Solderen in een vacuümoven is een relatief nieuwe soldeermethode zonder vloeimiddel onder vacuümomstandigheden. Doordat het solderen in een vacuümomgeving plaatsvindt, wordt het schadelijke effect van lucht op het werkstuk effectief geëlimineerd, waardoor het solderen succesvol kan worden uitgevoerd zonder vloeimiddel. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor het solderen van moeilijk te solderen metalen en legeringen, zoals aluminiumlegeringen, titaniumlegeringen, superlegeringen, vuurvaste legeringen en keramiek. De gesoldeerde verbinding is helder en dicht, met goede mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid. Vacuümsoldeerapparatuur wordt over het algemeen niet gebruikt voor naaldlassen van koolstofstaal en laaggelegeerd staal.
De soldeerapparatuur in een vacuümoven bestaat hoofdzakelijk uit de vacuümsoldeeroven zelf en een vacuümsysteem. Er zijn twee typen vacuümsoldeerovens: hete ovens en koude ovens. Beide typen ovens kunnen worden verwarmd met aardgas of elektriciteit. Ze kunnen worden uitgevoerd als zijoven, bodemoven of bovenoven (Kang-type), en het vacuümsysteem kan universeel zijn.
Een vacuümsysteem bestaat hoofdzakelijk uit een vacuümeenheid, vacuümleidingen, vacuümkleppen, enzovoort. De vacuümeenheid is meestal samengesteld uit een roterende schottenpomp en een oliediffusiepomp. Een mechanische pomp alleen kan slechts een vacuüm van minder dan 1,35 × 10⁻¹ Pa bereiken. Om een hoger vacuüm te verkrijgen, moet de oliediffusiepomp gelijktijdig worden gebruikt, waarmee een vacuüm van 1,35 × 10⁻⁴ Pa kan worden bereikt. De gasdruk in het systeem wordt gemeten met een vacuümmeter.
Solderen in een vacuümoven is solderen in een oven of soldeerkamer waarbij de lucht wordt afgezogen. Het is met name geschikt voor het solderen van grote en doorlopende verbindingen. Het is ook geschikt voor het verbinden van bepaalde speciale metalen, waaronder titanium, zirkonium, niobium, molybdeen en tantaal. Vacuümsolderen kent echter ook de volgende nadelen:
① Onder vacuümomstandigheden verdampt metaal gemakkelijk, daarom mag vacuümsolderen niet worden gebruikt voor het lassen van basismetaal en soldeer met vluchtige elementen. Indien nodig moeten overeenkomstige complexe procesmaatregelen worden getroffen.
② Vacuümhardsolderen is gevoelig voor de oppervlakteruwheid, de kwaliteit van de montage en de pastolerantie van de gesoldeerde onderdelen, en stelt hoge eisen aan de werkomgeving en het theoretische niveau van de operators.
③ Vacuümapparatuur is complex, vereist een grote eenmalige investering en heeft hoge onderhoudskosten.
Hoe voer je het soldeerproces in een vacuümoven uit? Bij het solderen in een vacuümoven plaats je het te solderen werkstuk in de oven (of in de soldeercontainer), sluit je de ovendeur (of het deksel van de soldeercontainer) en breng je het werkstuk voorverwarmen onder vacuüm. Start eerst de mechanische pomp, draai de regelklep dicht zodra de vacuümdruk 1,35 Pa bereikt, sluit de directe verbinding tussen de mechanische pomp en de soldeeroven af en sluit de leiding die met de soldeeroven is verbonden via de diffusiepomp. Werk binnen een beperkte tijd met behulp van de mechanische pomp en de diffusiepomp om de soldeeroven tot de gewenste vacuümdruk te brengen en start vervolgens de elektrische verwarming.
Tijdens het gehele proces van temperatuurstijging en verwarming moet de vacuümeenheid continu werken om de vacuümgraad in de oven te handhaven, luchtlekkage bij diverse raakvlakken van het vacuümsysteem en de soldeeroven te compenseren, het vrijkomen van gas en waterdamp geadsorbeerd door de ovenwand, de armaturen en het laswerk te voorkomen, en de verdamping van metaal en oxide tegen te gaan, om zo de werkelijke luchtval te verminderen. Er zijn twee soorten vacuümsolderen: hoogvacuümsolderen en gedeeltelijk vacuümsolderen (middelvacuümsolderen). Hoogvacuümsolderen is zeer geschikt voor het solderen van basismetalen waarvan het oxide moeilijk ontleedt (zoals nikkellegeringen). Gedeeltelijk vacuümsolderen wordt gebruikt in situaties waarin het basismetaal of soldeer verdampt onder de soldeertemperatuur en de hoogvacuümomstandigheden.
Wanneer speciale voorzorgsmaatregelen nodig zijn om een hoge zuiverheid te garanderen, dient vóór het solderen met droge waterstof een vacuümzuiveringsmethode te worden toegepast. Evenzo zal het gebruik van een droge waterstof- of inertgaszuiveringsmethode vóór het vacuümpompen bijdragen aan betere resultaten bij solderen onder hoog vacuüm.
Geplaatst op: 7 mei 2022