在金属加工领域,有两种技术因其精确性和可靠性而脱颖而出:
这两种方法都是在不熔化贱金属的情况下,利用填充金属将金属片连接在一起。虽然它们有相似之处,但各自不同的特点使它们适用于各行各业的各种应用。
焊接是一种使用熔点低于 450 °C 的填充金属(焊料)的工艺。这种技术因其能够产生牢固的导电接头而备受推崇,成为电子行业的基石。从电路板到导线连接,焊接是精确和耐用的代名词
钎焊则使用熔点高于 450 °C 但低于贱金属熔点的填充金属。熔化的填充金属在紧密配合的零件之间产生毛细作用,形成牢固的防漏结合。这种方法广泛应用于工具、汽车部件和各种金属结构的制造,具有坚固耐用和耐高温的特点。
材料之间的化学物理结合可以是金属对金属,也可以是绝缘体对金属。
在真空或高温环境下,电子元件上的助焊剂可能会产生有害影响。助焊剂由酸和盐组成,由于其蒸汽压较高,会转变为气态。随后,助焊剂材料在绝缘体上凝结会形成导电通路,导致泄漏电流,从而可能损害昂贵元件的完整性。遗憾的是,最活跃(因此腐蚀性最强)的助焊剂往往能建立最牢固的连接。某些材料属性(如耐真空性)在标准大气制造条件下是无法实现的。
解决这一问题的方法是采用高真空焊接和钎焊技术。在这两种方法中,两种不同材料之间的结合是通过第三种金属物质(即焊料或钎焊填充材料)来建立的。焊接和钎焊的主要区别在于,焊接主要涉及可逆的粘合,而钎焊则导致材料的不可逆扩散,从而产生更强的粘合力。整个过程在高真空(HV)或超高真空(UHV)环境下进行。这种环境消除了氧化风险,并允许使用无助焊剂的焊接材料。
左图:嵌入气体杂质的传统连接。
右图:通过高真空焊接和钎焊建立的连接,几乎没有杂质。
为满足客户对焊接和和铜焊的特定真空要求,可将漏率降至 10-3 mbar-l/s 以下,并附加高真空抽气系统。正如普朗克辐射定律所描述的那样,真空中的热传导完全是通过热辐射进行的,因此要在热区内实现最佳的温度均匀性,炉子的设计必须高度对称。这种设计考虑对于确保热量均匀分布以及粘接工艺的质量至关重要。
10 – 10-2 mbar
10-2 – 10-3 mbar
10-5 – 10-6 mbar
为满足客户对焊接和和铜焊的特定真空要求,可将漏率降至 10-3 mbar-l/s 以下,并附加高真空抽气系统。正如普朗克辐射定律所描述的那样,真空中的热传导完全是通过热辐射进行的,因此要在热区内实现最佳的温度均匀性,炉子的设计必须高度对称。这种设计考虑对于确保热量均匀分布以及粘接工艺的质量至关重要。
通过装有热交换器的甑内气体循环。 水冷容器加快了冷壁真空炉的冷却速度。
提升炉体,在石英罩上吹冷风,可加快冷却速度,缩短循环时间。
使用侧通道鼓风机从外部对蒸馏罐进行空气冷却。这种简单的技术可将冷却时间缩短 4 倍
在短时间内打开炉子,通过自然空气冷却来降低温度。也可以选择使用风扇来加速冷却。但请注意,隔热材料和加热器的磨损会增加。
通过焊接和钎焊制造的零件可能会在真空或气体环境中退火,以确保其稳定连接。
例如,QATM 可帮助确保焊接和钎焊零件保持高质量。凭借其切割、嵌入、蚀刻和相分析产品,QATM 是使用焊接和钎焊技术制造零件的材料分析的最佳合作伙伴。
焊接和钎焊是指在不熔化贱金属的情况下,利用填充金属将金属片连接在一起。因此,焊接温度最高可达 1600°C。
焊接的温度低于 450°C,钎焊的温度高于 450°C。
焊接和钎焊可用于电子、医药技术、航空航天、国防等领域。