RU2113947C1 - Electric crucible - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; dip soldering. SUBSTANCE: crucible has reservoir with melted solder, heating elements with process control circuit, heat conducting rods with sensors to control solder temperature and temperature of heating element sheathing. EFFECT: prevention of overheating of elements especially at initial heating of solder, increased serviceability of heating elements and reliability of crucible. 1 dwg

Description

Изобретение относится к пайке, в частности к устройствам для пайки погружением. The invention relates to soldering, in particular to devices for soldering by immersion.

Известен электрический тигель, содержащий емкость с расплавленным припоем, нагревательные элементы в виде ТЭНов, теплопроводящий стержень с чувствительными элементами для регулирования температуры припоя и механизм для циркуляции припоя. (а.с. N 484053, кл. B 23 K 3/06, 1975)
Недостатком известного электрического тигля является отсутствие контроля за работоспособностью нагревательных элементов.Known electric crucible containing a container with molten solder, heating elements in the form of heating elements, a heat-conducting rod with sensitive elements for regulating the temperature of the solder and a mechanism for circulating the solder. (A.S. N 484053, CL B 23 K 3/06, 1975)
A disadvantage of the known electric crucible is the lack of control over the operability of the heating elements.

Во время первоначального разогрева припоя, когда он еще не перешел в жидкое состояние и отсутствует циркуляция, возможен перегрев нагревательных элементов выше допустимой температуры из-за инерционности при контроле температуры припоя теплопроводящим стержнем, так как коэффициент теплопередачи твердого припоя ниже, чем жидкого. During the initial heating of the solder, when it has not yet turned into a liquid state and there is no circulation, heating elements may overheat above the permissible temperature due to inertia when controlling the temperature of the solder with a heat-conducting rod, since the heat transfer coefficient of solder is lower than that of liquid.

В связи с этим в зоне расположения нагревательных элементов температура будет значительно выше, чем в зоне теплопроводящего стержня, контролирующего температуру припоя, и соответственно не произойдет отключение нагревательных элементов. In this regard, in the zone of location of the heating elements, the temperature will be significantly higher than in the zone of the heat-conducting rod that controls the temperature of the solder, and accordingly, the heating elements will not be turned off.

При перегреве выше допустимой температуры нагреватели (ТЭНы) могут преждевременно выходить из строя, нарушая работоспособность тигля в целом. When overheating above the permissible temperature, heaters (heating elements) can prematurely fail, disrupting the performance of the crucible as a whole.

Для повышения работоспособности нагревательных элементов и надежности электрического тигля последний снабжен дополнительным теплопроводящим стержнем, имеющим чувствительные элементы и контактирующим с поверхностью оболочки нагревательного элемента. При этом чувствительные элементы дополнительного теплопроводящего стержня взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами. To increase the efficiency of the heating elements and the reliability of the electric crucible, the latter is equipped with an additional heat-conducting rod having sensitive elements and in contact with the surface of the shell of the heating element. In this case, the sensitive elements of the additional heat-conducting rod interact with the control circuit of the heating elements.

Дополнительный анализ существенных отличий показал, что они известны в технике. Однако введение в конструкцию тигля дополнительного теплопроводящего стержня с чувствительными элементами, которые взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами, позволяет получить новый положительный эффект, заключающийся в повышении надежности и работоспособности конструкции за счет контроля температуры поверхности оболочки ТЭНов и исключения их перегрева. An additional analysis of significant differences showed that they are known in the art. However, the introduction of an additional heat-conducting rod with sensitive elements, which interact with the control circuit of the heating elements, into the crucible design, allows to obtain a new positive effect, which consists in increasing the reliability and operability of the structure by controlling the temperature of the shell surface of the heating elements and eliminating their overheating.

На чертеже изображен электрический тигель, содержащий емкость 1 с расплавленным припоем, разогревающуюся с помощью нагревательных элементов в виде ТЭНов 2. The drawing shows an electric crucible containing a container 1 with molten solder, heated by heating elements in the form of heating elements 2.

Емкость 1 размещена в теплоизолированном корпусе 3. Циркуляция припоя осуществляется механизмом 4, например, центробежным насосом с электроприводом. The tank 1 is placed in a thermally insulated housing 3. The solder is circulated by mechanism 4, for example, an electric centrifugal pump.

Контроль за температурой припоя выполняется теплоизолирующим стержнем 5 с чувствительными элементами 6, погруженным в припой. Дополнительный теплопроводящий стержень 7 с чувствительными элементами 8 контактирует с поверхностью оболочки одного из нагревательных элементов 2, при этом чувствительные элементы 5 и 8 взаимодействуют со схемой управления нагревательными элементами тигля (не показана). Monitoring the temperature of the solder is carried out by a heat-insulating rod 5 with sensitive elements 6 immersed in the solder. An additional heat-conducting rod 7 with sensitive elements 8 is in contact with the shell surface of one of the heating elements 2, while the sensitive elements 5 and 8 interact with the control circuit of the heating elements of the crucible (not shown).

Тигель работает следующим образом. The crucible works as follows.

При первоначальном разогреве припой в емкости 1 находится в твердом состоянии, механизм циркуляции 4 отключен. Upon initial heating, the solder in the tank 1 is in a solid state, the circulation mechanism 4 is disabled.

При включении схемы управления тиглем питание подается на нагревательные элементы 2, от которых тепло передается припою, при этом он более интенсивно разогревается в зоне нагревательных элементов 2. Передача тепла по твердому припою происходит медленнее, чем по жидкому, ввиду более низкого коэффициента теплопередачи и отсутствия перемешивания. В связи с этим теплопроводящий стержень 5 с чувствительными элементами 6 контролирует температуру припоя с запаздыванием по времени и может произойти перегрев нагревательных элементов 2. When the crucible control circuit is switched on, power is supplied to the heating elements 2, from which heat is transferred by the solder, while it is more intensively heated in the zone of the heating elements 2. Heat transfer through the brazing alloy is slower than through the liquid, due to the lower heat transfer coefficient and the absence of mixing . In this regard, the heat-conducting rod 5 with sensitive elements 6 controls the temperature of the solder with a delay in time and overheating of the heating elements 2 can occur.

Дополнительный теплопроводящий стержень 7, контактирующий с оболочкой одного из нагревательных элементов 2, передает тепло от оболочки к чувствительным элементам 8, которые при достижении температуры оболочки выше максимально допустимой, взаимодействия со схемой управления тиглем, отключают питание нагревательных элементов 2. При этом передача тепла припою продолжается, происходит остывание нагревательных элементов 2 и повторное включение их чувствительными элементами 8. Этот процесс повторяется, пока не закончится разогрев и не произойдет расплавление припоя. После этого контроль и регулировка температуры припоя производится погруженным в припой теплопроводящим стержнем 5 с чувствительными элементами 6, которые, взаимодействуя со схемой управления тиглем, при достижении верхнего предела рабочей температуры припоя отключают нагревательные элементы 2, а при остывании припоя до нижнего предела снова включают их. An additional heat-conducting rod 7 in contact with the shell of one of the heating elements 2 transfers heat from the shell to the sensitive elements 8, which, when the shell temperature is above the maximum allowable, interacting with the crucible control circuit, turn off the power to the heating elements 2. In this case, the heat transfer by solder continues , the heating elements 2 cool down and their sensitive elements are turned on again 8. This process is repeated until heating is complete and melting of the solder will go. After that, control and adjustment of the solder temperature is performed by a heat-conducting rod 5 immersed in the solder with sensitive elements 6, which, when interacting with the crucible control circuit, when the solder reaches the upper limit of the working temperature, turn off the heating elements 2, and when the solder cools down to the lower limit, turn them on again.

После полного расплавления припоя включается механизм циркуляции 4, который перемешивает припой и обеспечивает равномерную температуру в емкости. При стабилизации температурного режима тигля и циркуляции припоя нагревательные элементы 2 не перегреваются до максимально-допустимой температуры, так как улучшается передача тепла, но контроль температуры на поверхности оболочки нагревательного элемента 2 теплопроводящим стержнем 7 с чувствительными элементами 8 продолжается. В случае нарушения нормальной работы и перегрева оболочки выше максимально-допустимой температуры, чувствительные элементы 8, взаимодействуя со схемой управления тиглем, отключают питание нагревательных элементов 2. В предлагаемом электрическом тигле, благодаря применению дополнительного теплопроводящего стержня с чувствительными элементами для контроля температуры поверхности оболочки нагревательных элементов (ТЭНов), исключается возможность их перегрева выше максимально допустимой температуры, особенно при первоначальном разогреве припоя. Этим повышается работоспособность нагревательных элементов и надежность тигля в целом. After complete melting of the solder, the circulation mechanism 4 is activated, which mixes the solder and ensures a uniform temperature in the tank. With the stabilization of the temperature regime of the crucible and the circulation of solder, the heating elements 2 do not overheat to the maximum permissible temperature, since heat transfer improves, but temperature control on the surface of the shell of the heating element 2 by the heat-conducting rod 7 with sensitive elements 8 continues. In the event of a malfunction and overheating of the shell above the maximum permissible temperature, the sensitive elements 8, interacting with the crucible control circuit, turn off the power of the heating elements 2. In the proposed electric crucible, through the use of an additional heat-conducting core with sensitive elements to control the surface temperature of the shell of the heating elements (TENOV), the possibility of their overheating above the maximum permissible temperature is excluded, especially when initially roar solder. This increases the efficiency of the heating elements and the reliability of the crucible as a whole.

Claims (1)

Электрический тигель, содержащий емкость с расплавленным припоем, нагревательные элементы в виде ТЭНов со схемой управления, теплопроводящий стержень, погруженный в припой, с чувствительным элементом для регулирования температуры припоя и механизм для циркуляции припоя, отличающийся тем, что тигель снабжен дополнительным теплопроводящим стержнем, контактирующим с поверхностью оболочки нагревательного элемента, с чувствительным элементом, взаимодействующим со схемой управления нагревательными элементами. An electric crucible containing a container with molten solder, heating elements in the form of heating elements with a control circuit, a heat-conducting rod immersed in solder, with a sensing element for regulating the temperature of the solder, and a mechanism for circulating the solder, characterized in that the crucible is equipped with an additional heat-conducting rod in contact with the surface of the shell of the heating element, with a sensitive element interacting with the control circuit of the heating elements.