Индукционная пайка контактных узлов

Контактный узел представляет собой паяную конструкцию контактодержателя с контактной пластиной (рис.1) и является неотъемлемой частью мощных коммутаторных устройств. Как правило, материал контактодержателя – медь или медесодержащие сплавы, материал контактной пластины – техническое серебро или из сплавов на его основе [1].

Рис. 1. Конструкция контактодержателя

В настоящее время в технологии пайки контактных узлов, в зависимости от их конструкции, применяют индуктора с односторонним расположением индуктирующих проводов (рис. 2, а, б), с двухсторонним расположением контактирующих проводов (рис. 2, в), либо петлевые проходные индукторы (рис. 2, г) [1].

Рис. 2. Виды конструкции индукторов применяемых для пайки контактных узлов: а, б – с односторонним расположением индуктирующих проводов; в – с двухсторонним расположением контактирующих проводов; г – петлевые проходные индукторы; 1 – прижим; 2 – индуктирующие провода; 3 – контактодержатель; 4 – контактная пластина; 5 – зажимное приспособление; 6 – поворотный стол; 7 – медный экран; 8 – трубка водоохлаждения экрана.

Практические измерения и расчеты показывают следующее:

• для нагрева контактных узлов до температуры пайки 600 – 800⁰С за время 2 ÷ 6 секунд, необходимо индуктировать в контактодержатель мощность 1,5 – 2 кВт;
• индуктивность указанных выше индукторов составляет 0,15 ÷ 0,3 мкГн, коэффициент полезного действия η составляет величину 1 – 1,5%.

Указанные обстоятельства приводят к необходимости применять в технологии пайки контактных узлов специальные ламповые генераторы типа ВЧГ6-160/0,066; ВЧГ6-160/0,44; ВЧГ7-160/0,44 с повышенной реактивной мощностью нагрузочных контуров [1].

Потребляемая мощность указанных ламповых генераторов от трехфазной сети в режиме пайки составляет величину порядка 120 ÷ 140 кВт, при общем коэффициенте полезного действия установок 0,8% – 1%. На предприятии ФГУП ЦКБ “Геофизика” (г. Красноярск) разработана установка для пайки контактных узлов на базе ключевого транзисторного высокочастотного генератора с номинальной мощностью 25 кВт (рис. 3).

Рис. 3. Установка для пайки контактных узлов:
1 – высокочастотный транзисторный генератор;
2 – выносной нагрузочный контур;
3 – автономный блок охлаждения;
4 – индуктор с ферритовым концентратом;
5 – устройство фиксации контактных пластин;
6 – ножная педаль.

Диапазон рабочих частот установки 40 ÷ 48 кГц, время пайки устанавливается таймером, либо визуально от ножной педали. Необходимая площадь для размещения установки ~ 1,5 м².

Конструкция индуктора и выносного нагрузочного контура обеспечивают коэффициент полезного действия установки 10% - 15%, что позволяет осуществить пайку контактных узлов (рис. 1) за время 4 секунды при потребляемой мощности от сети не более 15 кВт.

Исходя из выше изложенного, установка, разработанная ФГУП ЦКБ “Геофизика” (г. Красноярск) по сравнению с установками на базе ламповых генераторов, позволяет экономить электроэнергию до 8-10 раз.

ФГУП ЦКБ “Геофизика” (г. Красноярск), по требованию и согласованию с заказчиком, разрабатывает и изготавливает индуктора под любую конструкцию контактного узла.

Литература:

1. Асамов В.В., Вологдин В.В., Э.В. Куц Индукционная пайка. Ленинград, Машиностроение, 1989.

См. фотографии в фотоальбоме.