כתמי ריתוך ממלאים תפקיד מכריע בריתוך נקודתי מהפך בתדר בינוני, ומספקים חיבורים חזקים ואמינים בין שני משטחי מתכת. הבנת תהליך היווצרות כתמי ריתוך חיונית למיטוב פרמטרי ריתוך, הבטחת ריתוכים איכותיים והשגת תכונות מכניות רצויות. במאמר זה נעמיק במנגנון העומד מאחורי היווצרות כתמי ריתוך בריתוך נקודתי של אינוורטר בתדר בינוני.
- מגע ודחיסה: השלב הראשון ביצירת כתמי ריתוך הוא יצירת מגע ודחיסה בין קצות האלקטרודה לחומר העבודה. כאשר האלקטרודות מתקרבות למשטח העבודה, מופעל לחץ כדי ליצור מגע הדוק. הדחיסה מבטיחה מגע אינטימי ומבטלת את כל הרווחים או כיסי האוויר שעלולים להפריע לתהליך הריתוך.
- חימום התנגדות: ברגע שהאלקטרודות יוצרות מגע, מועבר זרם חשמלי דרך חומר העבודה, ויוצר חימום התנגדות. צפיפות הזרם הגבוהה באזור המגע גורמת לחימום מקומי עקב ההתנגדות החשמלית של חומר העבודה. חום עז זה מעלה את הטמפרטורה בנקודת המגע, וגורם למתכת להתרכך ולבסוף להגיע לנקודת ההיתוך שלה.
- התכה והדבקה של מתכות: ככל שהטמפרטורה עולה, המתכת בנקודת המגע מתחילה להימס. החום מועבר מחומר העבודה לקצות האלקטרודה, וכתוצאה מכך מתכה מקומית הן של חומר העבודה והן של חומר האלקטרודה. המתכת המותכת יוצרת בריכה באזור המגע, ויוצרת פאזה נוזלית.
- התמצקות והדבקה במצב מוצק: לאחר יצירת בריכת המתכת המותכת, היא מתחילה להתמצק. כשהחום מתפזר, המתכת הנוזלית מתקררת ועוברת התמצקות, ועוברת חזרה למצבה המוצק. במהלך תהליך התמצקות זה, מתרחשת דיפוזיה אטומית, המאפשרת לאטומים של חומר העבודה וחומר האלקטרודה להתערבב וליצור קשרים מתכתיים.
- היווצרות כתמי ריתוך: התמצקות המתכת המותכת גורמת להיווצרות כתם ריתוך מוצק. נקודת הריתוך היא אזור מגובש שבו חומרי העבודה והאלקטרודה התמזגו יחד, ויצרו חיבור חזק ועמיד. הגודל והצורה של נקודת הריתוך תלויים בגורמים שונים כגון פרמטרי ריתוך, עיצוב האלקטרודות ותכונות החומר.
- קירור והתמצקות לאחר ריתוך: לאחר יצירת נקודת הריתוך, תהליך הקירור ממשיך. החום מתפזר מנקודת הריתוך לאזורים שמסביב, והמתכת המותכת מתמצקת לחלוטין. שלב הקירור וההתמצקות הזה חיוני להשגת תכונות מתכות רצויות והבטחת שלמות מפרק הריתוך.
היווצרות כתמי ריתוך בריתוך נקודתי מהפך בתדר בינוני הוא תהליך מורכב הכולל מגע ודחיסה, חימום התנגדות, התכה והתקשרות מתכת, התמצקות וקירור לאחר הריתוך. הבנת תהליך זה מסייעת לייעל את פרמטרי הריתוך, לשלוט באיכות כתמי הריתוך ולהבטיח את החוזק המכאני והשלמות של חיבורי הריתוך. על ידי שליטה קפדנית בפרמטרי הריתוך והבטחת תכנון נאות של אלקטרודות ובחירת חומרים, היצרנים יכולים לייצר באופן עקבי כתמי ריתוך באיכות גבוהה ביישומי ריתוך נקודתי מהפך בתדר בינוני.
זמן פרסום: 26 ביוני 2023
