Co to jest lutowanie indukcyjne?

Lutowanie indukcyjne jest procesem łączenia dwóch kawałków metalu za pomocą materiału wypełniającego w stanie stopionym, uzyskanego przez ogrzewanie indukcyjne. Takie ogrzewanie odbywa się poprzez umieszczenie pracy wewnątrz cewki indukcyjnej i przepuszczenie prądu elektrycznego przez cewkę. To powoduje powstawanie prądów elektrycznych, zwanych prądami wirowymi, w łączonych materiałach. Ciepło powstaje w wyniku oporności elektrycznej na prądy wirowe łączonych materiałów. Takie ciepło wykorzystuje się do stopienia materiału wypełniającego do zastosowania przy łączeniu dwóch metalowych elementów, ale te elementy pozostają w stanie stałym przez cały proces.

Aby rozpocząć lutowanie indukcyjne, pierwszym krokiem zazwyczaj jest obróbka łączonych części materiałem zwanym topnikiem. Materiał wypełniający jest następnie umieszczany na pracy, zwykle za pomocą jakiejś formy, aby utrzymać go na miejscu. Alternatywnie materiał lutowniczy można nałożyć na pracę, gdy części zostaną doprowadzone do niezbędnej temperatury.

Praca umieszczona jest w cewce indukcyjnej, przez którą przepływa prąd elektryczny o wysokiej częstotliwości. Gdy prądy są indukowane na powierzchniach łączonych elementów, ich nieodłączne oporności elektryczne przeciwstawiają się tym prądom i elementy nagrzewają się. Materiał wypełniający topi się pod wpływem tego ciepła i tworzy wiązanie między dwoma kawałkami, gdy zestaw ostygnie.

Podczas gdy materiał wypełniający topi się, łączone elementy pozostają w stanie stałym. Oznacza to, że temperatura topnienia materiału wypełniającego musi być niższa niż temperatura łączonych materiałów. Z tego powodu często stosuje się srebro i stopy srebra, a także miedź.

Jedną z głównych zalet lutowania indukcyjnego jest to, że ogrzewanie jest szybkie, zlokalizowane i precyzyjnie kontrolowane. Prowadzi to do bardzo powtarzalnego procesu odpowiedniego do produkcji o wysokiej wydajności. Lutowanie indukcyjne jest również praktyką przyjazną dla środowiska, która zużywa mniej energii niż inne metody łączenia i nie wytwarza produktów ubocznych spalania, ponieważ nie ma w tym płomienia. Wysoko zlokalizowane nagrzewanie w lutowaniu indukcyjnym minimalizuje zniekształcenie lub inne fizyczne zmiany łączonych części.

Podobne metale najłatwiej połączyć z lutowaniem indukcyjnym. Można łączyć różne metale, ale to wymaga znacznie więcej uwagi. Różne opory prądu różnych materiałów oznaczają, że kawałki będą się nagrzewać z różną szybkością i w różnych temperaturach. Mogą również mieć różne szybkości rozszerzalności cieplnej, co dodatkowo komplikuje działanie.

Lutowanie indukcyjne może odbywać się w różnych środowiskach. Kawałki można łączyć zanurzone w cieczy, w powietrzu lub innej atmosferze gazowej, a nawet w próżni. Wiele rodzajów lutowania można wykonać za pomocą lutowania indukcyjnego. Zakres zastosowania jest szeroki i obejmują takie przykłady, jak produkcja narzędzi dentystycznych i komponentów ortodontycznych, a także produkcja rur paliwowych i części hamulcowych w montażu samochodowym.