Способ сварки деталей из разнородных диэлектрических материалов

)5 В 29 С 65 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2РКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ РАЗ Л Е КТРИЧ ЕСКИХ МАТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Черниговский филиал Киевского политехнического института им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической рево- ЛЮЦИИ(56) Варенцов В.А. и др. Вакуумные покрытия - основа создания отпайных приборов массового потребления. - Электронная техника, сер. Материалы, вып.11 (184), 1983, с.45-48.Варенцов В.А. и др. Исследование границы электроадгезионных соединений некоторых материалов электронной техники, Электронная техника, сер.Материалы, вып.12(185), 1983, с. 36-39. Изобретение относится к сварке диэлектрических материалов и может быть использовано для соединения диэлектриков с различными величинами удельного электри. ческого сопротивления.Целью изобретения является снижение трудоемкости и расширение технологиче ских воэможностей способа.На чертеже изображена принципиальная схема способа сварки,Способ сварки деталей из разнородных диэлектрических материалов заключается в том, что свариваат детали 1 и 2 из диэлектрических материалов с различными величинами удельного электрического сопротивления, например кварцевого стек(54) СПОСОБ СВАНОРОДНЫХ ДИЭРИАЛОВ(57) Изобретение относится к сварке диэлектрических материалов и может быть использовано для соединения диэлектриков с различными величинами удельного электрического сопротивления, Цель - снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей способа. Для этого в способе сварки деталей из разнородных диэлектрических материалов в процессе подачи электрического напряжения положительный потенциал прикладывают к детали с большей величиной удельного электрического сопротивления. При этом осуществляют кратковременное шунтирование указанной детали поверхностным электрическим разрядом до и после выдерки. Шунтирование детали осуществляют2 с. 1 ил.,1 табл,ла и ситалла, На деталь 1 из материала с большей величиной удельного электрического сопротивления (кварцевого стекла) наносят г,ромежуточный слой 3 алюминия, например, напылением. Свариваемые детали 1 и 2 помещают между дисковыми метал.лическими элект, одами 4 и 5, приводя их в контакт друг с другом и прикладывая внешнее фиксирующее усилие сжатия, Детали нагревают нагревателем 6 и подают на них электрическое напряжение, прикладывая положительный потенциал к детали 1 с большей величиной удельного электрического сопротивления. При этом в начальный момент осуществляют кратковременное шунтирование детали 1 поверхностнымэлектрическим разрядом 7, поднимая напряжение до образбвания разряда 7 между положительным электродом 4 и алюминиевым слоем 3 в течение 1-2 с. После этого напряжение снижают и детали выдерживают при пониженном напряжении. После выдержки осуществляют повторное кратковременное шунтирование детали 1 с большей величиной удельного электрического сопротивления поверхностным электрическим разрядом 7 в течение 1-2 с. На первом этапе процесса сварки за счет шунтирования диэлектрика с большим удельным электрическим сопротивлением поверхностным кратковременным электрическим разрядом, возбужденным между . электродом, имеющим положительный потенциал, и алюминиевой прокладкой, происходит передача электрической и тепловой энергии непосредственно в зону соединения, это ведет к созданию плотного контакта между свариваемыми поверхностями, образование которого препятствует развитию ионизационных процессов в зазоре алюминий - :диэлектрик с меньшей величиной удельного электрического сопрОтивления, оказывающих отрицательное влияние в процессе последующей выдержки (второй этап), при которой происходит дальнейшее сближение указанных поверхностей и их активация. Создание токопроводящего канала в виде кратковременного поверхностного электрического разряда после выдержки (третий этап) обеспечивает передачу в зону образования соединения энергии, необходимой для образования неразъемного узлаПредлагаемый способ позволяет сваривать детали, в которых доступ к алюминиевому слою ограничен, и не требует дополнительных операций по созданию на время сварки постоянного токопроводящего канала, Оптимальная длительность шунтирования диэлектрика с большим удельным электрическим сопротивлением составляет 1-2 с. При времени протекания поверхностного разряда менее 1 с не обеспечивается передача в зону сварки (алюминий - диэлектрик с более низким удельным электрическим сопротивлением) количества энергии, необходимого для протекания процессов, ответственных эа образование соединения, Увеличение указанного времени более 2 с может привести к образованию сплошного газораэрядного канала между электродами на поверхности свариваемых деталей, что приведет к их шунтированию и, как следствие, к снижению качества свариваемых узлов.20 25 30 35 + 90 С, механических ударов и вибраций, . произведенных по специальной программе,40 45 50 ние деталей в контакт одна с другой, нагрев 5 10 15 П р и м е р. Производилась сварка ситалла марки СО 115 М с кварцевым стеклом марки КУчерез напыленный на него слой алюминия. Диаметр деталей из кварцевого стекла 10 мм, а из ситалла наружный 20 мм и внутренний 4 мм. Высота всех деталей б. мм. Свариваемые детали помещают между дисковыми металлическими электродами так, чтобы на кварцевое стекло обеспечивалась подача положительного потенциала, и прикладывают внешнее фиксирующее усилие сжатия. Детали нагревают до температуры сварки с помощью регулятора напряжения, входящего в состав высоковольтного источника постоянного тока, поднимают напряжение до образования поверхностного электрического разряда между положительным электродом и алюминиевой прокладкой в течение 1-2 с (тр),после чего напряжение снижают до некоторой величины, при которой производят выдержку, После выдержки повторно осуществляют кратковременное шунтирование поверхностным электрическим разрядом детали из кварцевого стекла в течение 1-2 с (ср),Режимы сварки; температура сварки(Тсв) 400 С, напряжение при выдержке (Ив)1500 В, время выдержки (1 се) 20 мин.Проведенные механические испытания на отрыв показали, что прочность соединения больше прочности соединяемых материалов, Сваренные узлы сохраняют герметичность после воздействия изменения температуры в интервале от -60 до Режимы сварки и величины механической прочности на отрыв полученных соединений при изменении времени протекания поверхностного электрического .разряда приведены в таблице. Формула изобретения Способ сварки деталей из разнородных диэлектрических материалов, включающий нанесение на деталь с большей величиной удельного электрического сопротивления промежуточного слоя алюминия, приведеих, подачу на детали электрического напряжения и выдержку деталей под напряжением, отл ича ю щийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения технологических возможностей способа, в процессе подачи электрического напряжения положительный потенциал прикладывают к детали с большей величиной удельного электрического сопротивления, осуществляя при этом кратковременное шунтирова1593968 ние указанной детали поверхностным электрическим разрядом до и после выдержки,Составитель Н.Елисееехред М,Моргентал ректор А,Обруч едактор А.Мотыл Тираж 529 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ос одственно.издательский ко Заказ 2802 ВНИИПпричем шунтирование детали осуществляют в течение 1-2 с. ат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,