一种真空-超声复合钎焊装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种真空

【技术实现步骤摘要】
一种真空
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超声复合钎焊装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种微带板焊接领域，尤其涉及的是一种微带板大面积焊接的真空
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超声复合钎焊装置及方法。

技术介绍

[0002]随着现代电子设备对小型化、轻量化、高度集成需求的日益增长，微带板因体积小、重量轻而被广泛应用于航空航天产品中的微波电子功能组件高集成装配场合。现有微带板和金属壳体的装配技术中，螺钉连接和导电胶粘接是常用的连接方式，但这两种连接方式往往无法满足航空航天产品在重量、电信号传输及长期可靠性三个方面的高指标要求。因此，常采取钎焊的方法实现微带板与铝合金表面大面积接地连接。现有的钎焊方法有热台焊接、低温真空钎焊和真空汽相焊。
[0003]如申请号：201811298020.6，公开：一种大尺寸天线与微带板大面积接地的钎焊方法，其特征在于，包括步骤：S1，清洗焊片和大尺寸天线待焊面；S2，在所述大尺寸天线待焊面上刷涂适量的助焊剂；S3，在所述大尺寸天线待焊面上依次安装所述焊片、微带板，所述大尺寸天线待焊面、所述焊片和所述微带板形成焊接组合体；S4，用耐高温袋包裹所述焊接组合体；S5，抽取所述耐高温袋内的空气；S6，烘房对所述耐高温袋进行加热；S7，所述焊接组合体达到焊接温度后,停止加热；待焊缝冷却到室温，卸下所述耐高温袋。
[0004]以上三种方法在焊接作业过程中均使用到适量的助焊剂，但熔融的助焊剂可挥发出气体，易形成孔洞，降低微波传输性能。
[0005]超声技术在铝合金的低温钎焊连接中有着广泛的应用。在超声空化作用、吸气效应和声流效应的共同作用下，超声波一方面能促进液体钎料破碎氧化膜实现微带板与铝合金的无钎剂连接；另一方面能很快促使溶解于液态钎料中的气体析出为宏观气孔，并将其排出钎缝，从而提高钎焊接头的钎透率。然而，低温钎焊过程中液相焊料的粘度较高，宏观气孔的流动性较差，利用超声波的声流效应排出宏观气孔需要较长超声波振动时间，这不仅会降低焊接效率，也会造成微带板的损伤；并且，超声钎焊时钎料表面的气液界面反应剧烈，容易形成氧化发黑现象。因此，单纯依靠超声钎焊来实现大尺寸微带板高质量焊接仍存在一定局限性。
[0006]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有的焊接方法均具有局限性，无法兼顾焊接质量与效率的问题。
[0008]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0009]一种真空
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超声复合钎焊装置，包括真空组件、超声钎焊组件、CNC运动组件、加热组件、控制器，所述真空组件包括真空罩，所述CNC运动组件连接在真空罩的内部顶面，所述
超声钎焊组件与所述CNC运动组件连接，所述加热组件连接在真空罩内的底面，所述控制器与所述真空组件、所述CNC运动组件、所述加热组件、所述超声钎焊组件连接。
[0010]本专利技术中真空罩内可为超声钎焊工件提供真空或者惰性气氛保护环境，具备作业环境气氛保护功能，防止焊接时氧化，提高接头质量；具有CNC系统高精度动态拾取功能、自动化程度较高，可实现不同焊接行走路径的设置，完成连续的大焊接面积及非连续、多位置焊接面的焊接；通过控制器具备实时监控功能，可完成对超声头作用在工件上的压力和焊接温度的监控；最重要的是通过超声钎焊组件的超声波除气效应，以及真空罩内的真空负压实现微带板在不使用助焊剂的工况下，高效地完成微带板在铝合金上的高钎透率、高强度连接，实现微波组件上微带板的高效、高可靠、低成本连接。
[0011]优选的，还包括机架，所述机架包括两层，所述真空组件还包括真空泵，所述真空罩放置在所述机架的上层，所述真空泵放置在机架的下层，所述机架具有与真空罩相通的出气口，所述真空泵通过出气口与所述真空罩连接；所述真空罩上还设有用于充入保护气体的进气口。
[0012]出气口与机架下方的真空泵连接，进气口可以与氮气或氩气等惰性气体连接，也可以与大气直接连接，优选惰性气体，可以减少氧化，提高焊接质量。
[0013]优选的，还包括压力传感组件，所述压力传感组件的顶端与所述CNC运动组件连接，所述压力传感组件的底部与所述超声钎焊组件连接，所述压力传感组件与所述控制器连接；所述压力传感组件包括依次连接的压力加载器、压力传感器，所述压力加载器与所述CNC运动组件连接，所述压力传感器连接在所述压力加载器的底部，所述超声钎焊组件连接在所述压力传感器的底部。
[0014]压力传感组件，用于检测和控制焊接时作用在工件上的压力，可采用现有技术中的压力加载器、压力传感器，压力传感组件由控制器统一控制。
[0015]优选的，所述CNC运动组件包括导轨固定座、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，所述导轨固定座固定连接在所述机架顶面，所述Y轴导轨连接所述导轨固定座顶端，所述X轴导轨能够滑动的连接所述Y轴导轨，所述Z轴导轨能够滑动的连接所述X轴导轨，所述压力传感组件与所述Z轴导轨底部连接。
[0016]CNC运动组件可以实现X、Y、Z方向上的运动，使得压力传感组件和超声焊接组件能够随CNC运动系统在X、Y、Z方向做进给运动，灵活度高，其中CNC运动组件可以采用现有技术中的装置。
[0017]优选的，所述超声钎焊组件包括依次连接的超声波发生器、换能器、变幅杆、钛合金焊杆，所述超声波发生器位于所述真空罩外部，所述换能器与所述压力传感组件连接，所述钛合金焊杆竖直朝下的方式与所述变幅杆连接。
[0018]超声钎焊组件为系统提高超声波，提高焊件质量。
[0019]优选的，所述加热组件包括加热壳体、加热片，所述加热片置于加热壳体内部，待加工件置于加热壳体上。
[0020]加热壳体为表面镀铬的铜合金长方体壳体，加热片为多温区薄膜加热片。
[0021]加热组件为待焊件提高加热，并可以在加热组件上设置温度感应控制模块实时监控加热温度，加热温度与时间统一由控制器进行控制。
[0022]优选的，还包括冷却组件，所述冷却组件连接在所述真空罩的内部底面，所述加热
组件连接在所述冷却组件的顶面，所述冷却组件连接所述控制器。
[0023]优选的，所述冷却组件包括冷却壳体、水冷机、冷却管，所述冷却壳体连接在所述真空罩的内部底面，所述加热组件连接在所述冷却壳体的顶面，所述冷却管以弯曲的方式布置在所述冷却壳体内，所述冷却管循环连接水冷机与冷却壳体，所述冷却管内充满冷却液。
[0024]冷却组件可以实现快速冷却，降低冷却时间，也降低余热对设备的热损伤。
[0025]本专利技术还提供采用上述所述的真空
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超声复合钎焊装置进行钎焊的方法，包括以下步骤：包括以下步骤：S1:打磨清洗铝合金板表面，清洗铝合金板；S2:裁剪微带板，清洗微带板；S3:将铝合金板、微带板与焊片装夹成三明治结构，放入真空罩中的加热组件上，关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空
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超声复合钎焊装置，其特征在于，包括真空组件、超声钎焊组件、CNC运动组件、加热组件、控制器，所述真空组件包括真空罩，所述CNC运动组件连接在真空罩的内部顶面，所述超声钎焊组件与所述CNC运动组件连接，所述加热组件连接在真空罩内的底面，所述控制器与所述真空组件、所述CNC运动组件、所述加热组件、所述超声钎焊组件连接。2.根据权利要求1所述的一种真空
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超声复合钎焊装置，其特征在于，还包括机架，所述机架包括两层，所述真空组件还包括真空泵，所述真空罩放置在所述机架的上层，所述真空泵放置在机架的下层，所述机架具有与真空罩相通的出气口，所述真空泵通过出气口与所述真空罩连接；所述真空罩上还设有用于充入保护气体的进气口。3.根据权利要求2所述的一种真空
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超声复合钎焊装置，其特征在于，还包括压力传感组件，所述压力传感组件的顶端与所述CNC运动组件连接，所述压力传感组件的底部与所述超声钎焊组件连接，所述压力传感组件与所述控制器连接；所述压力传感组件包括依次连接的压力加载器、压力传感器，所述压力加载器与所述CNC运动组件连接，所述压力传感器连接在所述压力加载器的底部，所述超声钎焊组件连接在所述压力传感器的底部。4.根据权利要求3所述的一种真空
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超声复合钎焊装置，其特征在于，所述CNC运动组件包括导轨固定座、X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨，所述导轨固定座固定连接在所述机架顶面，所述Y轴导轨连接所述导轨固定座顶端，所述X轴导轨能够滑动的连接所述Y轴导轨，所述Z轴导轨能够滑动的连接所述X轴导轨，所述压力传感组件与所述Z轴导轨底部连接。5.根据权利要求3所述的一种真空
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超声复合钎焊装置，其特征在于，所述超声钎焊组件包括依次连接的超声波发生器、换能器、变幅杆、钛合金焊杆，所述超声波发生器位于所述真空罩外部，所述换能器与所述压力传感组件连接，所述钛合金焊杆竖直朝下的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐幸，殷东平，肖勇，董中林，陈该青，吴瑛，黄林，
申请(专利权)人：无锡规研新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：