Vynález sa týká sposobu kapilárneho spájkovania dutých ocelových výrobkov, najma příborových nožov vo vákuu, alebo v ochrannej atmosféře inertného plynu.The invention relates to a method of capillary soldering of hollow steel products, in particular cutlery blades in a vacuum or inert gas protective atmosphere.
V súčasnej době rózne ocelové výlisky, ktoré sa majú vzájomné spojiť a vytvoriť takýto výrobok, sa obyčajne zvárajú klasickými spósobmi zvánania a zvar sa opracovává, pokiaí ide o· dekorativně alebo menšie výrobky pre běžné používáme. Takto sa například vyrábajú příborové nože s dutými držadlami. Najskór sa vylisuj ú polovice držadiel, potom sa zvaria elektrickým oblúkom v ochrannej atmosféře a čepel noža sa privarí k držadlu kyslíkoacetylénovým plameňom. Potom následuje niekolkonásobné opracovanie brúsením zvaru a leštenie povrchu. Materiálom čepele nožov je ocel s obsahom 0,26 až 0,35 % hmotnostných uhlíka, maximálně 0,90 % hmotnostných manganu, maximálně 0,70 % hmotnostných kremíka, maximálně 0,04 % hmotnostných fosforu, maximálně 0,035 % hmotnostných síry a 12,0 až 14,0 % hmotnostných chrómu, alebo ocel’ s obsahom 0,40 až 0,50 % hmotnostných uhlíka, maximálně 0,90 % hmotnostných mangánu, maximálně 0,70 °/0 hmotnostných kremíka, maximálně 0,040 % hmotnostných fosforu, maximálně 0,035 °/0 hmotnostných síry a 14,0 až 16,0 % hmotnostných ifíateriátom držadla je ocel s obsahom maximálně 0,15 % hmotnostných uhlíka, maximálně 0,90 % hmotnostných mangánu, maximálně 0,70 % hmotnostných kremíka, maximálně 0,035 % hmotnostných fosforu, maximálně 0,035 % hmotnostných síry a 15,5 ažAt present, the rusty steel moldings that are to be joined together to form such a product are usually welded by conventional welding methods and the weld is machined for decorative or smaller products for common use. For example, cutlery knives with hollow handles are manufactured. First, half the handles are pressed, then they are welded with an electric arc in a protective atmosphere and the blade of the knife is welded to the handle with oxyacetylene flame. This is followed by multiple grinding of the weld and polishing the surface. The knife blade material is steel containing 0.26 to 0.35% by weight carbon, maximum 0.90% manganese, maximum 0.70% silicon, maximum 0.04% phosphorus, maximum 0.035% sulfur and 12%, 0 to 14.0% by weight of chromium, steel or "comprising .40-.50% by weight carbon, up to 0.90% of manganese, at most 0.70 ° / 0 by weight of silicon, at most 0.040% by weight of phosphorus, at most 0.035 ° / 0 by weight of sulfur and 14.0 to 16.0% by weight of the handle ifíateriátom a steel containing more than 0.15% of carbon, at most 0.90% by weight of manganese, maximally 0,70% of silicon, at most 0.035% by weight % phosphorus, not more than 0.035% by weight of sulfur and
18,5 % hmotnostných chrómu, alebo ocel’ s obsahom maximálně 0,12 % hmotnostných uhlíka, maximálně 2,0 % hmotnostných mangánu, maximálně 1,00 % hmotnostných kremíka, maximálně 0,045 % hmotnostných fosforu, maximálně 0,03 % hmotnostných síry, 17,00 až 20,00 % hmotnostných chrómu a 8,0 až 11,0 % hmotnostných niklu. Tieto materiály sa podl’a potřeby a požiadaviek zákazníkov móžu kombinovat. Uvedená technológia výroby je zdlhavá, lebo sa tu používajú ručné zváťacie operácie a nevýhodou je tiež pracnost pri opracovávaní zvarov brúsením a leštěním, čím sa súčasne vytvára nehygienické pracovně prostredie.18,5% by weight of chromium or steel containing not more than 0,12% of carbon, not more than 2,0% of manganese, not more than 1,00% of silicon, not more than 0,045% of phosphorus, not more than 0,03% of sulfur, 17.00 to 20.00 wt% chromium and 8.0 to 11.0 wt% nickel. These materials can be combined according to customer needs and requirements. Said production technology is lengthy, because manual welding operations are used here and the disadvantage is also the laboriousness of machining the welds by grinding and polishing, thereby creating an unhygienic working environment at the same time.
Uvedené nevýhody sa vynálezom do značnej miery odstránia. Podstata sposobu kapilárneho spájkovania dutých ocelových výrobkov, najmě příborových nožov vo vákuu, alebo v ochrannej atmosféře inertného plynu, podlá vynálezu spočívá v tom, že dve polovice držadiel s opracovanými a prebrúsenými styčnými plochami sa priložia k sebe a upevnia sa buď drótom alebo vo vhodnom přípravku tak, že sa medzi styčnými plochami vytvoří kapi20 1 367 láma medzera, do dutiny držadla sa vloží potřebné množstvo práškovej spájky na báze niklu, táto prášková spájka sa poklepom presype do špičky držadla a zatmělí sa tmeliacim roztokom. Do držadla sa potom vsunie čepel’ noža a všetky tri diely sa upevnia v přípravku vo zvislej polohe s čepelou noža smerom dolu. Takto připravené polovýrobky sa vložia do vákuovej pece, kde sa najskór vyvákuuje hrubé vakuum najmenej 6,666120,10*1 Pa, potom se vákuová pec vyhřeje na taviacu teplotu práškovej spájky, potom sa 5 minút udržuje táto teplota a ohřev sa vypne. Ochladzovanie výrobkov sa vykoná vo vákuovej peci. Ak je potřebné tepelné spracovanie čepele noža, prevedie sa vo vákuovej peci ochladzovaním uzavretým Okruhom chladiaceho plynu podl’a kaliacej křivky predpísanej výrobcom ocele. Spájkovanie sa móže vykonat tiež v ochrannom inertnom plyne, například v kysličníku uhličitom, v argone a podobné.These disadvantages are largely eliminated by the invention. The principle of capillary soldering of hollow steel products, in particular cutlery blades in a vacuum or inert gas atmosphere, according to the invention is that two halves of the handles with machined and ground contact surfaces are held together and fixed either by wire or in a suitable fixture by forming a gap between the contact surfaces, a sufficient amount of nickel-based powder solder is inserted into the cavity of the handle, the powder solder is tapped into the handle tip and darkened with a sealing solution. The knife blade is then inserted into the handle and all three parts are fixed in the fixture in a vertical position with the knife blade facing downwards. The blanks thus prepared are placed in a vacuum furnace, where a coarse vacuum of at least 6,666120,10 * 1 Pa is first vacuumed, then the vacuum furnace is heated to the melting temperature of the powder solder, then this temperature is maintained for 5 minutes and the heating is switched off. The products are cooled in a vacuum oven. If heat treatment of the knife blade is required, it is carried out in a vacuum furnace by cooling through a closed cooling gas circuit according to the hardening curve prescribed by the steel manufacturer. The soldering can also be carried out in a protective inert gas, for example carbon dioxide, argon and the like.
Vynálezem sa dosiahne odstránenie ručných zváracích operácii a ich spojenie do jednej operáicie, pretože sa vo vákuu súčasne zaspájkujú obidve polovice držadla a tiež čepel’ noža k držadlu. Velkou výhodou je aj to, že sa zníži pracnost pri opracovaní zvaru brúsením a leštěním, čím sa súčasne vytvára hygienickejšie pracovně prostredie. Zaspájkované spoje sú pevnostně výhovu júce a len minimálně prevyšujú obrys noža, čo je výhodné pre ďalšie opracovanie povrchu, ktorý musí byť hladký a lesklý. V případe tepelného spracovania čepele noža je možné využit tepelný spád pri ochladzovaní hotových výrobkov priamo vo vákuovej peci a to tak, že sa ochladzuje uzavretým okruhom chladiaceho inertného plynu podlá kaliacej křivky predpísanej výrobcom ocele. Velkou výhodou je, že hotové výrobky, ktoré sa kalili klasickým spósobom, museli sa znova ohrievať n'a kaliacu teplotu a po zakalení by sa nutné museli brúsiť a leštit, čím sa ušetří vel’a energie a času. Výhodou je tiež to, že pri výrobě příborových nožov boli použité ocele, práškové spájky a tmely tuzemskej výroby.The invention achieves the elimination of manual welding operations and their joining into one operation, since both halves of the handle and also the knife blade to the handle are simultaneously soldered in vacuo. A great advantage is that the workmanship of the weld is reduced by grinding and polishing, thus creating a more hygienic working environment. Solder joints are strength-compliant and only minimally exceed the contour of the knife, which is advantageous for further processing of the surface, which must be smooth and shiny. In the case of the knife blade heat treatment, the thermal gradient can be used to cool the finished products directly in the vacuum furnace by cooling it with a closed cooling inert gas circuit according to the hardening curve prescribed by the steel manufacturer. The big advantage is that the finished products that have been quenched in a conventional way had to be reheated to the quenching temperature and after opacification would have to be grinded and polished to save a lot of energy and time. The advantage is also that in the production of cutlery knives were used steels, powder solders and sealants of domestic production.
Spósob kapilárneho spájkovania sa prevedie na vzorkoch příborových nožov podl’a vynálezu. Příborové nože sú zhotovené z troch dielcov, z čepele noža a z dutého vylisovaného držadla skladajúceho sa z dvoch zhodných polovic. Vlastně spájkovanie sa robí vo vákuovej peci v jednoduchých prípravkoch. Přípravek je vyrobený z rúrky o priemere 24 mim a dlžke 70 mm, na bok rúrky sú privarené súmeme oproti sebe dva kusy držiakov zo žiaruvzdomého drótu o priemere 4 mm, ktoré sú predpružené. Do rúrky sú vložené keramické Vložky, v ktorých je vo zvislej polohe fixovaná čepel’ noža a držiaky fixujú držadlo vo zvislej polohe. Obe polovice držadla sa před vložením do přípravku pritiahnu k sebe v troch miestach drótom, čím sa dosiahne medzi nimi kapilárna medzera. Potom sa do držadla nasype 5 gramov práškovej spájky na báze niklu s taviacou teplotou 1100 °C. Prášková spájka sa poklepom presype do špičky držadla a zatmělí sa dvorná kvapkami tmeliaceho roztoku. Držadlo sa potom vloží do přípravku vo zvislej polohe, pričom sa čepel’ noža zasunie do držadla a v ich vzájomnom styku sa vytvoří kapilárna medzera. Vzorky v přípravku sa vložia do vákuovej pece, ktorá sa vyvákuuje po uzavretí na hrubé vákuum 6,666120 . lir1 Pa. Po dosiahnutí vákua sa zapne ohřev a vákuová pec sa vyhřeje na taviacu teplotu práškovej spájky. Po dosiahnutí tejto teploty sa udržuje táto teplota a ohřev vákuóvej pece sa potom vypne. Ochladzovanie výrobkov sa vykoná vo vákuovej peci. Příborové nože sa móžu spájkovať kapilárně aj v ochrannej atmosféře inertných plynov, například v kysličníku uhličitom, v argone a podobné, přitom sa dosiahnu tie isté výsledky.The capillary brazing method is carried out on the cutlery knife samples according to the invention. The cutlery knives are made of three parts, a knife blade and a hollow molded handle consisting of two identical halves. Actually, soldering is done in a vacuum furnace in simple preparations. The jig is made of a tube with a diameter of 24 m and a length of 70 mm. Ceramic Inserts are inserted into the tube in which the blade of the knife is fixed in the vertical position and the holders fix the handle in the vertical position. The two halves of the handle are pulled together in three places by a wire prior to insertion into the jig to achieve a capillary gap therebetween. 5 grams of nickel-based powder solder with a melting point of 1100 ° C are then poured into the handle. The powder solder is tapped into the tip of the handle and eclipsed with droplets of buffer solution. The handle is then inserted into the fixture in a vertical position, the blade of the knife being inserted into the handle and forming a capillary gap in contact with each other. The samples in the preparation are placed in a vacuum oven which is vacuumed after closing to a coarse vacuum of 6,666120. lir 1 Pa. Upon reaching the vacuum, heating is switched on and the vacuum furnace is heated to the melting temperature of the powder solder. After reaching this temperature, this temperature is maintained and the heating of the vacuum furnace is then switched off. The products are cooled in a vacuum oven. Cutlery knives can also be brazed capillaryly under inert gas shielding, such as carbon dioxide, argon, and the like, with the same results.
Případné tepelné spracovanie čepele noža je možné previesť priamo vo vákuovej peci ochladzovaním uzavretým okruhom chladiaceho inertného plynu podlá kaliacej křivky predpísanej výrobcom ocele.’ Doporučuje sa uzavretý okruh s chladiacim zariadením.Possible heat treatment of the blade of the blade can be carried out directly in the vacuum furnace by cooling with a closed circuit of cooling inert gas according to the hardening curve prescribed by the steel manufacturer. ”A closed circuit with cooling equipment is recommended.