187460. lajstromszámú szabadalom • Karbonalapú forrasztófej és eljárás annak előállítására
1 187 460 2 A találmány karbonalapú forrasztó fejekre vagy a forrasztás kiolvasztására szolgáló betétekre vonatkozik forrasztópákákhoz vagy forrasztást kiolvasztó szerszámokhoz. A forrasztóbelét lemezzel bevont felülettel rendelkezik. Még pontosabban körülhatárolva, a találmány cserélhető forrasztó és forrasztást kiolvasztó betétekre vonatkozik, amelyek olcsóbbak, mint a szabványos rézbetétek, élettartamuk hosszabb, ellenállóak a gödörképződéssel szemben és a szabványos forrasztóhegyekkel kapcsolatos problémákat vagy teljesen kiküszöbölik vagy legalábbis nagymértékben csökkentik. A karbonalapú forrasztó és forrasztást kiolvasztó betétek előállítására szolgáló eljárás szintén a találmány tárgyát képezi. A hegyek (betétek) ellenállóak a magas hőmérséklettel és a korrózióval szemben, felhasználhatók bármilyen forrasztópákához vagy forrasztáskiolvasztó szerszámhoz, beleértve a hőmérséklet-szabályozással ellátott forrasztópákákat és forrasztáskiolvasztó szerszámokat. Közismert tény, hogy minden forrasztópákának van forrasztóbetétje és a legtöbb forrasztópáka úgy van kialakítva, hogy a betéteket cserélni lehessen. A cserélhető hegyeket rendszerint a forrasztópáka erre a célra kialakított furatába lehet behelyezni, ezek a betétek vagy menetesek vagy pedig egy állítócsavarral vagy egyéb mechanikai eszközökkel lehet azokat rögzíteni. Ismeretes továbbá, hogy igen sok hőmérséklet-szabályozással ellátott hegesztőpáka egy érzékelöelemet tartalmaz, amely a forrasztópákának a betétet felvevő furatában helyezkedik el. Az érzékelőelem beilleszkedik a permanens vagy cserélhető forrasztóbetét megfelelő részébe. Az is ismeretes, hogy a forrasztáskiolvasztó szerszámok cserélhető forrasztáskiolvasztó betétekkel rendelkeznek, ezek általában csavarmenettel rögzíthetők a szerszámban. Ezeknél a betéteknél egy központi csőalakú vákuum-kivezetés van kialakítva, amelyen keresztül a megolvasztott forraszt lehúzzák. A szokványos eljárások során a forrasztó vagy forrasztáskiolvasztó betéteket egy réztestböl alakítják ki, részben azért, mert ezek a réztestek jó hővezetők. Mindazonáltal ezen réztesteknek a betétek elkészítésére történő felhasználása igen sok problémát hozott magával. így pl. ha a réz érintkezésbe kerül az általánosan használt forraszokkal, a forrasz reakcióba lép a rézzel és azt feloldja. Ezen oknál fogva a betéteket, legalábbis azon a részen, ahol érintkezésbe kerülnek a forrasszal, lemezzel szokták bevonni. Ezen túlmenően, a forrasztáskiolvasztó betét csöalakú vákuum-átvezetését mindenképpen be kell vonni valami lemezzel vagy másképpen kell védeni a megolvadt forrasszal való érintkezéssel szemben. Ha nem védjük, az átvezetés eldugul. Mindazonáltal a rézalapnak lemezzel történő bevonása általában nem teljesen oldja meg a problémát, mivel ez a bevonat idővel elkopik és igen gyakran már az alkalmazás kezdetén kisebb hibák és repedések vannak benne. A felmelegített forrasz átszivárog az ilyen hibás és elkopott helyeken és feloldja az alatta lévő rézalapot, amelynek eredményeképpen olyan lyukak keletkeznek, mint egy lyukas fogban. így a rézalapú betétek igen hamar elvesztik formájukat és hatásosságukat. A réznek a forrasztó és forrasztáskíoldó betétekhez történő felhasználása még egy külön problémával is jár. A réz, ha azokon a magas hőmérsékleten, melyek a forrasztáshoz vagy a forrasztás kiolvasztásához szükségesek, gyorsan oxidálódik. Ez az oxidáció káros kihatással van a betét felületére, és ami még ennél fontosabb, gyakran előfordul, hogy a cserélhető betét mintegy „odafagy" a forrasztópákához vagy a forrasztáskiolvasztó szerszámhoz a betét és a betétet felvevő furat határfelületén; ezen túlmenően, amennyiben a forrasztópáka úgy van kialakítva, hogy egy hőmérsékletérzékelő van a betét furatába beillesztve, a betét és a hőmérséklet-érzékelő gyakran összetapadnak. A részeknek ilyen jellegű összetapadása magát a forrasztópákát is tönkreteszi, gyakran válik szükségessé a javítás, vagy a forrasztópáka teljesen használhatatlanná válik. A rézbetét oxidációja egy további problémát rejt magában és ez a hőátvitellel kapcsolatos probléma. Ahoz, hogy kellő höátvitelt tudjunk biztosítani a fűtőelem és a forrasztóbetét szára között, a szárnak egészen pontosan kell illeszkednie a fűtőelem nyílásához. Mindazonáltal, a forrasztóbetét szára magasabb hőmérsékleten oxidálódik. A szár és a forrasztópáka határfelületén létrejövő oxidréteg szigetelőként hat és csökkenti a hőátviteli képességet a fűtőelem és a forrasztóbetét között. A hőmérséklet-szabályozóval ellátott forrasztópákáknál az oxidáció csökkenti az elem érzékenységét. Ahhoz, hogy a hőérzékélő pontosan mérni tudja a betét hőmérsékletét, annak szorosan illeszkednie kell az érzékelő-nyílásba. Az érzékelő és betét határfelületén létrejövő oxidáció azonban csökkenti a hőátvitelt és a szabályozószerv érzékenységét és a betét gyakran „odafagy” az érzékelőhöz. Ez a probléma olyannyira jelentős, hogy a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható típusnál az érzékelőt felvevő furat túl van méretezve, hogy elkerüljék vagy legalábbis csökkentsék ezt a veszélyt. Mindazonáltal ez a kialakítás csökkenti a hőátvitelt és a hőmérséklet-érzékelő szerv érzékenységét. Az egyik javasolt megoldásnál, hogy elkerüljék a betét és a forrasztópáka közötti határfelületen ezt a káros jelenséget, egy rozsdamentes acélból készült hüvelyt húznak rá a rézbetét azon szakaszára, amely a forrasztópákában van. Míg ez a rozsdamentes acélból készült hüvely csökkenti a betét és a forrasztópáka közötti összetapadással kapcsolatos problémákat, a betét hőátviteli tulajdonságai sokkal rosszabbak lesznek, mivel az acél és a réz között nincs molekuláris kötés. Ezen túlmenően ez a technika roppant költséges és nem küszöböli ki a hőszabályozóval ellátott forrasztópákákkal kap-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
