Ultragarsinis suvirinimas ir taškinis suvirinimas išsprendžia įvairias sujungimo problemas elektros kontaktiniuose mazguose: ultragarsu suvirinant naudojama aukšto dažnio mechaninė vibracija ir slėgis, kad būtų sukurta kietojo kūno jungtis, o atsparus suvirinimas generuoja vietinę šilumą per elektros varžą veikiant elektrodo jėgai. AgSnO2 ir vario sąsajoms, vario ir vario pynimo jungtims ir štampuotų kontaktinių tiltelių parinkimui turi būti atsižvelgiama į medžiagų derinius, pjūvio storį, atsparumą sąlyčiui, jungties stiprumą ir leistiną deformaciją. Nė vienas procesas nėra visuotinai priimtinesnis; teisingas pasirinkimas priklauso nuo jungties geometrijos, elektros apkrovos ir patvirtinto gamybos lango.
AgSnO2 vario ir vario pynimo mazgų medžiagų suderinamumas ir jungčių dizainas
AgSnO2 ir vario sąsajos: atskirkite kontaktinę medžiagą nuo konstrukcinio pagrindo
AgSnO2 yra sidabro pagrindu pagaminta elektrinė kontaktinė medžiaga, kurioje yra alavo oksido, dažniausiai pasirenkama perjungimui, kai reikalingas atsparumas lanko erozijai ir medžiagų perkėlimui. Vardinė 88/12 Ag/SnO2 sudėtis gali būti naudojama kaip etaloninė formulė, tačiau tikroji sudėtis ir gamybos būdas turi būti patvirtinti pagal medžiagos specifikaciją.
AgSnO2 kontaktinio elemento sujungimas su varine atrama nėra lygiavertis dviejų vienalyčių varinių komponentų suvirinimui. Sidabro pagrindu pagaminta kontaktinė medžiaga ir vario substratas turi skirtingas šilumines, mechanines ir elektrines savybes. Visų pirma, oksido dispersija, kontaktinio elemento geometrija ir lituotos, kniedytos arba plakiruotos sąsajos buvimas turi įtakos galimam sujungimo procesui.
Prieš pasirinkdami ultragarsinį arba atsparinį suvirinimą, išsiaiškinkite, ar konstrukcijoje reikia tiesiogiai suvirinti kontaktinę medžiagą, suvirinti kontaktinį varinį laikiklį arba atlikti atskirą sujungimo operaciją, kurios metu kontaktinis elementas pritvirtinamas prie laikiklio. Tiesioginis suvirinimas neturėtų būti tinkamas kiekvienai AgSnO2 klasei ar kontaktinei geometrijai.
Vario ir vario pynimo jungtys: valdykite sruogų judėjimą ir srovės kelius
Vario pynė dažniausiai naudojama lanksčiose elektros jungtyse, įskaitant judančius kontaktinius tiltelius, grandinės pertraukiklių mazgus ir didelės srovės perjungimo komponentus. Kelios smulkios sruogos suteikia lankstumo, tačiau taip pat sukuria proceso valdymo iššūkius.
- Sruogų konsolidavimas:Procesas turi sutvirtinti numatytas sruogas, nepaliekant per daug nesusietų sričių.
- Šilumos paveikta geometrija:Vietinis tirpimas arba per didelis suspaudimas gali sumažinti lankstumą ir pakeisti efektyvų skerspjūvį.
- Elektros tęstinumas:Srovė turi eiti per stabiliai sujungtą sritį, o ne nedidelį skaičių izoliuotų gijos ir terminalo kontaktinių taškų.
- Mechaninis sulaikymas:Tempimo ir šlyties bandymai turi nustatyti, ar jungtis atlaiko surinkimo apkrovas ir eksploatacinį judėjimą.
- Paviršiaus būklė:Oksido plėvelės, alyva, dengimas ir užteršimas gali pakeisti klijavimo langą.
Ultragarsinis suvirinimas dažnai yra geras kandidatas vario pynimo ir gnybtų jungtims, nes jis gali sukurti kietojo kūno ryšius, nereikalaujant masinio lydymosi. Atsparinis suvirinimas taip pat gali būti tinkamas, kai gnybtų geometrija, prieiga prie elektrodo ir gijų konfigūracija palaiko kartotinę srovės koncentraciją.
Jungtiniai projektavimo įėjimai IEC 60947 perjungimo agregatams
| Dizaino įvestis | Inžinerinis aktualumas | Tikrinimo būdas |
|---|---|---|
| Pagrindinė medžiaga ir klasė | Nustato laidumą, kietumą ir sujungimo reakciją | Medžiagos sertifikatas ir klasės patikrinimas |
| Kontaktinė kompozicija | Įtakoja perjungimo elgesį ir suderinamumą su prisijungimo maršrutu | Tiekėjo sertifikatas ir cheminė analizė, jei reikia |
| Lakšto arba gnybtų storis | Įtakoja energijos įvedimą, elektrodo jėgą ir deformaciją | Brėžinio tikrinimas ir storio matavimas |
| Pintinės skerspjūvis | Įtakoja dabartinį pajėgumą, konsolidavimą ir lankstumą | Matmenų patikrinimas ir skerspjūvio analizė |
| Sujungimo persidengimas ir suvirinimo sritis | Nustato apkrovos paskirstymą ir srovės perdavimo plotą | Brėžinių apžvalga ir metalografinis pjūvis |
| Paviršiaus dengimas | Gali keisti kontaktinį pasipriešinimą ir suvirinimo konsistenciją | Dangos specifikacija ir paviršiaus patikrinimas |
| Darbinė srovė ir darbo ciklas | Nustato temperatūros kilimą ir aptarnavimo reikalavimus | Elektrinis bandymas nurodytomis sąlygomis |
Tinkama IEC 60947 dalis turi būti parinkta atsižvelgiant į perjungimo įrenginį ir jo paskirtį. Vien medžiagos arba sujungimo proceso sertifikatas neįrodo gatavo elektros mazgo atitikties.
Ultragarsinis kontaktinis suvirinimas: plono vario ir lanksčių laidininkų kietojo kūno sujungimas
Kaip ultragarsinis suvirinimas sudaro jungtį
Ultragarsinis metalo suvirinimas taiko suspaudimo jėgą ir aukšto dažnio mechaninę vibraciją persidengiantiems metaliniams paviršiams. Susidaręs paviršinis judesys ardo paviršiaus plėveles ir skatina intymų metalo ir metalo kontaktą. Esant tinkamoms sąlygoms, jungtis susidaro nelydant.
Faktinis veikimo dažnis, amplitudė, jėga, suvirinimo laikas ir energijos ribos priklauso nuo suvirinimo sistemos, įrankių, medžiagų ir jungties geometrijos. Daugelis pramoninių metalo suvirinimo sistemų veikia dešimtimis kilohercų, tačiau konkretus dažnis turi būti paimtas iš įrangos specifikacijos, o ne traktuojamas kaip universalus proceso reikalavimas.
Vario pynimo ir plonų varinių gnybtų pagrindiniai proceso kintamieji yra šie:
- Amplitudė:Valdo sąsajos vibraciją ir trinties darbą.
- Suspaudimo jėga:Išlaiko kontaktą, paveikdamas sruogų tankinimą ir vietinę deformaciją.
- Suvirinimo laikas arba energija:Nustato, ar sąsaja gauna pakankamai mechaninio darbo.
- Įrankio geometrija:Valdo vibracijos perdavimą ir sukibimo slėgio pasiskirstymą.
- Jungtinis sujungimas:Keičia energijos perdavimą per sluoksnius ir paveikia susidariusį jungties plotą.
Nepakankamas energijos kiekis gali palikti iš dalies surištas sruogas. Perteklinė energija gali sukelti sruogų pjovimą, paviršiaus plyšimą, galų plonėjimą arba matmenų iškraipymą. Todėl patvirtintas proceso langas turi būti nustatytas naudojant tipines gamybos medžiagas ir įrankius.
Vario pynimo ir plonų laidininkų privalumai ir apribojimai
Ultragarsinis suvirinimas yra ypač naudingas, kai masinis lydymas yra nepageidautinas, o lankstūs laidininkai turi būti prijungti prie gnybtų.
| Vertinimo elementas | Ultragarsinis suvirinimas | Inžinerinė reikšmė |
|---|---|---|
| Ryšių formavimas | Pirmiausia kietojo kūno tinkamomis sąlygomis | Apriboja masinį tirpimą sąsajoje |
| Vario pynė | Tinka kelių sruogų sujungimui | Reikia kontroliuoti sruogų sutankinimą ir suvirinimo pėdsaką |
| Ploni variniai skirtukai | Gali sumažinti išlydyto suvirinimo baseino poreikį | Įrankio spaudimas vis tiek gali sukelti vietinį suplonėjimą arba žymes |
| Nevienodos medžiagos | Priklauso nuo konkrečios medžiagų poros ir paviršiaus būklės | Kiekvienam medžiagų deriniui reikalinga kvalifikacija |
| Elektrodų ar įrankių nusidėvėjimas | Sonotrodo ir priekalo nusidėvėjimas turi įtakos energijos perdavimui | Būtina periodiškai tikrinti įrankius |
| Sąnarių išvaizda | Paprastai rodo suspaustą, tekstūruotą suvirinimo sritį | Vien išvaizda negali nustatyti ryšio stiprumo |
| Gamybos stebėjimas | Gali būti stebima jėga, energija, laikas ir poslinkis | Priėmimo ribos turi būti koreliuojamos su ardomaisiais bandymais |
Ultragarsinis suvirinimas neturėtų būti traktuojamas kaip automatiškai tinkamas kiekvienai sidabro kontaktinei sąsajai. Sujungimo maršrutas turi atitikti faktinį kontaktinį laipsnį, nešiklio medžiagą, dengimo būklę ir elektros energiją.
Ultragarsinio kontaktinio suvirinimo agregato proceso kvalifikacija
Kvalifikuotas ultragarsinio kontaktinio suvirinimo surinkimo procesas turėtų nustatyti dokumentais pagrįstą ryšį tarp mašinos nustatymų ir gatavo jungties charakteristikų.
- Apibrėžkite medžiagos klases, storius, persidengimo matmenis ir paviršiaus būklę.
- Užrašykite amplitudę, jėgą, suvirinimo laiką arba energiją ir taikomus poslinkio duomenis.
- Patikrinkite suvirinimo plotį, ilgį, įdubimą ir gnybtų deformaciją.
- Skyrių reprezentatyvios jungtys, skirtos įvertinti ryšių tęstinumą ir nesurištus regionus.
- Išmatuokite sąnario atsparumą kontroliuojamu, pakartojamu metodu.
- Atlikite ardomąjį šlyties, traukimo ar tempimo bandymą, atitinkantį jungties geometriją.
- Patvirtinkite proceso langą per reikiamą gamybos diapazoną ir įrankių tarnavimo laiką.
Skaitmeninės priimtinumo ribos turi būti nustatytos iš gaminio brėžinio, kliento specifikacijos arba patvirtintų projektavimo reikalavimų. Universalus šlyties stiprumo slenkstis negali būti priskirtas kiekvienam pynimo sujungimui arba elektrinio kontakto mazgui.
Atsisiųskite kontaktinės medžiagos specifikacijų lapą
Taškinis suvirinimas su varža: lokalus džaulių štampuotų elektros dalių šildymas
Šilumos generavimas ir elektrodų jėga
Atsparumo taškinis suvirinimas perduoda elektros srovę per persidengiančias laidžias dalis, taikant elektrodo jėgą. Elektrinė varža sąsajoje sukuria vietinę šilumą, kuri gali sudaryti suvirinimo siūlę, kai tinka medžiagų derinys ir proceso sąlygos.
Rezultatas priklauso nuo srovės, suvirinimo laiko, elektrodo jėgos, elektrodo paviršiaus geometrijos, medžiagos storio, paviršiaus atsparumo ir aušinimo sąlygų. Varis yra ypatingas iššūkis, nes dėl didelio elektros ir šilumos laidumo gali būti sunku valdyti vietinį šildymą. Todėl elektrodų būklė ir srovės tiekimas turi būti patvirtintos tikrojo vario lydinio ir jungties konstrukcijai.
Storesniems štampuotiems komponentams tinkamai suprojektuotas atsparumo suvirinimo procesas gali sudaryti koncentruotą jungtį su pakartojama geometrija. Tačiau per didelis šilumos įvedimas gali sukelti išstūmimą, paviršiaus įdubimą, elektrodo prilipimą, iškraipymą arba padidėjusią šilumos paveiktą sritį.
Varinių kontaktų ir štampuotų kontaktinių tiltelių proceso kintamieji
| Proceso kintamasis | Per žemas arba blogai valdomas | Per aukštas arba blogai valdomas |
|---|---|---|
| Suvirinimo srovė | Nepakankamas šildymas ir per mažo dydžio suvirinimo grynuolis | Išstūmimas, per didelis įdubimas arba perkaitimas |
| Suvirinimo laikas | Neužbaigtas grynuolių susidarymas | Per didelis šilumos patekimas ir didesnis paveiktas plotas |
| Elektrodo jėga | Nestabilus kontaktas ir nenuoseklus pasipriešinimas | Sumažintas sąsajos pasipriešinimas arba per didelė įduba, priklausomai nuo sąrankos |
| Elektrodo-veido būklė | Netolygus srovės pasiskirstymas | Per didelis kontaktinis plotas arba vietiniai su nusidėvėjimu susiję defektai |
| Paviršiaus būklė | Kintama kontaktinė varža ir nenuoseklus šildymas | Dangos skilimas arba paviršiaus pažeidimas netinkamomis sąlygomis |
| Aušinimo ir laikymo laikas | Nepakankamas sukietėjimas arba stabilizavimas, jei reikia | Nereikalingas ciklo laikas, jei blogai optimizuotas |
Vario ir vario jungtims srovė, jėga, elektrodo geometrija ir paviršiaus būklė turi būti nustatomi kartu. Mažo laidumo plienui nustatytų parametrų negalima tiesiog perkelti į varinius gnybtus.
3.3 Suvirinimo grynuolis, karščio paveikta zona ir iškraipymų valdymas
Atsparumo taškinio suvirinimo kokybės negalima spręsti vien pagal paviršiaus išvaizdą. Suvirinimo grynuolis, aplinkinė karščio paveikta sritis, įdubimo gylis ir likęs pjūvio storis turi būti įvertinti pagal brėžinį ir kvalifikacijos planą.
Skerspjūvis gali atskleisti grynuolių matmenis, poringumą, įtrūkimus, nepilną susiliejimą ir su išstūmimu susijusius defektus. Kai kontaktų mazgas teka srovę šalia judančios spyruoklės arba kalibruoto kontaktinio tiltelio, iškraipymas taip pat gali pakeisti kontaktų išlygiavimą, spyruoklės išankstinę apkrovą arba atidarymo ir uždarymo elgesį.
Todėl elektros kontaktinių mazgų suvirinimo procedūra turėtų apimti matmenų patikrinimą prieš ir po sujungimo, ardomosios jungties įvertinimą ir elektrinius matavimus. Jei mazgas turi sidabrinį kontaktinį elementą, patikrinkite, ar suvirinimo karštis ir mechaninė apkrova nepažeidžia kontaktinio elemento arba jo jau esančio tvirtinimo prie vario laikiklio.
Ultragarsinis suvirinimas ir varžinis suvirinimas: elektrinių kontaktinių mazgų proceso pasirinkimas
Inžinerinis palyginimas pagal jungties tipą
| Atrankos kriterijus | Ultragarsinis suvirinimas | Atsparumo taškinis suvirinimas |
|---|---|---|
| Pirminis sujungimo mechanizmas | Mechaninė vibracija ir slėgis | Elektrinės varžos šildymas ir elektrodo slėgis |
| Masinis lydymas | Numatytoje kietojo kūno jungties atveju paprastai vengiama | Suvirinimo grynuoliui suformuoti paprastai naudojamas vietinis lydymas |
| Vario pynė | Dažnai tinka kelių grandžių konsolidavimui | Įmanoma naudojant atitinkamą gnybtų ir elektrodo konstrukciją |
| Ploni variniai komponentai | Naudinga, kai rietuvė palaiko stabilų vibracijos perdavimą | Įmanoma, tačiau reikia kontroliuoti vietinį šildymą ir įdubimą |
| Storesnės štampuotos dalys | Riboja įrangos talpa ir jungties geometrija | Dažnai tinka, kai srovė ir elektrodų prieiga yra pakankama |
| Skirtingi metalai | Reikalinga medžiagų poros kvalifikacija | Reikalinga medžiagų poros kvalifikacija |
| Tipiškas tikrinimo dėmesys | Sukibimo sritis, sruogų pažeidimas, įdubimas, atsparumas | Grynuolių matmenys, išstūmimas, įdubimas, karščio paveikta sritis, atsparumas |
| Pagrindinės įrangos problemos | Sonotrodo nusidėvėjimas, amplitudės stabilumas, suspaudimas, energijos stebėjimas | Elektrodų susidėvėjimas, srovės stabilumas, jėga, aušinimas, suvirinimo laiko kontrolė |
| Gamybos sprendimas | Geriausiai įvertinta kietojo kūno sujungimui ir lanksčiam laidininkui | Geriausiai įvertintas dėl vietinio suderinamų dalių rietuvių sujungimo |
Nė vienas metodas neturėtų būti pasirenkamas vien tik pagal ciklo trukmę arba vardinę įrangos galią. Priimant sprendimą turi būti atsižvelgta į jungties stiprumą, elektrinę varžą, temperatūros kilimą, matmenų stabilumą, gamybos pokyčius ir priežiūros išlaidas.
Įprastų elektros mazgų atrankos matrica
| Taikymas | Kandidatas į pradinį procesą | Kvalifikacijos prioritetai |
|---|---|---|
| Vario pynė prie vario gnybto | Ultragarsinis suvirinimas | Sruogų sutvirtinimas, traukos stiprumas, atsparumas, lankstumas |
| Plona varinė folija arba skirtukas | Ultragarsinis suvirinimas, priklausomas nuo stulpelio | Ryšio tęstinumas, retinimas, iškraipymas, elektrinė varža |
| Varis-varis štampuotas tiltas | Atsparumo taškinis suvirinimas arba ultragarsinis suvirinimas, priklausomai nuo geometrijos | Grynuolių arba sukibimo plotas, šlyties stiprumas, atsparumas, išlygiavimas |
| Storas štampuotas terminalų kaminas | Atsparumo taškinis suvirinimas, atsižvelgiant į esamą pristatymą ir prieigą | Grynuolių dydis, įdubimas, karščio paveikta sritis, stiprumas |
| AgSnO2 kontaktas ant vario laikiklio | Konkrečios programos sujungimo maršrutas | Kontaktų vientisumas, tvirtinimo stiprumas, šiluminiai efektai, perjungimo našumas |
| Skirtinga metalo sąsaja | Bet kuris procesas tik po kvalifikacijos | Medžiagų suderinamumas, sąsajos defektai, senėjimas, atsparumo stabilumas |
Kodėl kontaktinis pasipriešinimas turi būti vertinamas kartu su sąnario stiprumu
Mechaniškai tvirtas suvirinimas vis tiek gali būti netinkamas, jei srovės kelias turi per didelį pasipriešinimą. Ir atvirkščiai, mažas pradinis pasipriešinimo rodmuo neįrodo, kad jungtis atlaikys vibraciją, terminį ciklą ar pakartotinę mechaninę apkrovą.
Kontaktinė arba jungties varža priklauso nuo tikrojo srovės kelio, surištos srities, sąsajos būklės, paviršiaus plėvelių ir matavimo sąrankos. Keturių laidų Kelvino matavimas paprastai tinka mažos varžos jungtims, nes jis atskiria įtampos jutimo kelią nuo srovės laidų ir sumažina laido varžos paklaidą.
Bandymas turėtų nurodyti matavimo srovę, zondo padėtis, stabilizavimo sąlygas, prietaiso diapazoną ir priėmimo kriterijus. Matavimai turėtų būti lyginami nuosekliuose gamybos proceso taškuose ir tas pats metodas turėtų būti naudojamas pradiniam ir patvarumo vertinimui.
Agregatų, kuriuose veikia didelė srovė, atsparumo bandymas turėtų būti papildytas temperatūros kilimo bandymu pagal numatytą elektros režimą. Taikomas gaminio standartas ir kliento specifikacija nustato bandymo sąlygas; IEC 60947 reikalavimai skiriasi priklausomai nuo įrenginio kategorijos ir dalies.
IATF 16949 tiekimo grandinių kvalifikacijos planas
Automobilių ir elektros komponentų tiekimo grandinėse proceso kvalifikacija turėtų susieti gaunamų medžiagų identifikavimą, sujungimo parametrus, stebėjimą proceso metu, galutinę patikrą ir atsekamumą.
Praktinis kontrolės planas gali apimti:
- Vario lydinių ir kontaktinių medžiagų medžiagų sertifikatai ir partijos identifikavimas.
- Patvirtinti suvirinimo receptai, susieti su dalių numeriais ir tikrintais brėžiniais.
- Ultragarso energijos, amplitudės, jėgos ir laiko arba pasipriešinimo suvirinimo srovės, laiko, jėgos ir elektrodo būklės stebėjimas.
- Suvirinimo vietos, įdubimų ir komponentų išlyginimo matmenų patikrinimas.
- Ardomojo šlyties arba traukimo bandymai nustatytais mėginių ėmimo intervalais.
- Keturių laidų varžos matavimai ir temperatūros kilimo bandymas, jei nurodyta.
- Neatitikties tvarkymas, taisomieji veiksmai ir siuntos atsekamumas pagal taikomą kokybės sistemą.
IATF 16949 yra automobilių kokybės valdymo sistemos standartas, o ne suvirinimo proceso patvirtinimas ar garantija, kad atskira suvirinimo siūlė atitinka projektavimo reikalavimus. Konkrečiam procesui taikomi priėmimo kriterijai turi būti apibrėžti ir patvirtinti atskirai. Pavojingų medžiagų naudojimo apribojimo ir REACH įpareigojimai taip pat turėtų būti įvertinti pagal atitinkamus cheminės medžiagos apribojimus, išimtis ir klientų reikalavimus.
Pasitarkite su mūsų elektros inžinieriais šiandien
Dažnai užduodami klausimai
Koks yra maksimalus storio santykis suvirinant skirtingų metalų ultragarsu tarp sidabrinių kontaktų ir varinių kotų?
Ultragarsinis suvirinimas veikia optimaliai, kai storio santykis tarp viršutinio kontaktinio antgalio ir apatinio vario pagrindo neviršija 3:1, o bendras siūlės storis yra mažesnis nei 1,5 mm, kad būtų užtikrintas efektyvus akustinės energijos perdavimas.
Kaip Xiamen Apollo užtikrina siuntos atsekamumą, kad būtų laikomasi IATF 16949?
Visoms gaunamoms žaliavinėms juostinėms medžiagoms (pvz., AgSnO₂/Cu bimetalams) atliekama gaunama spektrinė analizė ir mikrografinė patikra. Lazerinis žymėjimas ant laikiklio juostelių kiekvieną gamybos partiją tiesiogiai susieja su malūno bandymo sertifikatais ir matmenų tikrinimo ataskaitomis.
Koks yra standartinis suvirintų kontaktinių mazgų pavyzdžio pristatymo laikas?
Standartiniai įrankių prototipai ir pagal užsakymą suvirinti kontaktinio tiltelio pavyzdžiai paprastai gaminami, tikrinami per metalografinį pjūvį ir išsiunčiami per 10–15 darbo dienų po inžinerinio brėžinio patvirtinimo.
susisiekite su mumis
Reikia paruošto gamybaiSidabrinė kontaktinė suvirinta jungtis? Siųskite savo brėžinius, medžiagų klases, jungčių matmenis ir metinį kiekį šiandien, kad gautumėte tiesioginę gamyklos inžinerinę apžvalgą, suvirinimo proceso įvertinimą ir OĮG pasiūlymą.
