CS215267B1

CS215267B1 - Method of soldering the cooling inserts

Info

Publication number: CS215267B1
Application number: CS663378A
Authority: CS
Inventors: Josef Milos
Original assignee: Josef Milos
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Podstata způsobu pájení chladicích vložek, zejména pro chladicí zařízení, spočívá v tom, že ohřátý vzduch o teplotě 350 až 550 °C se zavádí do chladicí trubky a zároveň vně trubky se vede vzduch o nižší teplotě, přičemž v každém spoji je udržována po dobu pájení teplota nad bodem tavení pájky na konstantní výši.The essence of the method of soldering cooling inserts, especially for cooling devices, is that heated air with a temperature of 350 to 550 °C is introduced into the cooling tube and at the same time air with a lower temperature is led outside the tube, while the temperature above the melting point of the solder is maintained at a constant level in each joint during soldering.

Description

Vynález řeší způsob pájení chladících vložek, zejména pro chladicí zařízení, s cílem dosažení dokonalejšího spoje mezi chladícím plechem a trubkou za účelem dosažení vyšší účinnosti chladicích zařízeni.The invention solves a method of soldering cooling inserts, especially for cooling devices, with the aim of achieving a better connection between the cooling plate and the pipe in order to achieve greater efficiency of the cooling devices.

Dosavadní technologie výroby chladicích vložek pro chladicí zařízení vyžaduje ve své závěrečné fázi spojení chladicích plechů a trubek k vytvoření pevného kompletu a hlavně za účelem odvodu tepla do prostoru. Odvod tepla se děje z chladicí trubky, ve . které je' například kapalina, které mé být odňata část tepla přes chladicí plechy do prostoru. Ke spojeni chladicích plechů a trubek za uvedeným účelem se použjvá různých procesů, a to na základě mechanického spojování nebo na základě pájení.The prior art technology for the production of cooling inserts for cooling equipment requires, in its final phase, the connection of cooling plates and tubes to form a solid assembly and mainly in order to remove heat into the space. The heat dissipation takes place from the coolant tube. which is, for example, a liquid to be removed some of the heat through the cooling plates into the space. Various processes are used to join the cooling plates and tubes for this purpose, either by mechanical joining or by soldering.

Mechanické způsoby spojování chladicích plechů s trubkami jsou založeny v podstatě na roztažení přesné tenkostěnné trubky v otvoru chladicího plechu.The mechanical methods of joining the cooling sheets to the tubes are based essentially on expanding the precision thin-walled tube in the cooling sheet opening.

Technologie pájení chladicích vložek za výše uvedeným cílem, představují v současné době převážný podíl při celkové výrobě chladících zařízení. Vlastní pájení se děje v kovových lázních, v průběžných pecích s normální atmosférou, ve vakuových pecích bez přítomností tavldel a v solných lázních. Každý z uvedených způsobů spojování chladicích plechů a trubek představuje určité nevýhody při vzájemném posuzování.Coolant brazing technologies beyond the above objective presently account for a major proportion of the overall production of refrigeration equipment. The brazing itself takes place in metal baths, in continuous furnaces with normal atmosphere, in vacuum furnaces without melts and in salt baths. Each of these methods of joining cooling plates and tubes presents certain disadvantages in mutual assessment.

Mechanický způsob klade vysokou náročnost na výchozí materiály, většinou na bázi hliníku a vyžaduje složitá výrobní zařízení ják přo výrobu dílců chladicích vložek, tak pro jejich kompletaci.The mechanical process places high demands on starting materials, mostly aluminum-based, and requires complex manufacturing equipment for the manufacture of the coolant element parts and for their assembly.

Pájení chladicích vložek v kovových lázních, vyžaduje při cyklu pájení v ocelových vanách, které pojmou pájku a hmotnosti 2 000 až 4000 kg, vysoké množství elektrické energie k ohřevu této lázně a k udržování potřebné pájecí teploty. Není dosaženo dokonalého spoje i přes poměrně vysokou spotřebu pájky s tlm, že dochází k negativnímu zvýšení hmotnosti chladicí vložky, ale také není dosaženo optimálních tepelných výkonů chladicích jednotek. Pracovní prostředí je nepříznivě ovlivňováno splodinaml olova a zinku a dochází k, častému výskytu a onemocnění pracovníků pracujících na příslušných pracovištích a k nemocem z povolání.Soldering coolants in metal baths requires a large amount of electrical energy to heat the bath and maintain the necessary soldering temperature during the soldering cycle in the steel baths, which can hold the solder and weighs 2,000 to 4,000 kg. The perfect connection is not achieved despite the relatively high consumption of the solder with the damping, that the weight of the cooling insert is negatively increased, but also the optimum thermal performance of the cooling units is not achieved. The working environment is adversely affected by lead and zinc splodinaml, and there is a frequent occurrence and illness of workers working in the respective workplaces and occupational diseases.

Průběžné pece s normální atmosférou, ve kterých se zabezpečuje na předem pocínbvaných a mechanicky spojených dílech spojení, představuje způsob, který je nevýhodný z hlediska nezajištění rovnoměrné jakosti spojovaných míst, v důsledku nerovnoměrného prohřátí pájené chladicí vložky během pájení. Nevýhodou je také vysoká spotřeba energie pro ohřev pájecí pece, vysoké nároky na zastavovací rozměry a negativní dopad na jakost povrchové ochrany chladicích plechů z důvodu oxidačních procesů během pájení.Continuous normal atmosphere furnaces in which pre-tinned and mechanically coupled portions are provided are a method which is disadvantageous in terms of not ensuring uniform quality of the joints due to uneven heating of the brazed insert during brazing. The disadvantage is also high energy consumption for heating the brazing furnace, high demands on stopping dimensions and negative impact on the quality of surface protection of cooling sheets due to oxidation processes during soldering.

U technologií pájení chladicích plechů a trubek pro chladicí vložky ve vakuových pecích bez pomocných tavldel a při pájení v solných lázních, je nutnost použití jakostních hliníkových materiálů povrchově uzpůsobených plátováním. Jedná se o vysoce náročnou technologii jak z hlediska materiálové náročnosti, tak z hlediska příslušných výrobních za- > řízení. V případě pájení v solných lázních přistupuje nevýhoda likvidace zbytků tavidel, které obsahují sole fluoridů a chloridů a další doprovodné sloučeniny zhoršující pracovní a životní prostředí.In the case of soldering of cooling sheets and coolant tubes in vacuum furnaces without auxiliary melters and soldering in salt baths, it is necessary to use high-quality aluminum materials coated with cladding. This is a highly demanding technology, both in terms of material and in terms of production equipment. In the case of salt bath soldering, there is the disadvantage of disposing of flux residues which contain fluoride and chloride salts and other accompanying compounds that are detrimental to the working and the environment.

Uvedené nedostatky řeší způsob pájení chladicích vložek, zejména pro chladicí zařízení, jehož podstatou je ohřátý vzduch o teplotě 350 až 550 °C se zavádí do chladicí trubky a zároveň vně trubky se vede vzduch o nižší teplotě, přičemž je udržována v každém pájeném spoji po dobu pájení teplota nad teplotou tavení pájky na konstantní výši. Proudění vzduchu v trubkách je shodné se směrem zužování tvarovaných prolisů v chladícím plechu.These drawbacks are solved by a method of soldering the cooling inserts, especially for a cooling device which is based on heated air at a temperature of 350 to 550 ° C, is introduced into the cooling tube and at the same time air is cooled at a lower temperature outside the tube. soldering temperature above the melting point of the solder to a constant level. The air flow in the tubes is identical to the direction of tapering of the shaped embossments in the cooling plate.

Výhoda způsobu podle vynálezu je v použití předem upravených materiálů pro výrobu chladicích plechů á trubek, například nánosem pájky, což představuje snížení spotřeby pájky a snížení hmotnosti zkompletované chladicí vložky, za současného vytvoření dostatečně pevného a pro odvod tepla do prostoru jakostního spoje. .The advantage of the method according to the invention is in the use of pre-treated materials for the production of cooling sheets and tubes, for example by deposition of solder, which represents a reduction in solder consumption and reduced weight of the assembled cooling insert while creating sufficient strength and heat dissipation into the joint. .

Spotřeba energie potřebné k ohřátí vzduchu pro pájení je podstatně nižší než u známých způsobů, neboť vystupující ohřátý vzduch je využit za pomoci uzavřeného okruhu k dalšímu cyklu pájeni, a nedochází tak k vyzařování do prostoru. Nový způsob rovněž umožňuje místní aplikaci tavících past na tvarované prolisy chladicích plechů, za účelem dosažení dokonalého spoje oproti dřívějším způsobům nanášení .postřikem nebo namáčením. Předností je rovněž zajištění vyšší kvality a stálosti povrchové ochrany chladicích plechů, neboť povrchová úprava nánosu pájky není porušena, a tím se dociluje úspory dalších v současné d-obě používaných nánosů, například střlkacích barev a laků. Hlavním přínosem však zůstává zvýšení účinnosti chladících jednotek, v důsledku optimálního spojení chladicích plechů a. trubek, které je dosaženo stažením^ rozměru profilu v chladicím plechu k chladicí trubce.The energy required to heat the brazing air is considerably lower than in the known methods, since the heated heated air is utilized with the help of a closed circuit for a further brazing cycle, thus avoiding radiation to the space. The new method also allows the local application of the melting pastes to the shaped coils of the cooling sheets, in order to achieve a perfect bond over prior spraying or dipping methods. The advantage is also to ensure a higher quality and durability of the surface protection of the cooling sheets, since the surface finish of the solder deposit is not disturbed, thereby saving other coatings currently used, such as paints and varnishes. However, the main benefit remains an increase in the efficiency of the cooling units due to the optimum connection of the cooling sheets and the tubes, which is achieved by tightening the dimension of the profile in the cooling sheet to the cooling tube.

Na schématickém výkresu je znázorněn na obr. č. 1 detail chladicí vložky před pájením a na obr. č. 2 detail chladicí vložky po pájení.In the schematic drawing, FIG. 1 shows a detail of the cooling insert before brazing, and FIG. 2 shows a detail of the cooling insert after brazing.

Vlastní proces pájení probíhá tak že do chladicích vložek sestavených z pájkou pokovených chladicích plechů 2 a pájkou pokovených chladících trubek 1, opatřených v místě spoje nánosem tavidla, s výhodou ve stavu pájecí pasty, se zavádí ohřátý vzduch na teplotu 350 až 550°C ve· směru zužování tvarovaných profilů chladicích' plechů 2. Průchodem tepla se v místě mechanického styku trubky a plechu teplo z trubky odvádí do chladicího plechu, za současného přesunu tavidla a roztavené pájky 3 z pokovené trubky do místa spoje 4. Současně vně chladicích trubek 1 je veden vzduch o nižší teplotě, a to tak že dolní hranice teploty vzduchu je s výhodou určena teplotou prostředí, ve kterém je umis- . těno pájecí zařízení, což zpravidla bývá v rozmezí 18 až 32 °C, a aby teplota v místech pájených spojů byla po dobu pájení, to je 3 až 7 s, v konstantníThe actual brazing process is carried out by introducing heated air at a temperature of 350 to 550 ° C into the cooling inserts composed of solder-plated cooling sheets 2 and solder-plated cooling tubes 1 provided with a flux deposit, preferably in the solder paste state, at a temperature of 350 to 550 ° C. In the direction of tapering of the shaped profiles of the cooling sheets 2. Through the passage of heat at the mechanical contact point of the tube and the sheet, the heat from the tube is transferred to the cooling sheet while moving flux and molten solder 3 from the metallized tube to the joint. lower temperature air, so that the lower limit of the air temperature is preferably determined by the temperature of the environment in which it is located. solder device, which is usually in the range of 18 to 32 ° C, and that the temperature at the points of soldered joints during the brazing, that is 3 to 7 s, in constant

1 5 2 6 7 výši nad bodem taveni pájky. Konstantní výše teplot v místech pájených spojů je dosahována zařízením, např. plynule ovladatelnou klapkou, která reguluje množství dodávaného ochlazovacího vzduchu podél pájených trubek. Po ukončení průchodu vzduchu v chladicích trubkách a ukončení pájení, dochází k chlazení vzduchem, který je veden vně trubek, čímž je dosahováno zatuhnutí' roztavené pájky ve spoji 4, a tím i dokonalého spojení trubky s plechem.1 5 2 6 7 above the melting point of the solder. A constant temperature at the points of soldered joints is achieved by a device, eg a continuously controlled flap, which regulates the amount of cooling air supplied along the soldered pipes. After the passage of air in the cooling tubes has ended and the brazing is terminated, air cooling is conducted outside the tubes, thereby solidifying the molten solder in the joint 4 and thereby perfectly connecting the tube to the sheet.

Claims

Method for soldering coolants consisting of pre-soldered metal-coated cooling sheets and pipes provided with a flux deposit at the joint, characterized in that heated air at a temperature of 350 to 550 ° C is introduced into the cooling tube and at the same time temperature, being

BACKGROUND to maintain a temperature above the melting point of the solder at a constant level in each joint during soldering.

2. Method of soldering the cooling inserts according to claim 1, characterized in that the air flow in the tubes is identical with the direction of tapering of the shaped profiles in the cooling plate. ¹