ЛЕНТА ПРИПОЯ Российский патент 2021 года по МПК B23K35/06 

Изобретение относится к присадочным материалам для пайки, а именно к лентам из порошковых припоев на органической связке, применяемым для получения паяных соединений в машиностроении, например, при изготовлении сборочных единиц турбин, сотовых уплотнений турбомашин, радиаторов и трубопроводов.

Известна лента припоя (См. патент на изобретение ЛЕНТА ИЗ ПОРОШКОВОГО ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПРИПОЯ НА ОРГАНИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ. RU 2515157, МПК B23K 35/22, B23K 35/14, опубликован 10.05.2014), содержащая металлический порошок припоя, органическую полимерную связку и адгезионное покрытие. Последнее наносят на ленту припоя при сборке под пайку, чтобы обеспечить прочное сцепление ленты с поверхностями соединяемых деталей. Размеры ленты: 300×60×0,5 мм.

Известная лента припоя имеет следующие недостатки:

- дополнительная трудоемкость сборочных работ за счет операций нанесения адгезионного слоя при сборке деталей под пайку;

- дополнительная трудоемкости сборочных работ за счет операций раскроя и фасонной резки ленты припоя под соединения фасонных деталей по контуру;

- перерасход припоя за счет его истечения из соединительного зазора;

- ограниченный срок хранения по причине высыхания органической полимерной связки и утраты ею пластичности;

- низкая эластичность затрудняет крепление ленты припоя на неплоские поверхности под нелинейные соединения.

- ограниченная длина, менее 300 мм, затрудняет раскрой ленты припоя под соединения большей длины.

В качестве прототипа принята лента припоя (См. патент на изобретение КОНСТРУКЦИОННАЯ ПАЯЛЬНАЯ ЛЕНТА, RU 2689178, МПК B23K 35/02; B23K 35/30, опубликован 24.05.2019), содержащая слой порошка суперсплава, слой металлического порошка припоя на органической связке и слой флюса. Слой флюса сформирован между двумя отрезками клейкой с двух сторон фторполимерной ленты Teflon®, изготовленной из политетрафторэтилена и известной также как лента ПТФЭ. Адгезионное покрытие на одной стороне ленты ПТФЭ имеет легкоудаляемый защитный слой.

По меньшей мере, один из отрезков ленты ПТФЭ образует внешний слой ленты припоя. Перед креплением ленты припоя защитный слой адгезионного покрытия удаляют. Адгезионный слой ленты ПТФЭ используется для крепления ленты припоя к подлежащей пайке поверхности.

Лента припоя, содержащая ленту ПТФЭ, исключает операции нанесения адгезионного покрытия, обеспечивает длительный срок хранения органической полимерной связки и может иметь длину несколько метров.

Однако прототипу присущи другие недостатки аналога, и кроме того:

- процесс термической деструкции ленты ПТФЭ сопровождается выделением ядовитых газов, в том числе перфторизобутилена - крайне ядовитого газа, который примерно в 10 раз более ядовит, чем фосген

(см. https://mirfakt.ru/himicheskie-i-fizicheskie-svoistva-teflona-drugie-vidy/);

- температура полной деструкции ленты ПТФ превышает 800°С (см. Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров. Перевод с английского. Москва, „Мир“, 1967. 330 стр. С. 150), что исключает ее применение для припоев с температурой плавления до 800°С, так как даже небольшой зольный остаток приводит к непропаям, неметаллическим включениям и другим дефектам паяного соединения .

Задача, решаемая изобретением - улучшение конструктивно-технологических свойств ленты припоя для эффективного применения в условиях серийного производства.

Технический результат от использования изобретения заключается в сокращении трудоемкости сборки паяных соединений, уменьшении расхода ленты припоя и обеспечении безопасности производственных процессов.

Изобретение может быть реализовано в несколько исполнениях.

1-е исполнение.

Лента припоя, содержит металлический порошок припоя, органическую полимерную связку с температурой разложения не более 600°С, адгезионное покрытие и защитный слой адгезионного покрытия,

Для решения поставленной задачи защитные слои адгезионного покрытия на противоположных сторона ленты припоя имеют разную адгезию.

Разная адгезия защитных слоев позволяет без повреждения ленты припоя удалять защитный слой с меньшей адгезией после закрепления ленты припоя на адгезионном покрытии противоположной стороны.

Дальнейшее улучшение конструктивно-технологических свойств ленты может быть достигнуто в следующих исполнениях.

2-е исполнение.

Лента припоя в 1-м исполнении, отличающаяся тем, что защитные слои адгезионного покрытия на противоположных сторонах ленты припоя имеют разную маркировку, например, разный цвет.

Разная маркировка указывает на последовательность удаления защитных слоев, чтобы исключить повреждение ленты при удалении защитных слоев.

3-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один защитный слой адгезионного покрытия выполнен с метрической разметкой.

Метрическая разметка снижает трудоемкость раскроя ленты припоя и обеспечивает контроль ее расхода.

4-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере один защитный слой адгезионного покрытия выполнен с дюймовой разметкой.

Дюймовая разметка снижает трудоемкость раскроя ленты припоя и обеспечивает контроль ее расхода при использовании дюймовой системы размеров.

5-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-4, отличающаяся тем, что, меньшей мере, один защитный слой адгезионного покрытия выполнен из бумаги.

Защитный слой из бумаги наиболее недорогое и удобное средство предохранения адгезионного покрытия на короткий период.

6-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один защитный слой адгезионного покрытия выполнен из полимерного материала, например, полиэтилена.

Защитный слой из полимерного материала обеспечивает сохранение адгезионного покрытия в течение длительного периода.

7-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-6, отличающаяся тем, что выполнена перфорированной по всей длине.

Перфорированная лента обеспечивает более тонкий слой припоя в соединительном зазоре за счет заполнения пространства отверстий расплавленным припоем, что снижает потери припоя от истечения из соединительного зазора. Кроме того, перфорация увеличивает эластичность ленты припоя. Эластичная лента позволяет компенсировать погрешности ее раскроя, за счет растяжения ленты в нужный размер. Эластичная лента припоя лучше крепится на неплоских поверхностях и под нелинейные швы.

8-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-7, отличающаяся тем, что ее края окантованы зубцами.

Зубчатая окантовка обеспечивает надежное крепление ленты припоя на неплоские поверхности под нелинейные соединения.

9-е исполнение.

Лента припоя по одному из пунктов 1-7, отличающаяся тем, что выполнена с отверстиями, повторяющими контур поверхности соединения деталей.

Лента припоя с отверстиями, повторяющими контур поверхности соединения деталей, позволяет сократить трудоемкость сборочных работ и расход припоя при раскрое и фасонной резке под соединения деталей по контуру.

Лента припоя может быт армирована тонкими нитями, сеткой или тканью из синтетических волокон.

10-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-9, отличающаяся тем, что армирована тонкими нитями из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С.

11-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-9, отличающаяся тем, что армирована сеткой из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С.

12-е исполнение.

Лента припоя в одном из исполнений 1-9, отличающаяся тем, что армирована синтетической тканью с температурой разложения до 600°С.

Армирование упрочняет структуру припоя на органической связке и позволяет производить ленты припоя длиной несколько метров.

На фиг. 1 совмещены вид и разрез отрезка ленты припоя. Размеры по толщине ленты увеличены в целях наглядности. На фиг. 2 представлен отрезок ленты припоя с метрической и дюймовой разметками. На фиг. 3 - лента припоя с перфорацией овальными отверстиями и зубчатой окантовкой.

Лента припоя, содержит металлический порошок припоя 1, органическую полимерную связку 2 с температурой разложения не более 600°С, адгезионное покрытие 3, внешние защитные слои 4 и 5 адгезионного покрытия. Лента припоя армирована сеткой 6 из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С.

Защитный слой 4 имеет большую адгезию, чем слой 5. Защитный слой 5 отмечен маркировкой «Верх».

Защитные слои 4 и 5 адгезионного покрытия выполнены из полимерного материала, например, полиэтилена. Защитный слой 5 адгезионного покрытия выполнен с метрической и дюймовой разметками.

Лента припоя выполнена с круглыми 7 и прямоугольными 8 отверстиями.

На фиг. 2 показана лента припоя, перфорированная овальными отверстиями 9 и окантованная зубцами 10.

Лента припоя используется следующим образом.

Производят раскрой ленты припоя на отрезки нужной длины. При раскрое ленты припоя пользуются метрической и/или дюймовой разметками. С каждого отрезка ленты припоя удаляют защитный слой 4 и вскрывают адгезионное покрытие нижней стороны ленты. Отрезки ленты припоя закрепляют посредством вскрытого адгезионного покрытия на поверхности одной из соединяемых деталей. Затем удаляют защитный слой 5 с маркировкой «Верх», вскрывая адгезионное покрытие верхней стороны ленты. Меньшая адгезия защитного слоя 5 не нарушает крепление ленты припоя по нижней стороне и не разрушает ленту припоя при вскрытии. На верхней стороне ленты припоя посредством вскрытого адгезионного покрытия крепят вторую соединяемую деталь. Собранную конструкцию подвергают термической обработке для образования паяных соединений.

Производство ленты припоя реализовано в условиях химико-технологического участка металлообрабатывающего завода.

Промышленная применимость изобретения подтверждена изготовлением и испытаниями опытной партии изделий.

Изобретение может быть использовано при получении паяных соединений, в частности в условиях серийного производства. Лента припоя выполнена из металлического порошка припоя 1 на органической полимерной связке 2 с температурой разложения не более 600°С. Лента имеет адгезионное покрытие 3 и защитные слои 4 и 5 адгезионного покрытия. Защитный слой 4 имеет большую адгезию, чем слой 5. Лента припоя может быть армирована сеткой 6 из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С. Защитные слои 4 и 5 адгезионного покрытия могут быть выполнены из полимерного материала, например полиэтилена. Защитный слой 5 может иметь метрическую и дюймовую разметку. В отдельных исполнениях лента припоя может быть выполнена с круглыми 7 и прямоугольными 8 отверстиями или перфорирована овальными отверстиями 9 и окантована зубцами 10. Технический результат заключается в сокращении трудоемкости сборки паяных соединений и уменьшении расхода ленты припоя. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Лента припоя, содержащая слой из металлического порошка припоя с органической полимерной связкой, имеющей температуру разложения менее 600°С и адгезионное покрытие с защитным слоем, отличающаяся тем, что защитные слои адгезионного покрытия на противоположных сторонах ленты имеют разную адгезию.

2. Лента припоя по п. 1, отличающаяся тем, что защитные слои на противоположных сторонах ленты имеют разную маркировку, например разный цвет.

3. Лента припоя по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из защитных слоев выполнен с метрической разметкой.

4. Лента припоя по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из защитных слоев выполнен с дополнительной дюймовой разметкой.

5. Лента припоя по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из защитных слоев выполнен из бумаги.

6. Лента припоя по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из защитных слоев выполнен из полимерного материала, в частности полиэтилена.

7. Лента припоя по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она выполнена перфорированной по всей длине.

8. Лента припоя по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что она выполнена с зубчатой окантовкой краев.

9. Лента припоя по одному из пп. 1-6, 8, отличающаяся тем, что она выполнена с отверстиями, повторяющими контур поверхности соединения деталей.

10. Лента припоя по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что слой из металлического порошка припоя с органической полимерной связкой армирован тонкими нитями из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С.

11. Лента припоя по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что слой из металлического порошка припоя с органической полимерной связкой армирован сеткой из синтетических волокон с температурой разложения до 600°С.

12. Лента припоя по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что слой из металлического порошка припоя с органической полимерной связкой армирован синтетической тканью с температурой разложения до 600°С.