Для напайки твердосплавных плас­тин на державки токарных резцов, ло­кальной занални инструмента, пайки твердыми припоями мелких деталей используют нагрев токами высокой частоты или пламенем газовой горел­ки. Однако аппаратура ТВЧ громоздка и дорого стоит, она не для домашней мастерской или школьного кружка. Применить же газовую горелку по всем правилам может только сварщик высокой квалификации.

Но есть и еще один, почти забытый в наше время способ нагрева — на нонтактных машинах. Он наиболее приемлем в домашней, школьной, кол­хозной или совхозной мастерской, в техническом кружке.

Суть его в тепловом воздействии электрического тока на проводник. Вы­деляемое при этом количество тепла за­висит от величины тока, времени его действия на проводник и электриче­ского сопротивления последнего.

С учетом этой зависимости мы раз­работали аппарат, представляющий со­бой понижающий трансформатор, пер­вичная обмотка которого рассчитана на-220 В, вторичная — на 2 В. Площадь поперечного сечения магнитопровода около 50 см². Трансформатор закреп­лен на основании, а контактные шины вторичной обмотки — на прокладке-изоляторе.

Основание аппарата изготовлено из листовой стали толщиной 5 мм. Снизу в него ввернуты ножки. В основании прорезаны два окна: меньшее — для вентиляции, большее — для выхода болтов крепления контактных шин на текстолитовом изоляторе толщиной 10 мм. Отверстия по краям изолятора служат для его крепления к основа­нию.

Концы вторичной обмотки трансфор­матора заведены в отверстия зажимов и зафиксированы болтами (пазы зажи­мов позволяют деформировать их при затяжке и обеспечивать тем самым на­дежный электрический контакт).

Трансформатор укрыт защитным ко­жухом и прикреплен к основанию угол­ками 25X25 мм. К одному из верх­них уголков привинчена изоляционная колодна — для соединения проводов первичной обмотки с питающим шну­ром и включателем аппарата.

Так нак конструкторы-любители не часто имеют все необходимое для по­вторения описанной самоделки, рекомен­дуем начать изготовление аппарата с подбора пакета пластин трансформатор­ного железа (лучше Ш-образной фор­мы), а уж затем заняться расчетом обмоток.

Предположим, что площадь попе­речного сечения вашего магнитопровода (Q= аХв) равна 36,8 см². Тогда мощность вторичной обмотки трансфор­матора Р₂ = 36,8X36,8 = 1354,2 Вт, а первичной Р, = 1354,2/0,95 = 1425 Вт.

Сила тока I₁ = 1425 Вт/220 В = 6, 48 А; I₂=1354,2 Вт/2 В = 677,6А. Находим площадь попереч­ного сечения первичной обмотки:

S₁= (6,48 А) / (2 А/мм²⁾ = 3,24 м².

Диаметр провода отсюда

d₁= (4X3,24) / 3,14 = 2 мм.

Площадь поперечного сечения вто­ричной обмотки

S₂ = (677,6 А) / (2 А/мм²) = 338,8 мм²,

а диаметр провода

d₂ = (4×338,8) / 3,14 =20,77 мм.

Соответственно определяем число витков:

n₁ = 220000 / (222X36,8) =270 витков,

n₂ = (270X2) / 220 =2,5 витка.

Эффективность и экономичность ра­боты аппарата во многом зависят от величины плоскости соприкосновения тела резца с контактными шинами. Ко­личество тепла, выделяемое при про­хождении электрического тока, зави­сит от сопротивления проводника в местах контакта. При большой плоско­сти соприкосновения выделяется мало тепла при значительном расходе элект­роэнергии. И наоборот, при малой плоскости выделяется много тепла, что приводит к мгновенному нагреву кон­тактирующего слоя. Чтобы избежать оплавления металла и нарушения кон­такта, площадь соприкосновения под­бирается опытным путем.

При расположении тела резца на шинах, как показано на рисунке 3, очаг возникновения тепла будет рас­полагаться в зоне А; в зоне Б визу­ально наблюдаемого очага тепла не возникает из-за большой поверхности соприкосновения.

Перед пайкой (в том числе твердо­сплавных пластин к державкам рез­цов) необходимо выполнить ряд подго­товительных операций, чтобы обеспе­чить хорошую растекаемость припоя и смачиваемость им соединяемых дета­лей. Опорную поверхность пластин шлифуют и обезжиривают. Так же го­товят поверхность под пластину на те­ле резца: она должна быть прямоли­нейной, без уступов и завалов по кра­ям. Защита поверхностей деталей от окисления при пайке осуществляется флюсом (бурой).

Напайка происходит в такой после­довательности. Державку резца распо­лагают на шинах аппарата. Между со­единяемыми поверхностями помещают пинцетом припой (обрезок листовой ла­туни). Для более надежного прижима нагреваемых деталей друг н другу и и контактным шинам служит рычаг, уста­новленный на пластине-изоляторе. В паз рычага вставлен упор, которым и осуществляется прижим твердо­сплавных пластин к державкам рез­цов.

При включении аппарата зона контак­та быстро нагревается, металл плавит­ся, контакт нарушается и процесс пре­рывается. Избежать этого можно двумя способами: работая в прерывистом ре­жиме и плавно подавая напряжение на обмотки. В первом случае аппарат включается на 1,5—2 с, затем выклю­чается. В момент отключения тепло пе­редается от места контакта по телу резца, не оплавляя металл.

Плавную подачу напряжения можно обеспечить ЛАТРом. Увеличивая на­пряжение, добиваются того же резуль­тата, что и в первом случае: тепло волнами распространяется по державке от места контакта, обеспечивая нагрев до температуры плавления припоя. Контроль за процессом пайки осуще­ствляется визуально.

Такие режимы дают скорость нагре­ва державки в пределах 80— 100 град/с. Это уменьшает внутренние напряжения и предотвращает появле­ние трещин в твердосплавных пласти­нах. Чтобы избежать появления тре­щин в паяном шве, необходимо мед­ленное охлаждение.

Качественный паяный шов должен быть не толще 0,1 мм. Протяженность непропаянных мест не должна превы­шать 10%.

При отсутствии твердых сплавов в начестве режущих пластин можно использовать обломки фрез, сверл и других инструментов. Обломкам при­дается необходимая форма на заточ­ном станке, или они нагреваются и от­ковываются до получения стержня прямоугольного сечения, который при повторном нагреве разрубается зубилом на отдельные пластины.

Наш аппарат многоцелевого назначе­ния. Кроме изготовления резцов, его можно использовать и для локальной закалки инструмента (кернов, зубил, отверток и так далее). Достаточно при­коснуться к контактным шинам той частью инструмента, которую необхо­димо закалить, и подержать так не­сколько секунд. Температуру нагрева контролируют визуально, по цвету ме­талла. При этом необходимо соблюдать меры предосторожности: работать в ру­кавицах и защитных очках на зазем­ленном аппарате.

А. БОБРОВНИКОВ,

В. ЗИНЮК,

г. Мурманск

Моделист-конструктор