A placa de alumínio e a folha de alumínio multicamadas podem ser unidas à folha de níquel usando calor e pressão controlados. Para áreas de contato maiores ou condutores de alumínio laminado, a soldagem por difusão é comumente avaliada porque pode unir os materiais sem solda convencional, enchimento de brasagem ou fluxo.
O processo correto depende se o alumínio é uma placa sólida ou uma pilha de folhas, se o níquel é aplicado em um ou ambos os lados, a espessura e o grau de cada material, as dimensões-da área colada e o desempenho elétrico e mecânico necessário.
Uma configuração desenvolvida para uma amostra de alumínio-níquel não deve ser copiada para outro produto. Os materiais, estrutura da junta e método de aceitação devem ser confirmados antes da finalização da configuração da máquina e do programa de soldagem.
Solicitação de amostra de soldagem
O alumínio pode ser soldado a uma folha de níquel?
Sim. Placas de alumínio, folhas de alumínio e materiais selecionados de folhas-de níquel podem ser unidos, mas a especificação exata do material deve ser conhecida.
"Folha de níquel" pode referir-se a:
- Folha de níquel puro
- Cobre-niquelado
- Aço-niquelado
- Uma liga de níquel
- Outro metal com revestimento superficial de níquel
Esses materiais possuem diferentes resistências elétricas, comportamento térmico e características de formação. O fornecedor deve fornecer informações sobre o grau de níquel, o material de base e o revestimento, em vez de identificar a peça apenas pela cor da superfície.
O lado do alumínio também precisa ser definido. Uma placa sólida de alumínio de 3,0 mm se comporta de maneira diferente de uma pilha de finas folhas de alumínio, mesmo quando ambas são usadas em um conector elétrico.
Como as juntas de placa de alumínio e folha de alumínio diferem?
| Estrutura da peça | Principal preocupação com soldagem | Requisito de ferramentas |
| Placa de alumínio sólido com níquel de um lado | Aquecimento irregular e distorção da placa | Apoie a placa e controle a posição do níquel |
| Placa de alumínio sólido com níquel em ambos os lados | Pressão equilibrada através de três camadas de material | Mantenha ambas as folhas de níquel alinhadas |
| Folha de alumínio multicamadas com níquel em um lado | Colagem interna de folhas e movimento de camadas | Aplique pressão uniforme em toda a pilha |
| Folha de alumínio multicamadas com níquel em ambos os lados | Alinhamento da folha, separação das bordas e espessura do terminal | Controle as posições superior e inferior do níquel |
| Peça pré-formada em alumínio com área de contato em níquel | Mudança dimensional em torno de curvas ou furos | Apoie as áreas formadas sem bloquear a junta |
Estas estruturas não devem compartilhar um programa de soldagem sem verificação. O acessório, a pressão, o tempo de aquecimento e a sequência de retenção podem precisar ser alterados.
Por que a soldagem de alumínio-com{1}}níquel é difícil?
O alumínio desenvolve uma camada superficial de óxido
O alumínio forma naturalmente uma camada de óxido estável. Óleo, impressões digitais, resíduos de corte e contaminação durante o armazenamento podem criar barreiras adicionais entre as superfícies de alumínio e níquel.
Se as superfícies não forem preparadas de forma consistente, uma amostra pode aderir enquanto outra se separa sob flexão ou teste mecânico.
O método de limpeza deve ser selecionado de acordo com o tipo de alumínio, espessura da folha e acabamento superficial. A folha fina pode ser arranhada, esticada ou rasgada por limpeza mecânica agressiva.
Após a preparação, o material deve ser protegido de futuras contaminações antes da soldagem.
Alumínio e níquel aquecem de maneira diferente
O alumínio conduz o calor rapidamente, enquanto a camada de níquel pode gerar e reter o calor de maneira diferente. Isso pode criar uma distribuição desigual de temperatura na junta.
Se muito pouco calor atingir a interface, os materiais só poderão ser pressionados entre si sem ligação suficiente. O calor excessivo pode resultar em:
- Deformação do alumínio
- Oxidação de superfície
- Deslocamento da folha-de níquel
- Material aderido ao ferramental
- Afinamento excessivo da articulação
- Mudanças dimensionais em torno de furos ou arestas
O aumento da temperatura não é, portanto, uma solução completa. A distribuição de pressão, o tempo de aquecimento, as ferramentas e a condição do material devem ser revisados em conjunto.
Folhas finas de alumínio podem se mover durante o carregamento
Uma pilha de folhas de alumínio multicamadas contém muitas interfaces. Cada camada deve permanecer alinhada dentro da área de colagem pretendida.
A folha dobrada, enrolada ou deslocada cria diferenças locais de espessura. As áreas mais altas recebem pressão primeiro, enquanto as áreas mais baixas podem permanecer ligadas de forma incompleta.
O aparelho deve controlar:
- Alinhamento de folha
- Posição-da folha de níquel
- Comprimento e largura da colagem
- Movimento durante o fechamento da ferramenta
- Espessura terminal acabada
- A transição entre seções coladas e flexíveis
A posição do níquel afeta a peça acabada
O níquel pode ser necessário em um ou em ambos os lados do componente de alumínio. Uma estrutura-de dupla face deve manter as folhas de níquel superior e inferior alinhadas enquanto a pressão é aplicada em toda a pilha.
Se o componente for puncionado, perfurado ou dobrado após a soldagem, a área colada também deverá permanecer estável durante essas operações. A posição do furo, a linha de dobra e a distância mínima da aresta devem, portanto, ser incluídas no desenho antes do projeto da ferramenta.
Como funciona a soldagem por difusão de alumínio-níquel?
Para esta aplicação, a soldagem por difusão utiliza aquecimento elétrico, pressão e tempo de retenção controlados para unir a área de contato de alumínio-níquel definida.
Uma sequência de produção típica inclui:
- Confirme os materiais de alumínio e níquel.
- Limpe e inspecione as superfícies de colagem.
- Posicione a placa de alumínio ou a pilha de papel alumínio no acessório.
- Coloque a folha de níquel em um ou ambos os lados conforme mostrado no desenho.
- Feche o ferramental e aplique a pressão programada.
- Aquecer a junta de acordo com o programa de soldadura validado.
- Mantenha a pressão durante os estágios de retenção e resfriamento inicial.
- Remova a peça e inspecione sua posição, dimensões e condições de colagem.
- Conclua qualquer teste necessário de perfuração, dobra ou elétrico.
As configurações dependem da espessura do alumínio, da especificação do níquel, da área de colagem e dos requisitos-da peça acabada. A potência nominal da máquina por si só não pode determinar se uma junta específica pode ser produzida.
Haifeisoldadores de difusão de alumíniosão desenvolvidos para condutores de alumínio, conectores de folha laminada e componentes selecionados de alumínio-níquel que exigem ferramentas-específicas para aplicações e testes de soldagem.
Que problemas podem ocorrer?
| Problema de soldagem | Possível causa | Primeira verificação |
| Folha de níquel descasca do alumínio | Superfícies contaminadas ou colagem insuficiente | Preparação do material e condição da interface |
| Folhas de alumínio intermediárias separadas | Calor, pressão ou empilhamento irregular de folhas | Seção-transversal e distribuição de pressão |
| O níquel se move durante a soldagem | Posicionamento inadequado | Localização do equipamento e sequência de carregamento |
| Placa de alumínio dobra ou empena | Entrada de calor excessiva ou irregular | Programa de contato, suporte e soldagem de ferramentas |
| A espessura da junta varia | Pilha irregular de folhas ou desalinhamento de ferramentas | Medições em toda a área colada |
| Rachaduras nas bordas durante a flexão | Colagem de borda fraca ou posição de dobra inadequada | Largura de colagem e distância da linha de dobra |
| Os resultados mudam durante a produção | Temperatura da ferramenta ou variação de resfriamento | Dados de ciclo-repetidos e sistema de resfriamento |
O defeito deve ser registrado antes de alterar as configurações. Ajuste uma variável principal de cada vez e use o mesmo método de teste após cada tentativa.
Perguntas frequentes
P: A folha de alumínio e a folha de níquel podem ser soldadas sem metal de adição?
R: Sim. A soldagem por difusão pode ser avaliada para estruturas selecionadas de folhas de alumínio e folhas de níquel-sem solda convencional, enchimento de brasagem ou fluxo. A viabilidade deve ser confirmada com materiais reais.
P: A mesma máquina pode soldar placa de alumínio e folha de alumínio?
R: Uma máquina pode abranger vários produtos dentro de sua faixa de trabalho, mas placas de alumínio e pilhas de folhas normalmente exigem diferentes ferramentas e programas de soldagem.
P: É possível soldar chapas de-níquel-dupla face?
R: Sim. Haifei demonstrou placa de alumínio com folhas de níquel em ambos os lados. O alinhamento, a distribuição de pressão e a espessura final devem ser verificados para cada produto.
P: Uma temperatura de soldagem mais alta produz uma junta mais forte?
R: Não necessariamente. O calor excessivo pode deformar o alumínio, aumentar a oxidação ou causar aderência. Calor, pressão, tempo de retenção e ferramentas devem ser ajustados como um processo.
P: A peça soldada pode ser perfurada ou dobrada?
R: Isso pode ser possível quando as operações conjuntas e de pós{0}}processamento são desenvolvidas juntas. A punção e a dobra devem ser incluídas nos testes de amostra, em vez de serem assumidas a partir da peça plana soldada.
Solicite uma avaliação de soldagem de alumínio-níquel
Envie à Haifei o desenho do produto, as especificações de alumínio e níquel, a estrutura da camada, as dimensões da colagem, os requisitos de processamento pós{0}}soldagem e o método de aceitação.
A Haifei pode revisar a peça de trabalho, realizar amostras de soldagem quando aplicável e recomendar um soldador por difusão de alumínio adequado, projeto de ferramentas e configuração de{0}controle de processo.
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