Результат интеллектуальной деятельности: КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПАЙКИ

Изобретение относится к области пайки и может быть использовано в различных областях машиностроения, например в автомобильной, авиационной, инструментальной промышленности, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении.

Основное назначение контейнеров для пайки - изоляция объема пайки от внешней среды. Известны контейнеры для пайки, включающие корпус и крышку, герметизируемые сваркой или резиновым уплотнением [1]. Их достоинством является надежность герметизации, а недостатками в первом случае - большая трудоемкость герметизации и разгерметизации, а также постепенный расход материалов контейнера и крышки, во втором случае - невозможность нагрева всего контейнера до температур выше допустимых для резинового уплотнения, вследствие чего пайка при высоких температурах возможна только в части внутреннего пространства контейнера.

Наиболее близким к предлагаемому варианту является контейнер, включающий корпус и крышку, причем одна из этих деталей частично охватывает другую, с затвором между корпусом и крышкой, уплотняемым засыпкой [2]. Преимуществами такой конструкции контейнера являются возможность многократного использования без расхода материала контейнера и крышки, возможность нагрева всего контейнера до необходимой при пайке температуры, а также малая трудоемкость герметизации и разгерметизации. Однако газообмен между внутренним объемом контейнера и внешней средой не исключается, что может привести к проникновению в контейнер воздуха и взаимодействию его компонентов с паяемым материалом и припоем во время пайки или при охлаждении после пайки. В результате пайка может не произойти, либо может снизиться качество соединений и изделия в целом.

Задачей изобретения является повышение качества паяных соединений и изделий путем надежной изоляции внутреннего объема контейнера от внешней среды при температурах выше температур интенсивного взаимодействия материалов паяемого материала и припоя с газами воздуха.

Поставленная задача достигается тем, что частично охватываемая деталь контейнера изготавливается из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения материала охватывающей детали, а величина зазора выбирается такой, чтобы обеспечить плотное прилегание поверхностей охватываемой и охватывающей деталей при температурах интенсивного взаимодействия паяемого материала с газами воздуха.

Возможные варианты конструкции контейнеров, реализующих идею изобретения, приведены на чертежах (Фиг.1 - общий вид, Фиг.2 - вариант, Фиг.3 - варианты). Деталь 1 должна изготавливаться из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем коэффициент термического расширения детали 2.

Зазор δ между охватывающей и охватываемой деталями рассчитывается по формуле: δ=(D_внешн·α_внешн-D_внутр·α_внутр)·(t_нач.вз.-t₀), где

D_внешн, D_внутр - линейные размеры охватывающей и охватываемой деталей в данном сечении;

α_внешн, α_внутр - коэффициенты термического расширения материалов охватывающей и охватываемой деталей;

t_нач.вз. - температура начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха;

t₀ - температура, при которой происходит загрузка заготовок в контейнер перед пайкой.

Установка паяемых заготовок, собранных с припоем (возможно в приспособлении), происходит при комнатной температуре. Затем контейнер легко закрывается, т.к. между охватываемыми и охватывающими поверхностями имеется зазор. При нагреве вследствие большего термического расширения охватываемых поверхностей величина зазора уменьшается и при достижении температуры начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха газообмен с окружающей средой прекращается. При дальнейшем нагреве и пайке попадание воздуха в контейнер невозможно, что создает благоприятные условия для пайки. После пайки при охлаждении ниже температуры начала интенсивного взаимодействия материалов паяемых заготовок и припоя с газами воздуха зазор вновь возникает и контейнер легко разбирается перед выгрузкой спаянных деталей.

Возможны различные варианты конструкции контейнера, отличающиеся расположением разъема между охватывающей и охватываемой деталями, формой сопрягающихся поверхностей (при использовании обработки резанием наиболее простыми с технологической точки зрения являются цилиндрические и конические) и количеством этих поверхностей. Некоторые варианты конструкции контейнера показаны на чертежах (Фиг.2 и Фиг.3).

Источники информации

1. Петрунин И.Е., Лоцманов С.Н., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1973. - с.223, рисунок 115б, в.

2. Петрунин И.Е., Лоцманов С.Н., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1973. - с.223, рисунок 115а.