CN112676666A - 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 - Google Patents
一种真空-超声复合钎焊装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112676666A CN112676666A CN202011386230.8A CN202011386230A CN112676666A CN 112676666 A CN112676666 A CN 112676666A CN 202011386230 A CN202011386230 A CN 202011386230A CN 112676666 A CN112676666 A CN 112676666A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- vacuum
- ultrasonic
- cooling
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 74
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 73
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 71
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 229910001008 7075 aluminium alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明公开一种真空‑超声复合钎焊装置，包括真空组件、超声钎焊组件、CNC运动组件、加热组件、控制器，所述真空组件包括真空罩，所述CNC运动组件连接在真空罩的内部顶面，所述超声钎焊组件与所述CNC运动组件连接，所述加热组件连接在真空罩内的底面，所述控制器与所述真空组件、所述CNC运动组件、所述加热组件、所述超声钎焊组件连接。本发明还公开使用该装置的钎焊方法，本发明的有益效果：通过超声钎焊组件的超声波除气效应，以及真空罩内的真空负压实现微带板在不使用助焊剂的工况下，高效地完成微带板在铝合金上的高钎透率、高强度连接，实现微波组件上微带板的高效、高可靠、低成本连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种微带板焊接领域，尤其涉及的是一种微带板大面积焊接的真空-超声复合钎焊装置及方法。
背景技术
随着现代电子设备对小型化、轻量化、高度集成需求的日益增长，微带板因体积小、重量轻而被广泛应用于航空航天产品中的微波电子功能组件高集成装配场合。现有微带板和金属壳体的装配技术中，螺钉连接和导电胶粘接是常用的连接方式，但这两种连接方式往往无法满足航空航天产品在重量、电信号传输及长期可靠性三个方面的高指标要求。因此，常采取钎焊的方法实现微带板与铝合金表面大面积接地连接。现有的钎焊方法有热台焊接、低温真空钎焊和真空汽相焊。
如申请号：201811298020.6，公开：一种大尺寸天线与微带板大面积接地的钎焊方法，其特征在于，包括步骤：S1，清洗焊片和大尺寸天线待焊面；S2，在所述大尺寸天线待焊面上刷涂适量的助焊剂；S3，在所述大尺寸天线待焊面上依次安装所述焊片、微带板，所述大尺寸天线待焊面、所述焊片和所述微带板形成焊接组合体；S4，用耐高温袋包裹所述焊接组合体；S5，抽取所述耐高温袋内的空气；S6，烘房对所述耐高温袋进行加热；S7，所述焊接组合体达到焊接温度后,停止加热；待焊缝冷却到室温，卸下所述耐高温袋。
以上三种方法在焊接作业过程中均使用到适量的助焊剂，但熔融的助焊剂可挥发出气体，易形成孔洞，降低微波传输性能。
超声技术在铝合金的低温钎焊连接中有着广泛的应用。在超声空化作用、吸气效应和声流效应的共同作用下，超声波一方面能促进液体钎料破碎氧化膜实现微带板与铝合金的无钎剂连接；另一方面能很快促使溶解于液态钎料中的气体析出为宏观气孔，并将其排出钎缝，从而提高钎焊接头的钎透率。然而，低温钎焊过程中液相焊料的粘度较高，宏观气孔的流动性较差，利用超声波的声流效应排出宏观气孔需要较长超声波振动时间，这不仅会降低焊接效率，也会造成微带板的损伤；并且，超声钎焊时钎料表面的气液界面反应剧烈，容易形成氧化发黑现象。因此，单纯依靠超声钎焊来实现大尺寸微带板高质量焊接仍存在一定局限性。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有的焊接方法均具有局限性，无法兼顾焊接质量与效率的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种真空-超声复合钎焊装置，包括真空组件、超声钎焊组件、CNC运动组件、加热组件、控制器，所述真空组件包括真空罩，所述CNC运动组件连接在真空罩的内部顶面，所述超声钎焊组件与所述CNC运动组件连接，所述加热组件连接在真空罩内的底面，所述控制器与所述真空组件、所述CNC运动组件、所述加热组件、所述超声钎焊组件连接。
本发明中真空罩内可为超声钎焊工件提供真空或者惰性气氛保护环境，具备作业环境气氛保护功能，防止焊接时氧化，提高接头质量；具有CNC系统高精度动态拾取功能、自动化程度较高，可实现不同焊接行走路径的设置，完成连续的大焊接面积及非连续、多位置焊接面的焊接；通过控制器具备实时监控功能，可完成对超声头作用在工件上的压力和焊接温度的监控；最重要的是通过超声钎焊组件的超声波除气效应，以及真空罩内的真空负压实现微带板在不使用助焊剂的工况下，高效地完成微带板在铝合金上的高钎透率、高强度连接，实现微波组件上微带板的高效、高可靠、低成本连接。
优选的，还包括机架，所述机架包括两层，所述真空组件还包括真空泵，所述真空罩放置在所述机架的上层，所述真空泵放置在机架的下层，所述机架具有与真空罩相通的出气口，所述真空泵通过出气口与所述真空罩连接；所述真空罩上还设有用于充入保护气体的进气口。
出气口与机架下方的真空泵连接，进气口可以与氮气或氩气等惰性气体连接，也可以与大气直接连接，优选惰性气体，可以减少氧化，提高焊接质量。
优选的，还包括压力传感组件，所述压力传感组件的顶端与所述CNC运动组件连接，所述压力传感组件的底部与所述超声钎焊组件连接，所述压力传感组件与所述控制器连接；所述压力传感组件包括依次连接的压力加载器、压力传感器，所述压力加载器与所述CNC运动组件连接，所述压力传感器连接在所述压力加载器的底部，所述超声钎焊组件连接在所述压力传感器的底部。
压力传感组件，用于检测和控制焊接时作用在工件上的压力，可采用现有技术中的压力加载器、压力传感器，压力传感组件由控制器统一控制。
优选的，所述CNC运动组件包括导轨固定座、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，所述导轨固定座固定连接在所述机架顶面，所述Y轴导轨连接所述导轨固定座顶端，所述X轴导轨能够滑动的连接所述Y轴导轨，所述Z轴导轨能够滑动的连接所述X轴导轨，所述压力传感组件与所述Z轴导轨底部连接。
CNC运动组件可以实现X、Y、Z方向上的运动，使得压力传感组件和超声焊接组件能够随CNC运动系统在X、Y、Z方向做进给运动，灵活度高，其中CNC运动组件可以采用现有技术中的装置。
优选的，所述超声钎焊组件包括依次连接的超声波发生器、换能器、变幅杆、钛合金焊杆，所述超声波发生器位于所述真空罩外部，所述换能器与所述压力传感组件连接，所述钛合金焊杆竖直朝下的方式与所述变幅杆连接。
超声钎焊组件为系统提高超声波，提高焊件质量。
优选的，所述加热组件包括加热壳体、加热片，所述加热片置于加热壳体内部，待加工件置于加热壳体上。
加热壳体为表面镀铬的铜合金长方体壳体，加热片为多温区薄膜加热片。
加热组件为待焊件提高加热，并可以在加热组件上设置温度感应控制模块实时监控加热温度，加热温度与时间统一由控制器进行控制。
优选的，还包括冷却组件，所述冷却组件连接在所述真空罩的内部底面，所述加热组件连接在所述冷却组件的顶面，所述冷却组件连接所述控制器。
优选的，所述冷却组件包括冷却壳体、水冷机、冷却管，所述冷却壳体连接在所述真空罩的内部底面，所述加热组件连接在所述冷却壳体的顶面，所述冷却管以弯曲的方式布置在所述冷却壳体内，所述冷却管循环连接水冷机与冷却壳体，所述冷却管内充满冷却液。
冷却组件可以实现快速冷却，降低冷却时间，也降低余热对设备的热损伤。
本发明还提供采用上述所述的真空-超声复合钎焊装置进行钎焊的方法，包括以下步骤：包括以下步骤：S1:打磨清洗铝合金板表面，清洗铝合金板；S2:裁剪微带板，清洗微带板；S3:将铝合金板、微带板与焊片装夹成三明治结构，放入真空罩中的加热组件上，关闭真空罩，抽真空；S4:通过控制器设置焊接路径、超声波焊接参数、加热温度、焊后保温时间；S5:启动加热，进行焊接；S6:焊接完成，冷却至室温后，充入保护气体至大气压，取出焊件。
优选的，步骤S1与步骤S2中采用无水乙醇中超声清洗；步骤S3中，超声振动功率为500W，超声波频率为20kHz，超声振动时间为70-90s，焊后保温30s-50s，焊接温度为300℃-320℃；步骤S6中，还包括冷却组件，冷却组件连接在加热组件与真空罩底面之间，焊接完成后，启动冷却组件实现快速冷却。
本发明的优点在于：
(1)本发明中真空罩内可为超声钎焊工件提供真空或者惰性气氛保护环境，具备作业环境气氛保护功能，防止焊接时氧化，提高接头质量；具有CNC系统高精度动态拾取功能、自动化程度较高，可实现不同焊接行走路径的设置，完成连续的大焊接面积及非连续、多位置焊接面的焊接；通过控制器具备实时监控功能，可完成对超声头作用在工件上的压力和焊接温度的监控；最重要的是通过超声钎焊组件的超声波除气效应，以及真空罩内的真空负压实现微带板在不使用助焊剂的工况下，高效地完成微带板在铝合金上的高钎透率、高强度连接，实现微波组件上微带板的高效、高可靠、低成本连接；
(2)压力传感组件，用于检测和控制焊接时作用在工件上的压力，实现实时监控；
(3)CNC运动组件可以实现压力传感组件和超声焊接组件能够随CNC运动系统在X、Y、Z方向做进给运动，灵活度高；
(4)冷却组件可以实现快速冷却，降低冷却时间，也降低余热对设备的热损伤。
附图说明
图1是本发明实施例真空-超声复合钎焊装置的结构示意图；
图2为本发明的真空腔内部结构示意图。
图3为本发明的CNC运动组件结构示意图。
图4为实施例中微带板与铝合金形成的焊缝截面金相照片；
图中标号：1、真空组件；11、真空罩；12、真空泵；2、超声钎焊组件；21、换能器；22、钛合金焊杆；3、CNC运动组件；31、导轨固定座；32、X轴导轨；33、Y轴导轨；34、Z轴导轨；35、滑杆；4、加热组件；5、控制器；6、机架；7、压力传感组件；71、压力加载器；72、压力传感器；8、冷却组件；81、冷却壳体；82、水冷机；83、冷却管；84、隔热板；9、待加工件；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，一种真空-超声复合钎焊装置，包括真空组件1、超声钎焊组件2、CNC运动组件3、加热组件4、控制器5，所述真空组件1包括真空罩11，真空罩11形成加工的空间，为方便拿取焊件，可设置舱门，舱门与真空罩11为密封连接；所述CNC运动组件3连接在真空罩11的内部顶面，所述超声钎焊组件2与所述CNC运动组件3连接，所述加热组件4连接在真空罩11内的底面，所述控制器5与所述真空组件1、所述CNC运动组件3、所述加热组件4、所述超声钎焊组件2连接。
一种真空-超声复合钎焊装置，还包括机架6，所述机架6呈桌子的结构，包括两层，所述真空组件1还包括真空泵12，所述真空罩11倒扣在机架6顶层，所述真空泵12放置在机架6的下层，下层具有用于安装真空泵12的安装板，所述机架6的顶层具有与真空罩11相通的出气口，所述真空泵12通过出气口与所述真空罩11连接，真空泵12用于抽真空；所述机架6或真空罩11上还设有与真空罩11相通的进气口(图中未示出)，进气口可以设置在合适的位置，便于充气即可，进气口可以与氮气或氩气等惰性气体连接，也可以与大气直接连接，优选惰性气体，可以减少氧化，提高焊接质量。
一种真空-超声复合钎焊装置，还包括压力传感组件7，所述压力传感组件7的顶端与所述CNC运动组件3连接，所述压力传感组件7的底部与所述超声钎焊组件2连接，所述压力传感组件7与所述控制器5连接；
如图2所示，所述压力传感组件7包括依次连接的压力加载器71、压力传感器72，所述压力加载器71与所述CNC运动组件3连接，所述压力传感器72连接在所述压力加载器71的底部，所述超声钎焊组件2连接在所述压力传感器72的底部。
压力传感组件7，用于检测和控制焊接时作用在工件上的压力，可采用现有技术中的压力加载器71、压力传感器72，压力传感组件7由控制器5统一控制。
如图2所示，所述超声钎焊组件2包括依次连接的超声波发生器、换能器21、变幅杆、钛合金焊杆22，所述超声波发生器位于所述真空罩11外部，所述换能器21与所述压力传感组件7连接，所述钛合金焊杆22竖直朝下的方式与所述变幅杆连接。超声钎焊组件2为系统提高超声波，提高焊件质量。超声钎焊组件2可采用现有技术中的组件，超声钎焊组件2与压力传感组件7的连接方式采用本实施例中的连接方式。
通过超声波发生器将电流转换成电能，被转换的高频电能通过换能器21再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到钛合金焊杆22的焊头，焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部。本实施例中的超声钎焊组件2根据需要选用现有技术中的装置。
所述加热组件4包括加热壳体、加热片，所述加热片置于加热壳体内部，待加工件9置于加热壳体上。加热壳体为表面镀铬的铜合金长方体壳体，加热片为多温区薄膜加热片，加热片镶嵌在加热壳体内部。
加热组件4为待焊件提高加热，并可以在加热组件4上设置温度感应控制模块实时监控加热温度，加热温度与时间统一由控制器5进行控制。
本实施例中，真空罩11内可为超声钎焊工件提供真空或者惰性气氛保护环境，具备作业环境气氛保护功能，防止焊接时氧化，提高接头质量；本实施例中CNC运动组件3具有系统高精度动态拾取功能、自动化程度较高，可实现不同焊接行走路径的设置，完成连续的大焊接面积及非连续、多位置焊接面的焊接；通过控制器5具备实时监控功能，可完成对超声头作用在工件上的压力和焊接温度的监控；最重要的是通过超声钎焊组件的超声波除气效应，以及真空罩11内的真空负压实现微带板在不使用助焊剂的工况下，高效地完成微带板在铝合金上的高钎透率、高强度连接，实现微波组件上微带板的高效、高可靠、低成本连接。
实施例二：
如图2、图3所示，本实施例在上述实施例一的基础上，所述CNC运动组件3包括导轨固定座31、X轴导轨32、Y轴导轨33、Z轴导轨34，所述导轨固定座31固定连接在所述机架6顶面，所述导轨固定座31位于机架6两侧，所述Y轴导轨33连接所述导轨固定座31顶端，Y轴导轨33的顶端具有凸起，所述X轴导轨32的底部具有凹槽，X轴导轨32能够沿Y轴方向(即前后方向)滑动的连接所述Y轴导轨33的顶端，所述X轴导轨32的侧面设有凸起，所述Z轴导轨34的侧面具有凹槽，所述Z轴导轨34能够沿X轴方向(即左右方向)滑动的连接所述X轴导轨32，所述Z轴导轨34的内部为空心圆筒，圆筒侧壁具有沿Z轴方向凸起，所述压力加载器71的顶部可拆卸的连接一根滑杆35，滑杆35的外部具有沿Z轴方向的滑槽，滑杆35能够沿Z轴(即上下方向)与所述Z轴导轨34滑动连接。
CNC运动组件3可以实现X、Y、Z方向上的运动，使得压力传感组件7和超声焊接组件2能够随CNC运动系统在X、Y、Z方向做进给运动，灵活度高，其中CNC运动组件可以采用现有技术中的装置；导轨之间形成的滑动方式均可以采用凸台与滑块的方式，滑动的动力可通过电机以及其他辅助件能够实现水平移动的动力源即可。
实施例三：
如图1、图2所示，在上述实施例二的基础上，一种真空-超声复合钎焊装置，还包括冷却组件8，所述冷却组件8连接在所述真空罩11的内部底面，所述加热组件4连接在所述冷却组件8的顶面，所述冷却组件8连接所述控制器5。
所述冷却组件8包括冷却壳体81、水冷机82、冷却管83，所述冷却壳体81连接在所述真空罩11的内部底面，所述加热组件4连接在所述冷却壳体81的顶面，所述冷却管83以弯曲的方式布置在所述冷却壳体81内，弯曲的方式为均匀的来回布置的方式，主要为增加冷却管83的长度，其他方式亦可，所述冷却管83循环连接水冷机82与冷却壳体81，所述冷却管83内充满冷却液，水冷机82将冷却的冷却液经冷却管83进入冷却壳体81实现冷却，除此之外，还需要循环泵等其他附件。
冷却壳体81底部还可以设置隔热板84，用于降低对机架6的损伤。
冷却组件8可以实现快速冷却，降低冷却时间，也降低余热对设备的热损伤。
上述实施例中超声钎焊组件2、压力传感组件7、CNC运动组件3、加热组件4、冷却组件8、真空组件1等均经过信号线与控制器5相连，经过控制软件及显示装置对各系统参数进行设置及监控，内部软件等采用现有的控制方式即可。
实施例四：
如图4所示，本实施例提供采用上述的真空-超声复合钎焊装置进行钎焊的方法，本实施例使用自制的泡沫Ni增强Ni/Sn复合焊片通过真空-超声复合钎焊设备实现微带板与7075铝合金的连接。
具体步骤：
S1:使用100#、200#、400#水磨性砂纸对7075铝合金表面进行打磨，以去除表面氧化膜及油脂等，随后将其置于无水乙醇中超声清洗5min，取出，待表面干燥后可使用。
S2:根据微带板焊接面形状及大小，裁剪Ni/Sn复合焊片，并将其置于无水乙醇中超声清洗3-5min，取出，待表面干燥后可使用。
S3:将铝合金板、微带板与Ni/Sn复合焊片装夹成三明治结构，放入真空罩11中的加热壳体上固定，随后关闭真空罩11的舱门，打开出气口，开启真空泵12进行抽真空至1×10-2MPa后关闭出气口及真空泵12等。
S4:在控制系统中，根据焊件尺寸自动识别/手动调节焊点位置，设置焊接路径、超声波焊接参数等，具体为：超声振动功率为500W，超声波频率为20kHz，超声振动时间为70-90s，焊后保温30s-50s，焊接温度为300℃-320℃。
S5:启动加热按钮，加热组件4开始加热，3min后待加热板升至指定温度后，开启设备，CNC运动组件3按照编制的路径和参数进行焊接；
S6:焊接完成后，冷却组件8启动，使得加热组件4和真空罩11内温度迅速下降，待温度降至室温时，开启进气口，重新充入Ar/N2保护气体，待气压至大气压后打开真空罩11的舱门，取出焊件。
制得的微带板与铝合金形成的焊缝截面金相如图4所示：经X-ray检测，接头的钎透率达到95％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，包括真空组件、超声钎焊组件、CNC运动组件、加热组件、控制器，所述真空组件包括真空罩，所述CNC运动组件连接在真空罩的内部顶面，所述超声钎焊组件与所述CNC运动组件连接，所述加热组件连接在真空罩内的底面，所述控制器与所述真空组件、所述CNC运动组件、所述加热组件、所述超声钎焊组件连接。
2.根据权利要求1所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，还包括机架，所述机架包括两层，所述真空组件还包括真空泵，所述真空罩放置在所述机架的上层，所述真空泵放置在机架的下层，所述机架具有与真空罩相通的出气口，所述真空泵通过出气口与所述真空罩连接；所述真空罩上还设有用于充入保护气体的进气口。
3.根据权利要求2所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，还包括压力传感组件，所述压力传感组件的顶端与所述CNC运动组件连接，所述压力传感组件的底部与所述超声钎焊组件连接，所述压力传感组件与所述控制器连接；所述压力传感组件包括依次连接的压力加载器、压力传感器，所述压力加载器与所述CNC运动组件连接，所述压力传感器连接在所述压力加载器的底部，所述超声钎焊组件连接在所述压力传感器的底部。
4.根据权利要求3所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，所述CNC运动组件包括导轨固定座、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，所述导轨固定座固定连接在所述机架顶面，所述Y轴导轨连接所述导轨固定座顶端，所述X轴导轨能够滑动的连接所述Y轴导轨，所述Z轴导轨能够滑动的连接所述X轴导轨，所述压力传感组件与所述Z轴导轨底部连接。
5.根据权利要求3所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，所述超声钎焊组件包括依次连接的超声波发生器、换能器、变幅杆、钛合金焊杆，所述超声波发生器位于所述真空罩外部，所述换能器与所述压力传感组件连接，所述钛合金焊杆竖直朝下的方式与所述变幅杆连接。
6.根据权利要求1所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，所述加热组件包括加热壳体、加热片，所述加热片置于加热壳体内部，待加工件置于加热壳体上。
7.根据权利要求1所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，还包括冷却组件，所述冷却组件连接在所述真空罩的内部底面，所述加热组件连接在所述冷却组件的顶面，所述冷却组件连接所述控制器。
8.根据权利要求7所述的一种真空-超声复合钎焊装置，其特征在于，所述冷却组件包括冷却壳体、水冷机、冷却管，所述冷却壳体连接在所述真空罩的内部底面，所述加热组件连接在所述冷却壳体的顶面，所述冷却管以弯曲的方式布置在所述冷却壳体内，所述冷却管循环连接水冷机与冷却壳体，所述冷却管内充满冷却液。
9.采用上述权利要求1-8任一一项所述的真空-超声复合钎焊装置进行钎焊的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:打磨清洗铝合金板表面，清洗铝合金板；S2:裁剪微带板，清洗微带板；S3:将铝合金板、微带板与焊片装夹成三明治结构，放入真空罩中的加热组件上，关闭真空罩，抽真空；S4:通过控制器设置焊接路径、超声波焊接参数、加热温度、焊后保温时间；S5:启动加热，进行焊接；S6:焊接完成，冷却至室温后，充入保护气体至大气压，取出焊件。
10.根据权利要求9所述的一种真空-超声复合钎焊方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2中采用无水乙醇中超声清洗；步骤S3中，超声振动功率为500W，超声波频率为20kHz，超声振动时间为70-90s，焊后保温30s-50s，焊接温度为300℃-320℃；步骤S6中，还包括冷却组件，冷却组件连接在加热组件与真空罩底面之间，焊接完成后，启动冷却组件实现快速冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011386230.8A CN112676666A (zh) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011386230.8A CN112676666A (zh) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112676666A true CN112676666A (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=75447040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011386230.8A Pending CN112676666A (zh) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112676666A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113042844A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-06-29 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 |
| CN114192919A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 郑州科创电子有限公司 | 一种航空零件用真空钎焊装置 |
| CN114378394A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-04-22 | 深圳市飞航精工科技有限公司 | 一种五金加工用真空钎焊装置 |
| CN115213518A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-21 | 飒羽辰工程科技(上海)有限公司 | 风电塔筒内附件的自动可控相变紧固方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101011776A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 铝、铝合金及其复合材料超声振动液相焊接设备 |
| CN201020584Y (zh) * | 2006-12-12 | 2008-02-13 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 一种钎焊结合装置 |
| CN101362240A (zh) * | 2008-09-19 | 2009-02-11 | 北京工业大学 | 镁合金及其复合材料精密超声波辅助钎焊设备及方法 |
| US8317078B1 (en) * | 2011-09-30 | 2012-11-27 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for ultrasonic welding or bonding |
| CN103394783A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 哈尔滨工业大学（威海） | 超声波辅助真空钎焊设备 |
| CN103639604A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-19 | 西南交通大学 | 一种基于液态熔滴控制的熔钎焊方法及其装置 |
| EP2769919A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-08-27 | Manuel Ruiz Carmona | Appliance for joining a sheet-type body to the mouth of a box |
| CN104690387A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 深圳市新迪精密科技有限公司 | 一种印刷电路板及电子元件除锡除胶设备及其方法 |
| CN105710537A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-06-29 | 北京隆源自动成型系统有限公司 | 一种铝合金超声辅助激光电弧复合焊接方法 |
| CN105855655A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-17 | 华侨大学 | 一种超声波辅助感应加热制备钎焊磨粒工具的装置 |
| CN109175567A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-11 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种微带板大面积接地的钎焊方法 |
| CN111347148A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-30 | 吉林大学 | 铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法 |
-
2020
- 2020-12-01 CN CN202011386230.8A patent/CN112676666A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201020584Y (zh) * | 2006-12-12 | 2008-02-13 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 一种钎焊结合装置 |
| CN101011776A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-08-08 | 哈尔滨工业大学 | 铝、铝合金及其复合材料超声振动液相焊接设备 |
| CN101362240A (zh) * | 2008-09-19 | 2009-02-11 | 北京工业大学 | 镁合金及其复合材料精密超声波辅助钎焊设备及方法 |
| US8317078B1 (en) * | 2011-09-30 | 2012-11-27 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for ultrasonic welding or bonding |
| EP2769919A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-08-27 | Manuel Ruiz Carmona | Appliance for joining a sheet-type body to the mouth of a box |
| CN103394783A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 哈尔滨工业大学（威海） | 超声波辅助真空钎焊设备 |
| CN104690387A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 深圳市新迪精密科技有限公司 | 一种印刷电路板及电子元件除锡除胶设备及其方法 |
| CN103639604A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-19 | 西南交通大学 | 一种基于液态熔滴控制的熔钎焊方法及其装置 |
| CN105710537A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-06-29 | 北京隆源自动成型系统有限公司 | 一种铝合金超声辅助激光电弧复合焊接方法 |
| CN105855655A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-17 | 华侨大学 | 一种超声波辅助感应加热制备钎焊磨粒工具的装置 |
| CN109175567A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-11 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种微带板大面积接地的钎焊方法 |
| CN111347148A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-30 | 吉林大学 | 铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 彭善富: "光电照明产品密封与防水技术", 华南理工大学出版社, pages: 83 * |
| 苑博;: "微带天线大面积钎焊技术研究", no. 04, pages 45 - 47 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113042844A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-06-29 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 |
| CN114192919A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 郑州科创电子有限公司 | 一种航空零件用真空钎焊装置 |
| CN114192919B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-10-25 | 郑州科创电子有限公司 | 一种航空零件用真空钎焊装置 |
| CN114378394A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-04-22 | 深圳市飞航精工科技有限公司 | 一种五金加工用真空钎焊装置 |
| CN115213518A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-21 | 飒羽辰工程科技(上海)有限公司 | 风电塔筒内附件的自动可控相变紧固方法 |
| CN115213518B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-06-07 | 飒羽辰工程科技(上海)有限公司 | 风电塔筒内附件的自动可控相变紧固方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112676666A (zh) | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 | |
| CN103394783B (zh) | 超声波辅助真空钎焊设备 | |
| CN104785880A (zh) | 一种超声-电场辅助钎焊装置及焊接方法 | |
| CN103934534A (zh) | 一种厚膜基板与功率外壳的真空焊接方法 | |
| CN214977915U (zh) | 一种金属制品加工用弹簧压板钻孔设备 | |
| CN100376353C (zh) | 碳碳复合材料与钛合金焊接方法 | |
| CN102266994A (zh) | 外加振动能量辅助下的铝合金与镁合金异质半固态钎焊方法 | |
| CN110763059A (zh) | 一种超薄均温板及其制造方法 | |
| CN112040669B (zh) | 一种壳体内pcb板smt焊接工艺 | |
| CN109175567A (zh) | 一种微带板大面积接地的钎焊方法 | |
| CN206550464U (zh) | 自动钎焊设备 | |
| CN217193460U (zh) | 一种电子焊接操作平台 | |
| CN106158801A (zh) | 一种智能功率模块及其制造方法 | |
| CN113042844A (zh) | 一种真空-超声复合钎焊装置及方法 | |
| CN111785644A (zh) | 一种激光熔覆制备预焊覆铜陶瓷基板方法 | |
| CN108857036B (zh) | 一种超声振动辅助的滚压摩擦连接方法和装置 | |
| CN109175562A (zh) | 一种铜铝异种金属tig钎焊工艺 | |
| CN209919307U (zh) | 一种增减材复合制造设备 | |
| CN216706280U (zh) | 一种手持式超声波焊接机 | |
| CN214291628U (zh) | 一种用于汽车尾气处理装置焊接的平台 | |
| CN113427155B (zh) | 一种保护气氛下的多功能焊接设备 | |
| CN114871608A (zh) | 一种超声波辅助电弧点焊装置及使用方法 | |
| CN209532394U (zh) | 一种铜铝管对焊机 | |
| CN210010587U (zh) | 一种超声波焊接设备 | |
| CN112620845A (zh) | Sae法兰式接头真空钎焊工艺和设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210420 |