Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 的真空解决方案,用于 iew 的小型 VVBM150 真空焊接系统。来源:iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH。
精准、洁净的接头。在高真空下焊接可以实现这一点。
iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH
在连接碳化物、金刚石或陶瓷时,传统焊接方法很快就会达到极限。只有在高真空条件下,才能实现洁净、无氧化物的焊接接头和一致的结果。这正是 iew 的真空焊接流程发挥作用的地方:这些系统使用 Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 精密协调的真空技术工作,以最小的能耗和低维护工作量实现稳定的流程。
为了开发新一代真空焊接系统,iew 需要一种既技术过硬又经济实惠的可靠高真空解决方案。于是与 Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 共同开发了一个由涡轮分子真空泵和前级泵组合而成的系统方案。该系统可确保高达 8×10⁻⁶ hPa (mbar) 的极限真空。这样,即使在温度敏感的材料上也能实现可重复的焊缝。在这种几乎无气体的条件下,可以防止氧化,精确控制热传送,并将组件均匀地连接至焊料合金。同时,干式真空泵减少了维护工作量,防止了工艺区域的污染,这是确保所制造组件高质量的关键因素。
精度与创新的完美结合
该公司于 1996 年作为工程公司 Schweikhart 由工学硕士 Martin Schweikhart 创立,其初衷是为了将一篇关于感应加热课题的研究成果转化为实际应用。一年后,公司改名为 iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH。iew 目前拥有约 20 名员工,为全球客户提供服务。 除了可单独配置的感应加热系统外,iew 的真空焊接系统在其收入中所占据的比例不断增长。该公司是全球唯一一家能同时提供这两种技术的供应商——这对许多制造流程中同时需要这两种工艺的客户而言,无疑是一大优势。 这些系统用于焊接高性能金刚石刀具、收缩接头、金属退火和淬火以及测试工艺和研究等应用。在真空焊接领域,大约 80% 的应用涉及刀具工艺。探针制造商和医疗技术公司也对焊接工艺表现出极大的兴趣。-
真空焊接探头。来源:iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH。
在最佳条件下进行真空焊接
真空焊接流程从准备待接合的组件开始,根据应用的不同,这些组件可以是硬质合金、多晶金刚石或陶瓷制品。涂抹焊膏后,将工件放置在石英玻璃真空室中。然后对腔体进行抽真空,直至压力达到约 5×10⁻⁴ hPa (mbar)。由此可去除工艺区域的氧气、氮气和湿气,这对于防止焊缝处氧化和污染至关重要。 在焊接流程中,红外加热器精确加热组件。首先,组件被均匀预热,以免材料中产生应力。一旦达到焊接温度,真空泵将压力进一步降低至约 5×10⁻⁵ hPa (mbar)。这种高真空度可最大限度地减少残余气体的传热,并确保焊料合金的均匀熔化,后者通常发生在 700-900 °C 左右。 焊接流程完成后,真空度进一步增加至约 8 至 9×10⁻⁶ hPa (mbar)。在这种几乎无气体的环境中,工件可以受控方式冷却,没有氧气或氮气与表面发生反应。只有当温度降至约 150 °C 时,才会再次缓慢地引入环境空气。由此确保温和的压力均衡。 精确的温度控制与稳定的高真空条件相结合,从而确保可重复的结果、密封的清洁焊缝和始终如一的高产品质量。坚固耐用的系统专为连续工业运行而设计,使用寿命长,维护需求低。-
用于木材加工的真空焊接刀具,带有 PCD 涂层。来源:iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH。
定制真空技术取代现成解决方案
2016 年,iew 开始研发首批真空焊接系统原型,随后推出了两种不同的技术规格:一种用于小批量生产的紧凑型系统,另一种用于工业产品系列的大型系统。其目标是创造一种可靠、节约资源的替代方案,而取代通常与油扩散真空泵配合使用的传统系统。传统系统在调试过程中,油必须达到运行温度;在整个过程中,油蒸汽有进入真空室并污染敏感表面的风险。此外,维护和清洁也非常耗时。 为应对这些问题,Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 帮助创造出一种紧凑的高真空解决方案,无需扩散真空泵,效率显著提高。共同实现的系统架构根据工艺要求将涡轮分子真空泵与干式或油润滑前级泵相结合。这种组合可确保低至 8×10⁻⁶ hPa (mbar) 的稳定压力条件,实现清洁、可重复的焊接,同时降低能耗和维护工作量。 HiScroll 产品系列中的 HiPace 涡轮泵和无油涡旋真空泵用于较小的系统型号,并配有精确的真空压力表、除尘器和坚固的阀门。为了实现更高的流量,更大的系统使用 HiPace 涡轮泵与油润滑 DuoVane 旋片真空泵。所有组件彼此完美协调,设计用于在不断变化的热负荷并偶尔积聚污垢的情况下运行——这是日常使用中高工艺稳定性的前提条件。 iew 国际销售负责人 Simon Riefling 表示:"2018 年,我们选择了 Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 的真空解决方案,因为该公司代表着顶级质量和卓越服务。Pfeiffer 普发是一家拥有卓越高科技能力的德国制造商,是我们在大学、学院和知名公司中经常见到的产品的市场领导者。对我们而言,Pfeiffer 普发就是可靠性的代名词,这也是我们在真空焊接系统中使用其真空泵的原因——因为我们希望确保为客户提供理想品质。” 所安装的真空解决方案具有易于维护和使用寿命长的特点。例如,涡轮泵的免维护运行时间长达五年。-
Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions 的真空组件,用于 iew 的大型 VVBM200 真空焊接系统。来源:iew induktions Erwärmungsanlagen GmbH。