CN219603480U - 一种陶瓷钎焊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷钎焊设备，包括炉体和发热控制组件，所述炉体中设置有钎焊模具，所述发热控制组件包括第一电极、第二电极、电能调节器和电源，所述第一电极、第二电极设置于钎焊模具上，与待焊接件的两端连接，所述待焊接件、第一电极、电能调节器、电源、第二电极形成加热电回路，所述炉体具有进出气口，通过所述发热控制组件待焊接件，并通过电能调节器调整通过的电流或电压的大小变化来控制钎焊模具的温度的升温速度，可使每一个钎焊模具的加热温度不同，从而使一个陶瓷钎焊设备中可以钎焊不同材质或温度差异较大的钎焊料，互不干扰，只需使用较少的电能即可达到所需温度，热利用率极高。

Description

一种陶瓷钎焊设备

技术领域

本实用新型涉及钎焊设备技术领域，特别涉及一种陶瓷钎焊设备。

背景技术

钎焊料的熔点比连接器本体、导电杆、陶瓷、过渡环的熔点低。陶瓷钎焊的密封连接器是通过在高温下把钎焊料融化成液态，从而使钎焊料与导电杆、陶瓷与过渡环、过渡环与连接器本体之间浸润，再冷却固化后形成密封。用这种陶瓷钎焊方案制成的密封连接器，具有结构简单、密封性好、耐高温、耐低温、寿命长等优点，技术已经很成熟并广泛应用。

钎焊时要使用专用的陶瓷钎焊设备，钎焊炉一般有多个加热温区，每个温区可独立设置温度，零件在钎焊过程中要经历“升温-保温-降温”的特定的温度-时间曲线，这是在生产时长期摸索出的经验曲线。整个钎焊过程要在非氧化气体环境中进行，一般充入氮气或惰性气体，控制炉内的氧气含量处于较低值，因为金属零件表面在高温下会迅速氧化，致密的氧化层会妨碍钎焊料与金属之间的浸润效果，进而导致密封不良。

钎焊的温度一般在800～1100℃(有些低温钎焊料的温度在600℃左右)，在炉腔内部设置有加热装置，加热装置先把炉内的气体加热，再通过气体的热交换把钎焊模具和零件升温到设定温度，因此整个升温速度很缓慢，并且消耗巨大的能源，另外整个炉腔外部需要包裹较厚的隔热保温层。钎焊时，整个炉腔内的所有零件都被加热到很高温度，因此炉内的所有零件都必须要使用耐高温材质。在后期的降温冷却阶段，由于炉内的温度较高，热容量很大，而且钎焊模具的保温效果又很好，因此降温过程耗时很长，如果强制制冷加快降温又需要消耗大量的能源。这种专门的陶瓷钎焊设备一般占地面积较大、能耗较高、生产周期长、价格昂贵。

这种陶瓷钎焊设备的核心功能就是加热温度控制，所有设计都是为了能产生一个能使钎焊料能在指定温度融化并浸润的安全稳定的环境。设备所采用的先加热气体再间接加热钎焊料的加热方式，决定了设备必须要使用较大功率的加热器、较好的温度匀温装置、温度保温隔热设施。但是，如果炉内同时放置了多个连接器产品，它们是同处于一个气体环境中，如果气体环境内部温度不均匀，那会导致每个连接器产品内的钎焊料温度不一致，那么就有可能导致连接器产品密封不良。

另外，一种钎焊料材质一般只有一个最佳的温度-时间曲线来确保钎焊后的密封效果，也就是说同一个炉腔内在一个时间段内只能钎焊一种焊料或者温度曲线很接近的焊料，如果要同时使用多种温度差异很大的焊料，那就要使用多台设备，这会加大设备采购成本。

譬如，申请号：CN201921134197.2，名称为一种钎焊炉及钎焊设备，其通过第一输送管输送氮气，使钎焊模具、第二输送管内的空气排尽，并利用第一输送管持续输送氮气可避免空气进入钎焊模具、第一输送管中，更安全，但是此实用新型提供的钎焊炉及钎焊设备较于传统的方式更加安全外，并没有改变钎焊模具内的加热方式(其采用是先加热气体，再同气体与焊接工件换热的方式)、钎焊模具的大小，导致钎焊模具的占用空间较大，耗能高。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种陶瓷钎焊设备，能降低陶瓷钎焊设备钎焊时所需的电能。

为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：

一种陶瓷钎焊设备，包括炉体和发热控制组件，所述炉体中设置有钎焊模具，所述发热控制组件包括第一电极、第二电极、电能调节器和电源，所述第一电极、第二电极设置于钎焊模具上，与待焊接件的两端连接，所述待焊接件、第一电极、电能调节器、电源、第二电极形成加热电回路，所述炉体具有进出气口。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述发热控制组件还包括接触式温度传感器，所述接触式温度传感器设置于钎焊模具上、位于待焊接件处，并与电能调节器电连接。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述发热控制组件还包括多个非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器与电能调节器电连接。

所述的陶瓷钎焊设备，还包括自动上料组件和自动下料组件，所述自动上料组件设置于炉体的入口处，自动下料组件位于炉体的出口处。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述待焊接件为连接器，所述连接器包括导电杆、连接器本体、陶瓷和过度环，所述第一电极、第二电极分别与连接器的导电杆的两端连接。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述待焊接件为连接器，所述连接器包括导电杆、连接器本体、陶瓷和过度环，所述第一电极、第二电极分别与连接器本体的两端连接。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述钎焊模具为多个，所述发热控制组件为一个，各钎焊模具并联或串联后与第一电极、第二电极连接。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述钎焊模具和发热控制组件均为多个，钎焊模具和发热控制组件一一对应设置。

所述的陶瓷钎焊设备中，各钎焊模具之间设置有隔热层。

所述的陶瓷钎焊设备中，所述第一电极、第二电极均与钎焊料连接。

相较于现有技术，本实用新型提供的陶瓷钎焊设备，包括炉体和发热控制组件，所述炉体中设置有钎焊模具，所述发热控制组件包括第一电极、第二电极、电能调节器和电源，所述第一电极、第二电极设置于钎焊模具上，与待焊接件的两端连接，所述待焊接件、第一电极、电能调节器、电源、第二电极形成加热电回路，通过所述发热控制组件待焊接件，并通过电能调节器调整通过的电流或电压的大小变化来控制钎焊模具的温度的升温速度，可使每一个钎焊模具的加热温度不同，从而使一个陶瓷钎焊设备中可以钎焊不同材质或温度差异较大的钎焊料，互不干扰，只需使用较少的电能即可达到所需温度，热利用率极高。

附图说明

图1为本实用新型提供的陶瓷钎焊设备的电极连接的第一可选实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的陶瓷钎焊设备的电极连接的第二可选实施例的结构示意图。

图3为本实用新型提供的陶瓷钎焊设备的电极连接的第三可选实施例的结构示意图。

附图标注说明：

发热控制组件2、第一电极21、第二电极22、电能调节器23、电源24、连接器3、导电杆31、连接器本体32、陶瓷33、过度环34、钎焊料4。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参阅图1和图2，本实用新型提供的陶瓷钎焊设备包括炉体(图中未示出)和发热控制组件2，所述炉体中设置有钎焊模具(图中未示出)，所述发热控制组件2包括第一电极21、第二电极22、电能调节器23和电源24，所述第一电极21、第二电极22分别为正电极和负电极，其设置于钎焊模具上，与待焊接件的两端连接，所述待焊接件、第一电极21、电能调节器23、电源24、第二电极22形成加热电回路。

所述炉体具有进出气口(图中未示出)，所述进出气口与供气装置或负压装置(图中未示出)连接，通过所述发热控制组件2焊接钎焊料4，并通过电能调节器23调整通过的电流或电压的大小变化来控制钎焊料4的温度的升温速度，只需使用较少的电能即可达到所需温度，热利用率极高。而且在钎焊过程中，还通过所述供气装置或负压装置经进出气口往炉体内通入氮气、惰性气体或将炉体抽真空，以保证炉体内的钎焊环境，避免钎焊料4的金属部件在高温环境下氧化，而影响焊接的可靠性。

本实用新型相较于现有的陶瓷钎焊设备在钎焊时，需要先加热气体，再通过气体对钎焊料加热，这种热交换率、热利用率极低，导致大量的能源损耗，而且还要使用大功率的加热装置，需要使用匀温装置，确保炉内的环境温度的均匀，炉壁需使用大量的隔热保温材料等缺点，本实施例采用自热式产生的热量全部作用于待焊接件上，不需要热交换，大大提高了热利用率，且炉体内的零部件少，极大的降低了设备成本，还提高了炉体内空间利用率。

本实用新型的重点在于加热温度的精准控制，因此温度检测尤为重要，本实用新型的陶瓷钎焊设备还包括温度检测装置，其可包括多个接触式温度传感器和多个非接触式温度传感器。

即所述发热控制组件2还包括接触式温度传感器(图中未示出)，所述接触式温度传感器设置于钎焊模具上、位于待焊接件处可也待焊接件直接接触，所述接触式温度传感器与电能调节器23电连接，通过所述接触式温度传感器实时采集监测待焊接件的温度，如果与温度设定值有偏差时，则反馈给电能调节器23及进调节进行温度控制。

本实施例中，电能调节器23可采用CS6-3-3V060-MPA数显电力调整器，其IN+端、IN-端连接第一电极21、第二电极22，用于控制加载在第一电极21、第二电极22上的电流，从而控制加热温度。接触式温度传感器采用热电偶，热电偶被紧固在钎焊模具上，并与待焊接件接触，采集待焊接件的温度。较佳地，所述接触式温度传感器可采用多个，从而可检测待焊接件不同位置处的温度，从而可更精准的控制温度。

可选地，所述发热控制组件还包括多个非接触式温度传感器(如测温探头)，所述非接触式温度传感器与电能调节器电连接。非接触式温度传感器可以采用红外测温传感器或辐射测温传感器，非接触测温可以测量小型物件和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，且测量上限不受感温元件耐温程度的限制。

具体实施时，在钎焊模具安装空间允许的情况下，接触式温度传感器和非接触式温度传感器可同时使用，通过多个温度反馈精确获得待焊接件的温度，从而电能调节器可更好的控制输出功率。

所述电源24可为交流电、直流电中的一种，当电源24为直流电源时，其采用直流低电压(＜36V)，使用更安全。

所述的陶瓷钎焊设备还包括自动上料组件(图中未示出)和自动下料组件(图中未示出)，所述自动上料组件设置于炉体的入口处，自动下料组件位于炉体的出口处，通过所述自动上料组件和自动下料组件实现自动化上下料，当单个或某批次待钎焊产品钎焊结束，可以通过自动下料组件把钎焊好的产品运输出来，然后把待钎焊产品通过自动上料组件运输进去，缩短单个产品的生产周期，实现更智能的生产。进一步地，所述炉体的入口处和出口处均设置有自动感应门，当自动上料组件和自动下料组件上没有钎焊料，自动感应门关闭，以确保炉内气体浓度。

在第一可选实施例中，所述待焊接件为连接器3，所述连接器3包括导电杆31、连接器本体32、陶瓷33和过度环34，导电杆31、连接器本体32均采用金属材质，所述第一电极21、第二电极22分别与连接器3的导电杆31的两端连接(如图1所示)，可以使导电杆31形成加热电回路(即形成发热电阻)，利用导电杆31发热进行钎焊。

在第二可选实施例中，所述待焊接件为连接器3，所述连接器3包括导电杆31、连接器本体32、陶瓷33和过度环34，所述第一电极21、第二电极22分别与连接器本体32的两端连接(如图2所示)，可以使连接器本体32形成加热电回路(即形成发热电阻)，利用连接器本体32发热进行钎焊。

以上两种连接方式均可以使连接器3形成一个发热电阻，当连接器3通过电流时，会发热使自己温度升高，再通过电能调节器23来控制连接器3的电流或电压，从而实现控制连接器3温度的目的。

本实施例中，所述钎焊模具为多个，所述发热控制组件2为一个，各钎焊模具并联或串联后与第一电极21、第二电极22连接，此结构适用于各连接器3的材质相同的情况，生产成本低。

在其它实施例中，所述钎焊模具和发热控制组件2均为多个，钎焊模具和发热控制组件2一一对应设置，即每个钎焊模具对应一个发热控制组件2，使每一钎焊模具都能单独控制温度，此结构适用于发热电阻不一样的材料，即使一陶瓷钎焊设备可以同时钎焊不同种钎焊料，其适用不同钎焊温度-时间曲线，与共用电能调节器23的方案相比，能确保每个发热电阻的控制温精度，从而使一个陶瓷钎焊设备中可以钎焊不同材质或温度差异较大的钎焊料4，互不干扰。

所述钎焊模具为石墨模具、金属模具中的一种，可以导电、电热即可，此处不作限制，在钎焊时，把连接器3装入钎焊模具中，第一、二电极可直接接到钎焊模具上，对钎焊模具通入电流使之发热，即可进行钎焊。其中，所述钎焊模具可以放入多个连接器3，来达到同时加热多个连接器3的目的。

在第三可选实施例中，所述第一电极21、第二电极22均与钎焊料4连接(请参阅图3)，由于钎焊料4本体就是导电体，也可以直接对钎焊料4通电流，使钎焊料4自身发热来达到钎焊的目的。

在一可选的实施例中，各钎焊模具之间设置有隔热层(图中未标号)，以防止多个不同的被加热体同时发热，相互之间有热场影响，比如两个钎焊模具温差较大时，可能会对温度测量和电能调节产生不利影响，甚至会导致无法控制，本实用新型采用在相邻两个钎焊模具之间设置隔离层隔离热场，或者加大被加热体之间的距离，使相互之间的热场影响降低到最小，从而便于温度的精准控制。

进一地，自动下料组件中还包括冷气接口，用于将自动下料组件中充入冷却气体(如氮气)，从而在下料的过程中对焊接件降温处理。本实用新型的陶瓷钎焊设备中，在自动下料组件的输出侧还设置有检测组件，用于对焊接件进行泄漏率测试、绝缘电阻测试、耐电压测试、外观一致性检测，并由分拣机构根据检测结果进行分拣，并计算报废率、返工率、良率等，本实用新型采用检测组件自动分拣代替现有常温冷却再人工检测的方式，提高了工作效率，节省了人力成本，且智能化程度高。

进一步地，所述发热控制组件分析报废品的类型、返工类型，根据报废品的类型、返工类型分析调整第一电极、第二电极、温度传感器的位置，及电能调节器的输出功率，来提高钎焊良率。

综上所述，本实用新型提供的陶瓷钎焊设备，包括炉体和发热控制组件，所述炉体中设置有钎焊模具，通过所述发热控制组件待焊接件，并通过电能调节器调整通过的电流或电压的大小变化来控制钎焊模具的温度的升温速度，可使每一个钎焊模具的加热温度不同，从而使一个陶瓷钎焊设备中可以钎焊不同材质或温度差异较大的钎焊料，互不干扰，只需使用较少的电能即可达到所需温度，热利用率极高，在钎焊过程中，还通过所述供气装置经进出气口往炉体内通入氮气或惰性气体，以保证炉体内的钎焊环境。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷钎焊设备，其特征在于，包括炉体和发热控制组件，所述炉体中设置有钎焊模具，所述发热控制组件包括第一电极、第二电极、电能调节器和电源，所述第一电极、第二电极设置于钎焊模具上，与待焊接件的两端连接，所述待焊接件、第一电极、电能调节器、电源、第二电极形成加热电回路，所述炉体具有进出气口。

2.根据权利要求1所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述发热控制组件还包括接触式温度传感器，所述接触式温度传感器设置于钎焊模具上、位于待焊接件处，并与电能调节器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述发热控制组件还包括多个非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器与电能调节器电连接。

4.根据权利要求1所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，还包括自动上料组件和自动下料组件，所述自动上料组件设置于炉体的入口处，自动下料组件位于炉体的出口处。

5.根据权利要求1所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述待焊接件为连接器，所述连接器包括导电杆、连接器本体、陶瓷和过度环，所述第一电极、第二电极分别与连接器的导电杆的两端连接。

6.根据权利要求1所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述待焊接件为连接器，所述连接器包括导电杆、连接器本体、陶瓷和过度环，所述第一电极、第二电极分别与连接器本体的两端连接。

7.根据权利要求5或6所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述钎焊模具为多个，所述发热控制组件为一个，各钎焊模具并联或串联后与第一电极、第二电极连接。

8.根据权利要求5或6所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述钎焊模具和发热控制组件均为多个，钎焊模具和发热控制组件一一对应设置。

9.根据权利要求7所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，各钎焊模具之间设置有隔热层。

10.根据权利要求1所述的陶瓷钎焊设备，其特征在于，所述第一电极、第二电极均与钎焊料连接。