DD200569A1

DD200569A1 - MELTING MATERIAL PREFERABLY METAL GLASS CONNECTIONS BY INFRARED RADIATION

Info

Publication number: DD200569A1
Application number: DD23243781A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Thomas
Original assignee: Reinhard Thomas
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1983-05-18

Abstract

Die Erfindung betrifft das Verschmelzen von Material, vorzugsweise Metall-Glasverbindungen, mittels Infrarotstrahlung. Ein Erwaermen, Schmelzen, Verschmelzen von Werkstuecken zylinderaehnlicher Form ist damit durchfuehrbar. Die Aufgabe besteht darin, durch Abschirmen eines groszen Raumwinkels des zu erwaermenden Objektes die Strahlungsverluste weitgehendst zu verringern und durch die Formgebung des Spiegels eine gleichmaeszige Erwaermung im Bearbeitungsbereich zu gewaehrleisten. Dies wird dadurch erreicht, dasz die Spiegelflaeche die Form eines Zylinders aufweist, in deren Achse das zu bearbeitende Werkstueck angeordnet wird. Fuer den Einfall des primaeren IR-Strahlenbuendels weist die Mantelflaeche des Zylinderspiegels eine Aussparung auf.The invention relates to the fusion of material, preferably metal-glass compounds, by means of infrared radiation. A warming, melting, merging of workpieces of cylinder-like shape is thus feasible. The object is to largely reduce the radiation losses by shielding a large solid angle of the object to be heated, and to ensure a uniform heating in the processing area by the shaping of the mirror. This is achieved by the mirror surface having the shape of a cylinder in the axis of which the work piece to be processed is arranged. For the incidence of the primary IR beam bulb, the lateral surface of the cylinder mirror has a recess.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft das Verschmelzen von vorzugsweise Metall-Glasverbindungen mittels Infrarotstrahlung» Des weiteren kann man ein Erwärmen, Schmelzen oder Verschmelzen von Werkstücken zylinderähnlicher Form (z.B. Draht) durchführen.The invention relates to the fusion of preferably metal-glass compounds by means of infrared radiation. Further, one can perform heating, melting or fusing of workpieces of cylinder-like form (for example wire).

Characteristic of the known technical solutions

Bei der Infraroteinschmelztechnik sind zwei Verfahren bekannt, Zum einen ist um das Werkstück herum eine Heizspirale angeordnet, die bei Stromdurchgang Infrarotstrahlung abgibt und zum anderen befinden sich, meist in gxößerer Entfernung vom zu bearbeitenden Objekt, Infrarotlampen, deren Strahlung auf jenes fokussiert wird. (DAS 12 73 695)On the one hand, a heating coil is arranged around the workpiece, which emits infrared radiation when current passes, and on the other are, usually at gxößerer distance from the object to be processed, infrared lamps whose radiation is focused on that. (DAS 12 73 695)

Da u. a. von der Heizspirale infolge Verdampfung des Spiralenmaterials Fremdstoffe in den Schmelzbereich gelangen, gibt man dem Verfahren mit speziell entwickelten Infrarotlampen den Vorzug.Since u. a. From the heating coil as a result of evaporation of the spiral material impurities enter the melting range, one gives the process with specially developed infrared lamps preference.

Von einem Strahler ausgehend wird die IR-Strahlung auf einen "Punkt" fokussiert. In diesem Brennpunkt befindet sich das zu erwärmende Werkstück. Um eine gleichmäßige Erwärmung zu gewährleisten, wurde hinter dem Werkstück ein sphärischer Konkavspiegel plaziert, deren Brennpunkt mit dem Ort des Werkstückes zusammenfällt.Starting from a radiator, the IR radiation is focused on a "point". In this focal point is the workpiece to be heated. To ensure uniform heating, a spherical concave mirror was placed behind the workpiece, the focal point of which coincides with the location of the workpiece.

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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß relativ viel Energie, verloren geht und zum anderen, daß die zum Bearbeiten des Werkstückes günstige Energieverteilung im wesentlichen ä, durch die Wärmeleitung des Werkstückes selbst erreicht werden muß.This arrangement has the disadvantage that a relatively large amount of energy is lost and, on the other hand, that the energy distribution, which is favorable for machining the workpiece, essentially has to be achieved by the heat conduction of the workpiece itself.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, beim Verschmelzen von Metall-Glasverbindungen mittels Infrarotstrahlen Wärmeverluste weitgehend zu vermeiden und gleichzeitig eine bessere Verteilung der Strahlungsenergie auf dem Werkstück zu erreichen.The aim of the invention is to largely avoid heat losses during the fusion of metal-glass compounds by means of infrared rays and at the same time to achieve a better distribution of the radiation energy on the workpiece.

Explanation of the essence of the invention

Die bisher bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß ein großer Teil der Wärmeenergie in Form von Strahlungsenergie vom Werkstück an die Umgebung abgegeben wird·The previously known arrangement has the disadvantage that a large part of the heat energy in the form of radiant energy is emitted from the workpiece to the environment.

Des weiteren ist von Nachteil, daß der rückwärtig angeordnete Spiegel auf einen Punkt* fokussiert und so eine günstige Energieverteilung im Werkstück nur über Wärmeleitung möglich ist, was besonders für schlechte Wärmeleiter von Bedeutung sein kann.Furthermore, it is disadvantageous that the rear-mounted mirror focused on a point * and so a favorable energy distribution in the workpiece only via heat conduction is possible, which may be particularly important for poor heat conductors of importance.

Die Beseitigung dieser Nachteile wird dadurch erreicht, daß der rückwärtige Spiegel die Form eines Zylinders (innen verspiegelt) erhält, in dessen Achse das zu bearbeitende Werkstück angeordnet ist. Die Mantelfläche weist für den Einfall der Infrarotstrahlung eine Aussparung auf, die so bemessen sein muß, daß der verspiegelte Mantel das zu bearbeitende Werkstück mit einem Winkel größer 180° umschließt.The elimination of these disadvantages is achieved in that the rear mirror is replaced by the shape of a cylinder (mirrored inside), in the axis of which the workpiece to be machined is arranged. The lateral surface has a recess for the incidence of the infrared radiation, which must be dimensioned so that the mirrored jacket encloses the workpiece to be machined at an angle greater than 180 °.

Durch entsprechende Dimensionierung des Spiegels vergrößert sich der abgeschirmte Baumwinkel und dadurch werden Strahlungsverluste weitgehend vermieden.By appropriate dimensioning of the mirror increases the shielded tree angle and thereby radiation losses are largely avoided.

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Auf Grund einer allseitigen Verteilung der Strahlungsenergie auf das Schmelzgebiet wird eine gleichmäßigere Erwärmung erreicht. Es verringern sich auftretende Spannungen im Werkstück.Due to an all-round distribution of the radiation energy to the melting area, a more uniform heating is achieved. It reduces occurring stresses in the workpiece.

Ausführunffsbeispiel · Infraroteinschmelzverfahren am Schutzrohrkontakt Ausführunffsbeispiel · Infraroteinschmelzverfahren the reed relay

Es werden kleine Glasrohre in senkrechter Stellung zugeschmolzen, in die zuvor zwei kleine Metallzungen (Eisen-Nickel-Legierung) eingeführt wurden. Fig. 1 zeigt die Einschmelzanordnung in der Draufsicht„It is sealed small glass tubes in a vertical position, in the previously two small metal tongues (iron-nickel alloy) were introduced. 1 shows the melting-down arrangement in the plan view "

Von einem Infrarotstrahler (1) ausgehend trifft die Infrarotstrahlung fokussiert auf das Einschmelzgebiet des Schutzrohrkontaktes (2). Der Zylinderspiegel (3) wurde so plaziert, daß dessen Achse mit der des Schutzrohrkontaktes (2) zusammenfällt .Starting from an infrared radiator (1), the infrared radiation focuses on the melting region of the protective tube contact (2). The cylinder mirror (3) was placed so that its axis coincides with that of the protective tube contact (2).

Dieser Spiegel hat den Vorteil, daß infolge des großen abgeschirmten Raumwinkels wenig Energie an die Umgebung abgestrahlt wird. Somit vergrößert sich die Aufheizgeschwindigkeit und es können Gläser mit geringerem Infrarotabsoptionskoeffizienten Anwendung finden.This mirror has the advantage that due to the large screened solid angle little energy is radiated to the environment. Thus, the heating rate increases and glasses with lower infrared absorption coefficients can be used.

Da der Spiegel das Schmelzgebiet größtenteils umschließt, erfolgt eine allseitigei gleichmäßige Erwärmung des Schutzrohr kontakt es. Damit verringern sich die Glasspannungen.Since the mirror encloses the melting area for the most part, there is an all-round even heating of the protective tube contact it. This reduces the glass tensions.

Mir schlecht wärmeleitende Werkstoffe ist von besonderer Bedeutung, daß die Energie im Schmelzgebiet über den Weg der Wärmestrahlung verteilt wird und somit die zum Schmelzen günstige Temperaturverteilung im Werkstück in kurzer Zeit erreicht wird.I poorly thermally conductive materials is of particular importance that the energy is distributed in the melting area over the path of heat radiation and thus the favorable temperature for melting in the workpiece is achieved in a short time.

Claims

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invention claim

A device for fusing material, preferably metal-glass compounds, characterized by infrared radiation, characterized in that the mirror has the shape of an internally mirrored cylinder jacket "and whose axis coincides with that of the workpiece to be machined and the mirror, the axis of the workpiece with an angle greater than 180 Encloses.

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