真空钎焊炉控制系统的设计(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)天津百利机电控股集团有限公司研究院 作者:李欣

  (1) 压力控制回路是PLC 与真空度显示仪、压力控制器组成测控系统, 根据钎焊工艺, 在真空显示仪及压力控制器上设定相应参数, 以控制工作程序中的罗茨泵启动、加热、充气压力及起风机信号等。

  (2) 设有各种执行元件的手动开关, 主要用于调试和维护真空炉, 其控制为: 输入操作后, PLC 按照程序设定执行相应的动作。根据工艺需要, 个别元件设置为互锁, 以免损坏元器件。

  (3) 旁路阀、高真空阀、主路阀等均配有传感器, PLC 可通过各传感器的输入信号执行下一步工作程序。

  (4) 对机械泵过载、罗茨泵过载、冷却风机过载、水压低、超温、过流、扩散泵断相、充气超压等设有报警装置, PLC 输入端得到上述信号后, 分别给输出端的蜂鸣器、报警灯信号, 以报警提示, 并在显示屏上作出提示。

3.3、控制系统程序

  为了确保真空钎焊零件的性能和质量, PLC 的程序设计必须依据钎焊工艺的要求, 对温度和真空度进行严格控制。

(1) 工艺要求

  在电力、军工及航空航天等行业中, Cu 和金属氧化物零件要求采用真空钎焊工艺。而Cu 的表面还原要求炉内真空度在0.05~0.5 Pa 范围内, 因此在实际工作中, 只有在炉内真空度达到该范围内才能开始加热。由于待焊材料和钎料在真空中加热时有蒸发现象, 因此在真空钎焊过程中必须采用分压的钎焊工艺, 即在规定温度下向真空炉内充入高纯氮或高纯氩气, 使炉中达到理想的真空度。

(2) 焊前准备

  为了保证钎焊炉能够正常工作, 钎焊出高质量的焊件, 每次开炉之前要对真空炉进行必要的检查, 确保安全可靠。检查步骤如下: 打开水冷系统总开关,保证水压在0.2 MPa 以上; 测量加热室电极对地绝缘阻应>100 Ω; 将调压器总开关合上, 打开电源开关;根据零件钎焊的工艺要求在显示器上设定真空度和温度控制曲线。

3.4、控制系统工作流程

  根据真空钎焊工艺要求, 真空炉的控制系统采用手动和自动相结合的控制方式。在执行程序时, 抽真空的全过程采用自动控制方式, 而开启和关闭炉门、装卸工件及开始加热后的所有动作均手动完成, 具体控制系统工作流程如图2 所示。

4、结论

  本文设计的真空钎焊控制系统在使用过程中运行可靠、操作简便, 钎焊后工件表面光洁、不需清洗, 满足了钎焊工艺的要求。

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