Stations de soudage par induction

Les stations de soudage par induction sont des stations de type contact. Le principe de fonctionnement d'un fer à souder par induction a été décrit dans l'article "Fers à souder électriques: types et modèles". En bref, le principe de fonctionnement d'un fer à souder par induction est le suivant.

La tige de soudure a un revêtement ferromagnétique, une bobine d'induction est enroulée autour de la tige. Des oscillations rectangulaires à haute fréquence (470 KHz) sont introduites dans la bobine, ce qui crée des courants de Foucault, des courants de Foucault dans le revêtement ferromagnétique. En raison des pertes dans le ferromagnet, il est chauffé, qui continue jusqu'à ce que la température atteigne le point de Curie, auquel les propriétés magnétiques du ferromagnet disparaissent, et le chauffage cesse.

Toutes les stations de soudage par induction fonctionnent sur ce principe, sauf peut-être à l'exception des stations chinoises, qui seront discutées plus loin. La méthode elle-même est appelée Smart Heat, qui peut être traduite par «chaleur intelligente». L'inventeur de cette méthode est la société américaine Metcal, et il est toujours l'un des principaux fabricants de stations de soudage par induction.

Les fers à souder par induction s'améliorent

Station de soudage MX-5000

La fréquence de 470KHz est actuellement considérée comme réduite, car les meilleures stations de soudage par induction les plus avancées ont une fréquence de générateur allant jusqu'à 13 + MHz! Un exemple frappant d'une telle station est le système de soudage de haut niveau METCAL MX-5000. Son apparence est illustrée à la figure 1.

Figure 1. Station de soudage par induction MX-5000

Une telle fréquence élevée permet non seulement de réduire la taille de l'outil de soudage, qui peut être estimée à partir de la figure 1, mais également d'améliorer ses propriétés opérationnelles. La station MX-5000 possède un deuxième canal, qui est utilisé pour connecter des pincettes thermiques, ce qui élargit considérablement les capacités de la station.

Les dimensions de la pointe du fer à souder sont si petites que la question peut se poser, mais comment la chaleur y est-elle stockée? Après tout, il suffit de toucher le lieu de la soudure avec une telle piqûre miniature, car elle se refroidit immédiatement. Il s'avère que tout est quelque peu différent des fers à souder ordinaires.

La pointe du fer à souder à induction stocke à peine la chaleur, la masse est trop petite et se refroidit lorsque le point de soudure est touché. Mais la stabilisation sur la pointe Curie est déclenchée, et la piqûre elle-même et le lieu de soudure chauffent rapidement. La puissance du fer à souder est auto-ajustable, l'affichage de la puissance est indiqué sur le panneau d'information illustré à la figure 2. Il convient également de noter qu'il n'y a pas de boutons et de boutons sur le panneau avant pour régler la température, tout se passe automatiquement au point Curie.

Figure 2. Affichage de la station de soudage MX-5000

Lorsque la tige de soudure refroidit en dessous du point de Curie, les propriétés magnétiques sont restaurées, et proportionnellement à la différence de température. Plus cette différence est grande, plus la vitesse de chauffage est forte et vice versa, plus la différence est petite, plus le chauffage est lent, la puissance est automatiquement ajustée.

Cet algorithme n'est pas sans rappeler Fonctionnement du contrôleur PIDLa température de la pointe est maintenue très précisément. Après tout, le point Curie est une loi physique, et vous n’allez pas aller à l’encontre de la loi. Si vous avez besoin d'une température de soudage différente, vous devez utiliser une piqûre avec un point de Curie différent. En confirmation de ces mots, vous pouvez apporter une photo avec les caractéristiques techniques de la station MX-5000.

Figure 3. Caractéristiques techniques de la station MX-5000

À la température de travail, le fer à souder à induction se réchauffe en seulement 1 ... 2 secondes, ce qui vous permet de l'éteindre lorsqu'il est juste sur le support: ils n'ont pas eu le temps d'amener le fer à souder au point de soudure, mais il est déjà chaud! Cela garantit non seulement des économies d'énergie, mais également une augmentation significative de la durée de vie de la tige de soudure.

Si les premiers modèles de fers à souder par induction utilisaient une tige de soudage placée dans une cartouche, des pointes remplaçables séparées sont désormais utilisées, dont le nombre est tout simplement énorme. Un ensemble d'embouts interchangeables est illustré à la figure 4.

Figure 4. Un ensemble de pointes remplaçables pour le MX-5000

Naturellement, ces piqûres ne sont pas simples, mais avec un point Curie. Il existe plusieurs ensembles de piqûres avec des températures différentes: 500, 600, 700 et 800 sur l'échelle Fahrenheit (ou 260, 315, 352 et 370 соответственнооC, respectivement). Ces températures dépendent de la composition chimique de la tige de soudure, de l'alliage à partir duquel elle est fabriquée.

Le point de Curie pour le fer est de 700 ˚C, pour le nickel de 358 ˚C. Aucune de ces températures ne convient pour le brasage, donc des éléments de terres rares sont ajoutés à l'alliage, capables d'abaisser le point de Curie de l'alliage résultant de n'importe quelle quantité. Par exemple, dans l'élément gadolinium des terres rares, le point Curie a une température de seulement 16 ˚C.

L'histoire de cette station de soudage sera complètement incomplète si elle n'est pas complétée par un autre dessin.

Figure 5. Station de soudage Dream ...

Les commentaires, comme on dit, ne sont pas nécessaires. Seul le Pentagone pouvait se permettre de telles stations de soudage, car pour l'armée américaine, la fiabilité de l'électronique est avant tout.

Stations d'induction chinoises

Ici aussi, les Chinois ont mûri. Des stations de soudage par induction bonnes et relativement peu coûteuses sont produites par la société chinoise Quick. Mais, contrairement à METCAL, les ingénieurs chinois ont suivi leur propre chemin. Ils n'ont pas commencé à cuire des alliages avec une pointe Curie, ils ont simplement fait un radiateur à induction, et ils ont ordonné la stabilisation de la température unité électronique de thermocouplecomme dans les stations de soudage conventionnelles. L'une des stations d'induction chinoises est illustrée à la figure 6.

Figure 6. Station de soudage Quick-203

Grâce à ce développement, il a été possible d'obtenir un chauffage ultrarapide avec stabilisation de la température, tandis que le prix de l'appareil est devenu beaucoup plus bas que celui des stations METCAL, peut-être avec une légère baisse de qualité. Mais à l'heure actuelle, ce sont les stations de soudage par induction chinoises qui sont largement utilisées par diverses sociétés dans leurs lignes de production, par exemple chez RIGOL.

Les stations de soudage à induction rapide de la société gagnent progressivement en popularité parmi les amateurs d'électronique, car ce n'est pas par hasard que les stations Quick-203 sont déjà disponibles dans les magasins en ligne pour moins de huit mille roubles. On pense que ceux qui sont constamment engagés dans la réparation d'appareils électroniques modernes fabriqués à l'aide de la technologie sans plomb apprécieront toutes les capacités de ces stations de soudage.

Boris Aladyshkin