福銳泰紅外測溫新技術(shù)攻克國內(nèi)焊接技術(shù)難題

釬焊-古老的技術(shù)

作為一種在兩種材料之間形成粘結(jié)點的方法，熱熔融已經(jīng)有6000多年的歷史。在釬焊中，填充材料被融化成液態(tài)，但是母材未被加熱到熔點以上。而熔焊是一種將要連接的材料本身加熱到熔點以上的熱熔融過程。工作溫度低于450℃被稱為軟釬焊，而溫度在此之上的過程被稱為硬釬焊。而工作溫度高于900℃的高溫釬焊在真空或者惰性氣體氣氛中進(jìn)行。有多種加熱方式：火焰、電弧、釬焊爐、焊球，交變磁場或者電流。

感應(yīng)加熱原理

感應(yīng)加熱釬焊不像其他焊接方式那樣廣為人知。高頻感應(yīng)加熱的原理是將導(dǎo)電的材料放置到變化的電磁場中。感應(yīng)加熱電源給單圈或者多圈的感應(yīng)線圈提供變化的電流，從而產(chǎn)生磁場。當(dāng)工件被放置到感應(yīng)線圈之間，并進(jìn)入磁場后，渦流進(jìn)入工件內(nèi)部，產(chǎn)生精確可控、局域的熱能。

感應(yīng)加熱器和變壓器的工作原理相同：線圈作為初級繞組，而工件作為次級繞組。

單圈感應(yīng)線圈加熱工件

感應(yīng)加熱釬焊的優(yōu)勢

由于其高效的加熱方式—可以看作是由內(nèi)而外的加熱—感應(yīng)釬焊是一種很理想的方式。與激光加熱不同，感應(yīng)加熱的效果不受釬焊位置或接頭變化的影響。

電磁感應(yīng)加熱提供比烙鐵更快速、更均勻的加熱效果。烙鐵頭會磨損并且需要經(jīng)常更換，而感應(yīng)線圈因為采用非接觸方式，所以幾乎是無磨損的。

在需要把熱量約束在工件上的特定區(qū)域時，感應(yīng)式釬焊是理想的選擇。感應(yīng)加熱設(shè)備需要更少的成本投資，而維護簡化意味著降低使用成本，因此比其他釬焊方法具有更多優(yōu)勢。

在過去，感應(yīng)式加熱主要被用于焊接大型接頭?，F(xiàn)在，通過使用更精密的感應(yīng)線圈、非接觸式溫度測量技術(shù)，以及更精確的送絲和填料成型，感應(yīng)式加熱被越來越多的用在非常細(xì)小的部件上，例如印刷電路板和基底。

因為熱量高度的局域性，焊點快速達(dá)到熔融所需溫度而不必冒損壞工件的危險。感應(yīng)式釬焊更節(jié)約，并且由于其高度可重復(fù)性，因此非常適合自動化、大規(guī)模生產(chǎn)工藝。

感應(yīng)釬焊金剛石刀頭

全自動釬焊機被用于把不同尺寸和形狀的硬質(zhì)合金和金剛石刀頭安裝到工具上，例如圓鋸片。這種先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)能夠滿足當(dāng)今工業(yè)化工藝控制的高要求，并且提供對材料公差的自動補償。

用于圓鋸片的全自動釬焊機

鋸片和金剛石刀頭形成短路的繞組。渦流進(jìn)入鋸片和金剛石刀頭，產(chǎn)生精確和局域化的熱能。在鋸片和刀頭之間的銀焊料達(dá)到釬焊溫度后把兩者焊在一起。這一溫度值對于接頭的質(zhì)量有重大影響。為了避免加熱對材料本身的損傷，必須迅速且無過沖的達(dá)到設(shè)定的釬焊溫度，約720至750℃，而且在整個釬焊過程中必須維持恒定。

只有借助快速響應(yīng)的測溫儀技術(shù)，才可能精確控制溫度，從而防止不必要的熱滲透進(jìn)入鋸片內(nèi)部。而且這種方式可以避免刀頭中的殘余應(yīng)力和形成裂紋的風(fēng)險。如果刀頭被加熱到750℃以上會轉(zhuǎn)化為石墨。這種化學(xué)變化會逐漸積累，并且與加熱時間和超出設(shè)定溫度的多少有關(guān)。

用于感應(yīng)釬焊機的特制測溫儀

福銳泰引進(jìn)的CellaTemp PQ 28是針對類似感應(yīng)釬焊這類對溫度測量提出了極高要求的應(yīng)用而特殊設(shè)計的。CellaTemp PQ 28可以測量300℃至1400℃，覆蓋了釬焊工藝的整個溫度范圍。因為只在選定的局部點上加熱，所以提供高分辨和精確瞄準(zhǔn)的測溫儀也就更為重要。而CellaTemp PQ 28憑借其高精度光學(xué)系統(tǒng)，可以測量最小1.5 mm直徑的目標(biāo)。

測溫儀針對刀頭溫度進(jìn)行測量

使用點光源照明對于測溫儀精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點至關(guān)重要。CellaTemp PQ 28集成了基于最新LED技術(shù)開發(fā)的LED點光源。與激光點光源相比，LED的優(yōu)勢在于不僅給出目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，而且同時給出目標(biāo)光斑的真實尺寸。而且LED可以持續(xù)照明，并對人沒有傷害。LED的壽命也是激光器的數(shù)倍。

CellaTemp PQ 28測溫儀集成LED點光源

用于加熱工藝中的精確溫度控制時，測溫儀必須能夠連續(xù)測量溫度變化。CellaTemp PQ 28的響應(yīng)時間為2 ms，因此非常適合用于快速工藝控制。

因為釬焊機上的安裝空間通常都很有限，所以緊湊的系統(tǒng)尺寸不可忽視。CellaTemp PQ 28的直徑為30 mm，長度為190 mm，得益于螺紋旋入安裝方式，可以被輕松安裝到狹窄的空間內(nèi)。

結(jié)論

在現(xiàn)代釬焊設(shè)備上使用CellaTemp PQ 28和可編程控制系統(tǒng)，可以確保實現(xiàn)高效率、高重復(fù)性、無磨損的生產(chǎn)工藝控制并獲得更高的產(chǎn)量，以滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。