DE4116204A1 - Replacing worn needles on an anker support - by exposing area of support to defocussed, elongated laser beam until soldering desoldering temp. is reached - Google Patents
Replacing worn needles on an anker support - by exposing area of support to defocussed, elongated laser beam until soldering desoldering temp. is reachedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen wärmegefügten Dreistoff- Verbund aus den Bestandteilen Hartstoffnadel, nadelaufnehmender Ankersteg und Hartlot, wobei das Verfahren die spezielle Art des Wärmeeintrages beim Einlöten und beim Auslöten betrifft und besonders geeignet ist für einen kleinen Fügequerschnitt, wie er beispielsweise angewendet wird beim Anfügen einer Drucknadel an ihr Magnetanker-Stegende innerhalb eines Nadeldruckkopfes.The invention relates to a thermoformed three-component Composite of the components hard material needle, needle-absorbing Anchor bridge and brazing alloy, the process being of a special kind of the heat input when soldering in and when unsoldering and is particularly suitable for a small joint cross-section, such as it for example, is applied when attaching a print needle its magnetic armature end-end within a needle print head.
Wärmegefügte Mehrstoff-Verbundteile und Verfahren zu ihrer Her stellung sind hinreichend bekannt (DE 28 16 455 B41J 3/10; DD 2 27 391 B41J 3/10; DE 30 05 662 H01H 11/04; /1/ DE 38 10 370 B23K 26/00) wie auch das spezielle Nadel-Anschweißen (/2/ EP 2 36 798 B41J 3/12), welches jedoch keinen Hinweis auf die zweckgerichtete Arbeits-Reihenfolge von Baugruppenmontage und Schweißvorgang offenbart. Es ist weiter bekannt (/3/ EP 1 88 672 B41J 7/84, Seite 2 Zeilen 9 bis 22 und Seite 3, Zeilen 1 bis 21), daß sowohl das stumpfe Anlöten als auch das Einlöten einer Drucknadel in einen Ankersteg-Durchbruch einen gewissen Aufwand an Hilfsvorrichtungen und an Arbeitssorgfalt erfordern, was auch durch einen Erfahrungsbericht bestätigt ist (/4/ F. Weickert und P. Bartsch: Laserkontaktieren in der Mikroelektronik, Feingerä tetechnik 32 (1983) Heft 10, Seite 468, linke Spalte letzter Textabsatz bis mittlere Spalte Mitte).Heat-bonded multi-component composite parts and processes for their manufacture position are well known (DE 28 16 455 B41J 3/10; DD 2 27 391 B41J 3/10; DE 30 05 662 H01H 11/04; / 1 / DE 38 10 370 B23K 26/00) as well as the special needle welding (/ 2 / EP 2 36 798 B41J 3/12), which however does not indicate the purposeful work order of assembly and assembly Welding process revealed. It is also known (/ 3 / EP 1 88 672 B41J 7/84, page 2 lines 9 to 22 and page 3, lines 1 to 21) that both the blunt soldering and the soldering of a Pushpin into an anchor pier breakthrough takes some effort on assistive devices and work care require what is confirmed by an experience report (/ 4 / F. Weickert and P. Bartsch: Laser contacting in microelectronics, fine devices tetechnik 32 (1983) Issue 10, page 468, left column last Paragraph of text up to middle column).
Diese besonderen Sorgfaltsanforderungen resultieren aus den Eigenschaften des Wärmeeintrages von Laser-Energie in kleine Fügequerschnitte, vor allem der Schutz gegen Materialverbrennun gen und ihre Schadfolgen ist geboten. Zur Eindämmung dieser Schadeffekte sind bekannt:These special due diligence requirements result from the Properties of heat input from laser energy in small Joining cross-sections, especially protection against material burning conditions and their damage consequences are imperative. To contain this Damage effects are known:
- - der Laserstrahl wird in einen vor- und/oder nachwärmenden defokussierten Teilstrahl und in einen leistungserhöhten aufschmelzenden fokussierten Teilstrahl aufgespalten (/5/ DD 2 48 304 B23K 26/00), - The laser beam is in a preheating and / or post-heating defocused partial beam and into a power-enhanced melting focused beam split (/ 5 / DD 2 48 304 B23K 26/00),
- - der leistungserhöhte Laserstrahl pendelt und trifft unter einem Winkel auf das Werkstück auf (/6/ DE 35 39 933 B23K 26/00) und ist damit gut geeignet für schwer zugängliche Lötstellen (/6/ Spalte 2, Zeile 18) und als Verbrennungs schutz (/6/ Spalte 3, Zeilen 31 bis 47), jedoch unter Ver wendung des scharffokussierten Strahls (/6/ Spalte 2, Zeilen 16 bis 19),- The power-increased laser beam oscillates and falls below an angle on the workpiece (/ 6 / DE 35 39 933 B23K 26/00) and is therefore well suited for difficult to access Solder joints (/ 6 / column 2, line 18) and as combustion protection (/ 6 / column 3, lines 31 to 47), but under Ver using the sharply focused beam (/ 6 / column 2, lines 16 to 19),
- - ein flächenvariabler Brennfleck, dessen Energiedichte durch eine elektrooptisches Fokussierelement spannungsabhängig ge steuert ist, heizt eine Farbpaste auf (/7/ DE 38 21 267 B41J 3/20);- a variable focal spot, whose energy density by an electro-optical focusing element depending on the voltage controls, heats up a color paste (/ 7 / DE 38 21 267 B41J 3/20);
- - für die Erfindung fernliegende energiereiche Laserwerkzeuge wird die Energieintensität vor, auf und nach der Eintragstelle mit mechanischen Mitteln (z. B. durch eine rotierende Schlitzblende mit schräggestellten Schlitzlamel len) variiert (/8/ DE 32 26 811 B23K 26/06),- For the invention remote energy-rich Laser tools, the energy intensity before, on and after the entry point by mechanical means (e.g. by a rotating slit with slanted slats len) varies (/ 8 / DE 32 26 811 B23K 26/06),
- - beim Vorgang des thermischen Nadel-Anfügens im Verband sehr eng benachbarter Nadelträger (/2/; /3/: Seite 5, Zeilen 11 bis 15 und Seite 7, Zeilen 7 bis 10 als Teilmontagebaugruppe eines kompakten 2×12-Nadel-Kopfes mit sternförmiger Ankerarm- Gruppe) kann nicht mit Sicherheit verhindert werden, daß die jeweils benachbarten "kalten" Nadelträger auf eine die Löt-/ Entlöt-Temperatur fast erreichende Temperatur aufgeheizt werden.- very much during the process of attaching thermal needles in the dressing closely adjacent needle carrier (/ 2 /; / 3 /: page 5, lines 11 to 15 and page 7, lines 7 to 10 as a subassembly a compact 2 × 12-needle head with a star-shaped anchor arm Group) cannot be prevented with certainty that the neighboring "cold" needle carriers on one of the soldering / Desoldering temperature almost reached will.
Weder für sich noch in Kombination können die vorgenannten Mittel und Verfahrensschritte das Problem der Erfindung lösen.Neither in isolation nor in combination can the aforementioned Means and method steps solve the problem of the invention.
Die technische Aufgabe der Erfindung besteht in der Aufwand herabsetzung beim Einlöten und beim Auslöten von Drucknadeln am Ankersteg verbunden mit einem leicht beherrschbaren Verbren nungsschutz der zu erwärmenden Werkstücke.The technical object of the invention is the effort reduction in the soldering and desoldering of pressure needles on Anchor bar connected with an easily manageable burning Protection of the workpieces to be heated.
Die Lösung der technischen Aufgabe ist durch das erfindungsge mäße Verfahren gekennzeichnet und besteht darin, daß der eine Drucknadel aufnehmende Ankersteg in einer laserwerkzeugeigenen Positioniervorrichtung auf die Achse des Laserstrahls ausgerich tet wird, daß die Laserenergie-Eintragsfläche am Ankersteg-Ende sowohl durch das Schrägauftreffen als auch durch das Defokussie ren des Laserstrahls realisiert ist dadurch, daß die im doppel kegelförmigen focusnahen Strahlbereich des Laser-Strahls herr schender energetischen Verhältnisse durch einen fiktiven geneig ten Kegelschnitt auf das Werkstück "Drucknadel-Verbundteil" projiziert werden.The solution to the technical problem is through the fiction characterized and consists in the fact that the one Anchor web receiving the printing needle in a laser tool's own Positioning device aligned on the axis of the laser beam tet is that the laser energy entry surface at the anchor web end both by the oblique encounter as well as by the defocusing Ren of the laser beam is realized in that the double cone-shaped beam region close to the focus of the laser beam energetic conditions by a fictitious incline th conic cut on the workpiece "pressure needle composite part" be projected.
Vorteilhaft ist der mit geringem Aufwand erzielte Verbrennungs schutz und die energetische Beherrschung der Wärmeeintragstelle auch unter komplizierten Fügeverhältnissen, wie z. B. sehr enge Werkstückabstände. Ein weiteres vorteilhaftes Ergebnis ist es, daß die optische Achse des benutzten Laser-Strahls nicht mit der Rückstrahl-Achse des in den Strahl geneigt eingebrachten Werk stückes zusammenfällt, so daß prozeßstörende Energierückstrah lungen vom Werkstück aus auf die Strahlquelle mit Sicherheit ausgeschlossen sind.The combustion achieved with little effort is advantageous protection and energetic control of the heat input point even under complicated joining conditions, such as. B. very close Workpiece distances. Another beneficial result is that the optical axis of the laser beam used does not match the Reflecting axis of the work inclined in the beam piece coincides, so that process-disturbing energy reflex lungs from the workpiece to the beam source with certainty excluded are.
Am Beispiel einer stumpf an das Ankersteg-Ende gelöteten Hartme talldrucknadel wird das erfindungsgemäße Fügeverfahren/Repara turverfahren für diesen Dreistoff-Verbund näher erläutert.Using the example of a Hartme soldered to the end of the anchor bar tall printing needle is the joining method / repair according to the invention ture process for this three-substance composite explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt:The drawing shows:
Fig. 1a einen auf 2 Ankerstege beschränkten Darstellungsaus schnitt der sternförmigen Magnetanker-Teilbaugruppe bekannter Art, FIG. 1a is a limited to 2 anchor webs Darstellungsaus the star-shaped magnet armature subassembly section of known type,
Fig. 1b die Laserwärmeenergie-Eintragsstelle in Arbeitsposition (d. h. der Laserstrahl steht senkrecht auf der Zeichenebene). Fig. 1b the laser thermal energy entry point in the working position (ie the laser beam is perpendicular to the plane of the drawing).
- - In Focusnähe wird das Werkstück (Dreistoffverbund Ankersteg- Ende 2a; Drucknadel 1; Hartlot) in einen der Kegel des Laser strahls eingeführt und geneigt zur Strahlachse (d. h. in der Position eines fiktiven schrägen Kegelabschnittes) der Strahl energie ausgesetzt,- In the vicinity of the focus, the workpiece (three-material composite anchor web end 2 a; pressure needle 1 ; hard solder) is inserted into one of the cones of the laser beam and exposed to the beam energy at an angle to the beam axis (ie in the position of a fictitious oblique cone section),
- - nach Erwärmung der Eintragstelle 3 auf die erforderliche Löt-/ Entlöttemperatur wird die Wärmeenergiezufuhr in gebräuchli cher Weise unterbrochen.- After heating the entry point 3 to the required soldering / desoldering temperature, the heat energy supply is interrupted in the usual manner.
Anker 2 samt Ankersteg 2a werden in die schräge Position ohne dem Strahlfocus gemäß Fig. 1 gebracht und mittels einer Positio niervorrichtung bekannter Art der Laserstrahl-Achse zugeführt. Sobald der defokussierte Bereich des doppelkegelförmig austre tenden Laserstrahls die Eintragstelle 3 genügend erwärmt hat, geht das Lot mit dem Ankersteg-Ende 2a und mit der Drucknadel 1 die vorgesehene Lötverbindung ein. Dieser Verfahrensablauf ge schieht sowohl bei der Erstfügung der Nadel als auch beim erneu ten Einlöten nach dem reparaturbedingten Nadelaustausch.Anchor 2 together with anchor web 2 a are brought into the oblique position without the beam focus according to FIG. 1 and fed by means of a positioning device of known type to the laser beam axis. As soon as the defocused area of the double cone-shaped emerging laser beam has heated the entry point 3 sufficiently, the solder goes with the anchor web end 2 a and with the pressure needle 1 the intended soldered connection. This process sequence occurs both when the needle is first inserted and when it is re-soldered after the repair-related needle exchange.
Die eingelötete schadhaft gewordene und nunmehr auszuwechselnde Drucknadel 1 wird in der o. g. Vorrichtung gering auslenkend vorgespannt. In vorgenannter Weise schmilzt der Laserstrahl die Lotnaht zwischen Ankersteg-Ende 2a und Drucknadel 1 auf und die unter Vorspannung stehende Drucknadel löst sich aus der Füge stelle, kann entnommen und durch eine andere ersetzt werden. Die flächenhafte Ausdehnung des Laserstrahls an seiner Eintrag stelle 3 hat etwa ellipsenförmige Gestalt; seine Einwirkungs dauer und Intensität sind stellbar und dies gehört zu einer anderen hier nicht erläuterten Erfindung.The soldered-in damaged and now replaceable pressure needle 1 is biased in the above-mentioned device with little deflection. In the aforementioned manner, the laser beam melts the solder seam between the anchor web end 2 a and pressure needle 1 and the pretensioned pressure needle is released from the joint, can be removed and replaced by another. The areal extension of the laser beam at its entry point 3 has an approximately elliptical shape; its duration of action and intensity are adjustable and this is part of another invention not explained here.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914116204 DE4116204A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Replacing worn needles on an anker support - by exposing area of support to defocussed, elongated laser beam until soldering desoldering temp. is reached |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914116204 DE4116204A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Replacing worn needles on an anker support - by exposing area of support to defocussed, elongated laser beam until soldering desoldering temp. is reached |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4116204A1 true DE4116204A1 (en) | 1992-11-19 |
Family
ID=6431901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914116204 Withdrawn DE4116204A1 (en) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Replacing worn needles on an anker support - by exposing area of support to defocussed, elongated laser beam until soldering desoldering temp. is reached |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4116204A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7265315B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-09-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of joining terminals by soldering |
-
1991
- 1991-05-17 DE DE19914116204 patent/DE4116204A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7265315B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-09-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of joining terminals by soldering |
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Legal Events
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