Устройство для бесштенгельной откачки и пайки деталей с замкнутым объемом

 

Сеюз Севетсам»

Сециаяистичесии»

Ресаубяик

ОПЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! и 657477 (61) Дополнительное к авт. Саид-ву(22) Заявлено 211276 (21) 2431999/25-27 с присоединением заявки М— (23) Лриоритет(И) M. Кл.

Н 01 3 9/40

В 23 K 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150479. Бюллетень М 14 (5З) УДК 621. 791.

° 3 (088. 8) Дата опубли кован и я описания 150 479 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСЩТЕИГЕЛЬИОЙ

ОТКАЧКИ И ПАЙКИ ДЕТАЛЕЙ

С ЗАИКИУТЫМ ОБЪЕИОИ

Изобретение относится к устройствам, пре; назначенным для производства бесштенгельной откачки деталей с замкнутым объемом, в частности для откачки и пайки чувствительных элементов частотных датчиков давления.

Известно устройство для пайки, содержащее станину со стойкой, на которой смонтированы держатели с нижним подвижным и верхним неподвижным нагревателями fl).

Однако нагрузка, прикладываемая к паяемым поверхностям непосредственно при установке изделия в приспособление, в случае вакуумной пайки узла с замкнутым объемом не позволит произвести его бесштенгельную откачку.

Известно устройство для пайки и откачки электровакуумных иэделий f2), предназначенное преимущественно для бесштенгельной откачки и пайки твердыми припоями электровакуумных приборов. Устройство включает цилиндрическую обойму, запорную крышку и термобиметаллический вкладыш, выполненный в виде диска с активным слоем из жаропрочной стали и пассивным-из молибдена. Собранный в оправку электровакуумный прибор помещают в цилиндрическую обойму, при помощи запорной@» крышки выбирают зазор между паяемыми деталями электровакуумного прибора.

Скрепленный таким образом прибор поступает в зону откачки, где бесштенгельная откачка его внутренней полости осуществляется через микрозаэсры по контактирующим поверхностям деталей.

При нагреве под пайку термобиметаллический вкладыш, плоский в холодном состоянии, начинает принимать сферическую Форму, осуществляя тем самым нарастание по мере повышения температуры величины усилия íà соединяемые поверхности прибора и припой. При этом обеспечивается поджатие паяемых деталей без перекосов. По окончании пайки прибор охлаждается совместно с термобиметаллическим зажимом и при достижении исходной температурЫ запаянный прибор освобождается от осевого усилия.

В зависимости от материалов биметаллического вкладыша, его размеров и количества вкладышей в предлагаемой схеме можно реализовать различные сочетания осевой нагрузки и выбираемых в процессе пайки зазоров.

Однако устройство не обеспечивает бесштенгельной откачки и пайки чув6574

3 ствительных элементов частотнйх датчиков давления типа аяероидяых коробок, имеющих внутреннее остаточяое давление гелия 10...300 мм рт.ст. или вакуум 0,1 мм рт.ст., Изготонленных из труднопаяемых прецизионных сплавов типа элиннаров, и которые 5 должны отвечать требованиям повышенной герметичности.

Предварительное зажатие припоя между паяемыми поверхностями с помощью байонетяого соединения центриру.ющей обоймы с запорной шайбой в слу чае применения мягких припоев н ниде сплошных колец не обеспечивает достаточных по контактирующим поверхностям микроэазоров, через которые про- 15 исходит откачка и последующее заполнение гелием внутренней полости коробок. Как следствие, откачка и заполнение гелием внутреннего объема коробок занимают много времеяИ, а ос->0 таточное давление невозможно гарантировать в заданных пределах.

Плавное .нарастание осевого усилия в процессе нагрева не желательно, так как при этом вниду увеличения уплотня->, ющих свойств кольца припоя происходит уменьшение микрозазоров, через которые происходит откачка.

В то >хе время по мере роста температуры увеличивается отделение но З0 внутренний объем коробки газон, сорбированных со стенок,и газон, растворенных из распланленного припоя, что, н конечном итоге, загрязняет атмосферу (пайка в гелии) или увеличи- 35 вает остаточное давление (пайка в вакууме) внутри коробки.

Постоянное уменьшение осевого усилия в процессе охлаждения запаянной коробки создает неблагоприятяые условия для кристаллизации расплавленного припоя особенно, если процесс пайки требует значительного neperpe sa, а припой имеет большой интервал кристаллизации„ Уменьшение усилия н 45 процессе кристаллизации припоя приводит к появлеяию и йаяном шве пор и значительному снижению его герметичности. Цель изобретения — повышение ка- 50 честна паяного соединения и обеспечение гарантированного давления газа в объеме иэделия.

Для этого устройство, содержащее центрирующую обойму для установки де- 55 талей, состоящую из днух частей, и узел прижима, снабжено упорным кольцом, установленным между торцами час.тей обоймы и выполненным из материала с температурой плавления не выше температуры пайки. Такая конс .рукция устройства позволяет: реализовать н зоне исайки необходимые для откачки объема иэделия и его последующего заполнения гелием микроэазоры, 65 передать осевое усилие на соединяемые торцы изделяи при определенной температуре, соответствующей, точке плавлеяия материала упорного кольца; сократить воздействие удельного давления в зоне пайки во время процессов расплавления и кристаллизации припоя, а также охлаждения запаянного изделия.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вйд: устройство состоит иэ центрирующей обоймы, включающей неподвижную 1 и подвижную

2 части, смыкающиеся через кольцо 3, и имеющей пазы 4 для откачки, станины 5, болта 6, пружины 7.

Гофрированное кольцо припоя 8 и детали изделия 9 образуют замкнутый объем.

Работает устройство следующим образом, Детали изделия с гофрированным кольцом припоя укладываются н неподвижную 1 часть центрирующей обоймы, на которую надевается подвижная 2 часть таким образом, чтобы относительное перемещение частей обоймы ограничивалось упорным кольцом 3, а внутренний объем иэделия через пазы

4 сообщался с объемом вакуумной печи; между верхним торцом изделия и поднижяой обоймой обеспечивается гарантированный зазор, меньший, чем толщина упорного кольца.

Собранное в обойму изделие помещается в узел зажима на станину 5, Осевая нагрузка, создаваемая нагруэочным болтом 6 и пружиной 7, первоначально воспринимается упорным кольцом.

Устройство с паяным изделием помещается в объем вакуумной печи. Откачка объема коробки происходит через зазоры, образонаняые торцами коробки и гофрированным кольцом припоя. При этом давления во внутренней полости коробки и вакуумной печи выравниваюТся через небольшой промежуток времени, а процесс герметизации можно вести как в вакууме, так и контролируемой атмосфере (гелии).

При нагреве изделия до температуры плавления упорного кольца 3 выбирается зазор между верхним торцом коробки и подвижной частью центрирующей обоймы. В результате расплавления упорного кольца осеное усилие создает удельное давление на паяемых поверхностях, которое сохраняется в процессе плавления и кристаллизации припоя до полного охлаждения запаянного изделия, Устройство может быть использовано для пайки мягкими припоями, для диффузионной сварки н вакууме и контролируемых атмосферах.

Испытания опытного образца предлагаемого устройства прошли успешно.

657477

Формула изобретения

Составитель И.Ключников

Редактор И.Острова Техред И.Асталош Корректор О.Ковинская

Заказ 1813/50 Тираж 922 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Устройство для бесштенгельной откачки и пайки деталей с замкнутым объемом, содержащее центрирующую обойму для установки деталей, состоящую из двух частей, и узел прижима, о т л и- 5 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества паяного соединения и обеспечения гарантированного ,давления газа в объеме изделия, устройство снабжено упорным кольцом, установленным между торцами частей обоймы и выполненным из материала с температурой плавления не выше температуры пайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

Р 260373,кл. 49h, 30, 1967.

2 Авторское свидетельство

Р 465290, кл. H 01 3 9/40, 1972,