Analýza pájeného spoje trubek používaných pro výrobu klimatizace automobilů

Bc. Tomáš Ressel

Master's thesis

Abstract:

V rámci diplomové práce je posuzována kvalita a vlastnosti pájených spojů používaných v trubkách klimatizačních systémů automobilů, které jsou klíčové pro vedení chladícího média. S ohledem na důležitost těchto spojů pro celkovou funkčnost a výkonnost klimatizačních systém, se práce soustředí na zkoumání vlivu procesů pájení na kvalitu a vlastnosti materiálů spojů. V teoretické části je představen přehled základních principů spojování materiálů nerozebíratelnými spoji, s důrazem na rozdíly mezi svařováním a pájením a jejich specifické použití v praxi. Dále jsou zkoumány standardní metody testování spojů, rozdělené na destruktivní a nedestruktivní, aby byly objasněny jejich výhody a omezení při hodnocení kvality a integrity spojů. Experimentální část práce se soustředí na analýzu pájeného spoje, konkrétně na změny v mikrostrukturách materiálů, tvrdosti v okolí spoje a na mechanické vlastnosti materiálu ovlivněné tepelným namáháním během pájení. Byly provedeny testy za účelem identifikace klíčových faktorů, které ovlivňují kvalitu a mechanické vlastnosti v dané oblasti. Výběr tématu této diplomové práce byl motivován snahou o redukci materiálového odpadu a nákladů, ve výrobních procesech v automobilovém průmyslu tím, že se zaměřuje na trubky a pájené spoje s vizuálními nedostatky, jako je opálení (napálení), které jsou obvykle vyřazovány navzdory potenciálně zachovaným mechanickým vlastnostem materiálu. Práce zkoumá jak povrchové vady, tak i vnitřní vady, které ovlivňují funkčnost a spolehlivost těchto spojů, s cílem vyvrátit běžnou představu, že takové nedostatky nutně snižují kvalitu spoje.

Abstract:

The quality and properties of braze joints used in pipes of car air-conditioning systems, which are crucial for the coolant conduction, are assessed in this thesis. Given the importance of these joints to the overall functionality and performance of air conditioning systems, the thesis focuses on investigating the effect of brazing processes on the quality and properties of the joint materials. The theoretical part presents an overview of the basic principles of joining materials by non-separable joints, with emphasis on the differences between welding and brazing and their specific applications in practice. Standard methods of testing joints, divided into destructive and non-destructive methods, are also examined to clarify their advantages and limitations in assessing the quality and integrity of joints. The experimental part of the thesis focuses on the analysis of the brazing joint, specifically on the changes in the mi-structures of the materials, the hardness around the joint and the mechanical properties of the material affected by thermal stresses during brazing. Tests were performed to identify the key factors that affect the quality and mechanical properties in the area. The choice of the topic for this thesis was motivated by the desire to reduce material waste and costs, in automotive manufacturing processes by focusing on tubes and braze joints with visual defects such as scorch marks, which are usually discarded despite potentially retaining mechanical properties. The work examines both surface defects and internal defects that affect the functionality and reliability of these joints, with the aim of dispelling the common perception that such defects necessarily reduce the quality of the joint.

Keywords

Pájený spoj, klimatizace, hliník, tvrdost, mikrotvrdost, opálení, napálení, krupička

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Solfronk, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Materials and Technology / Materials and Technology