنظيف: بعد النحاس ، يُسمح للتجميع بالتبريد ببطء. يمكن أن يسبب التبريد السريع التكسير أو إضعاف المفصل. بمجرد التبريد ، تتم إزالة أي تدفق متبقي عن طريق الغسيل أو الفرشاة.
أفران النحاس: تعزيز العملية
أفران النحاس هي أفران متخصصة مصممة لتوفير بيئة محكومة لعمليات النحاس. أنها توفر عدة مزايا على طرق التدفئة الأخرى:
التدفئة الموحدة: توزع أفران النحاس الحرارة بالتساوي في جميع أنحاء التجميع ، مما يضمن جودة النحاس المتسقة وتقليل التشويه.
التحكم الدقيق في درجة الحرارة: توفر أفران النحاس الحديثة تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ، مما يسمح بظروف النحاس المثلى والنتائج القابلة للتكرار.
الغلاف الجوي المتحكم فيه: يمكن تزويد أفران النحاس بأجواء محكومة (على سبيل المثال ، الغاز الخامل ، مما يقلل من الغلاف الجوي) لمنع الأكسدة وتحسين جودة المفاصل.
إنتاج كبير الحجم: يمكن أن تستوعب أفران النحاس أجزاء متعددة في وقت واحد ، مما يجعلها مناسبة للإنتاج ذو الحجم الكبير.
الأتمتة: العديد من أفران النحاس آلية ، مما يقلل من تكاليف العمالة وتحسين كفاءة العملية.
تتوفر أنواع مختلفة من أفران النحاس ، بما في ذلك:
أفران الدُفعات: تستخدم لنحاس دفعات صغيرة من الأجزاء.
الأفران المستمرة: تستخدم للإنتاج ذو الحجم العالي ، حيث تتحرك الأجزاء عبر الفرن على حزام النقل.
أفران الفراغ: تستخدم لنهاج المعادن أو التطبيقات التفاعلية التي تتطلب مفاصل نظيفة للغاية.
النحومة مقابل اللحام: الاختلافات الرئيسية
في حين أن كل من النحاس واللحام ينضمون إلى المعادن ، إلا أنهما يختلفان بشكل كبير:
ميزة
اللحام
النحاس
قاعدة المعادن ذوبان
لا
نعم
نقطة انصهار المعادن الحشو
أقل من المعدن الأساسي
على غرار أو أعلى من المعدن الأساسي
قوة المفصل
بشكل عام أقل من اللحام
عموما أعلى من النحاس
المنطقة المتأثرة بالحرارة
الأصغر
أكبر
تشويه
الحد الأدنى
يمكن أن تكون كبيرة
انضمام المعادن متباينة
ممتاز
يمكن أن يكون تحديا
تطبيقات النحاس:
يتم استخدام النحاس في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك:
السيارات: مشعات ، مكيفات الهواء ، أنظمة العادم
الطيران: شفرات التوربينات ، المبادلات الحرارية
HVAC: أنظمة التبريد ، وحدات تكييف الهواء
الإلكترونيات: لوحات الدوائر ، الموصلات
المجوهرات: الانضمام إلى المعادن الثمينة
الأدوات: أدوات القطع ، بتات الحفر
اختيار فرن النحاس الصحيح:
يعتمد اختيار فرن النحاس المناسب على عدة عوامل:
حجم الإنتاج: أفران الدُفعات مناسبة للإنتاج منخفض الحجم ، في حين أن الأفران المستمرة مفضلة للتطبيقات ذات الحجم الكبير.
حجم الجزء والشكل: يجب أن يستوعب حجم الفرن وتكوينه أكبر الأجزاء التي يتم تجانسها.
درجة الحرارة المطلوبة والجو: يجب أن يكون الفرن قادرًا على الوصول إلى درجة حرارة النحاس المطلوبة والحفاظ على الجو المطلوب.
توافق المواد: يجب أن تكون مواد الفرن متوافقة مع عملية النحاس والمواد التي يتم ربطها.
الميزانية: تتراوح أفران النحاس في السعر اعتمادًا على حجمها وميزاتها وقدراتها.
