电阻焊基础知识-中文
B条件
C 条件
A条件 ・固有电阻小热传导好的金属材料
⇒铜系工件 ・要降低工件的变形或酸化时
B条件 ・固有电阻高的金属材料 ⇒铁系工件
※考虑到飞溅或粘电极等现象,因此要用中时间低 电流(B条件)时
通電時間t
C条件 ・热压焊等、加长焊接时间时
37
热压焊
38
热压焊的焊接原理
通过剥离导线的漆包层后使端子与线芯进行压方焊接。热压焊没有使用对人体有害的铅等物 质,是较环保的一种焊接。
平行间隙焊是平行焊接的一种应用、把2个电极间的间隔缩小、2个焊接点重叠在一起变成焊 接1点的焊接工艺。主要使用在微细部品上的焊接。
2点重叠在一起变成1点 29
应用照片
平行间隙焊用 加圧追従机构部
VPW-S
焊接电源的种类
30
各种焊接电源的电流波形
电容储能式 晶体管式
31
直流逆变式
交流逆变式 单相交流式
无凸点
电流 发热
做凸点后,电流能集中起来发热效果好。 44
用晶体管式电源进行凸点焊接
铜和铁的电阻焊
<短时间通大电流的焊接装置> ・晶体管式焊接电源:MDA-8000B 3台并接 (MAX30,000A)
・最大加压力3500N气缸驱动式焊接机头 45
凸点焊接应用例
水晶振动子的焊接
各累密封部品的焊接
凸点的前端因为受到电流会发热、成熔融状态。这个步骤:溶融部分→加压、 溶融部分→加压很重要
22
POINT 要提高追従性
加压调整机构 加加压圧弹バ簧ネ
电极支架 23
◆可动部位要尽量轻量。 ◆减少摺動部的摩擦。 ◆可动部要放平。
加圧追従机构部的种类
8.监测仪
为了要一直维持稳定的焊接品质、需要使用焊接监测仪。用感应线圈以及电压检出线缆可 以测定电流值・电压值・通电时间,并且加压力监测仪可测定加压力。
通电流
最初就在端子上通电流。
漆包线气体
这时,用电极上产生的电阻发热和加压力剥离导线 的漆包层露出线芯。
加压力 电流
随后,电流从端子→线芯→端子这个顺序通过,端子与线芯热压焊接。
39
热压焊的应用
剥离状态 40
放大照片
多股线热压焊的位移量管理
与焊接监测仪MM-370B组合后,可以测定位移量。另外,搭载了位移量到达一定数值时可改变电流 值的中断功能。
钨
W
32
、导电率小。
利用钨电极的发热。
与钨电极相比,持久性有所逊色,
钼
Mo
31
同上
但是加工性、以及成本上具有优势。
钨铜
Cu・W
导电率、热传导率等在W与 51
CuCr的之间。切削性好。
要减少消耗,或者要使用微小焊接 电极时
钨银 15
Ag・W
导电率、热传导率等与Cu・W基本相
53
同上
同。不能使用Cu合金电极时使用。
♦ 电阻(次级线缆)
焊接变压器
焊接头
♦ 电极前端形状 ♦ 电极材质
♦ 输出电压
♦ 电流值 ♦ 通电时间
10
焊接电源
3相200V
加压力 (P)、(N)
2.电流值、通电时间、加压力的合适组合
要得到好的焊接条件时,焊接电流值、通电时间加压力的设定就很重要。下图就标示了最合适的焊接条件。 加压力大时电阻变小,因为不发热因此强度不够。但是,如果电流时间过长就产生过量的发热那容易引起 飞溅火花。
氧化铝分散铜 (AL-60)
铍(青)铜
Cu・Al2O3 Cu・Be
镀锌钢板等表面处理过的钢板。Ni 78 分散强化型合金。比CuCr更有强度。
的焊接等
Cu・Be系的析出强化型合金。 使用不锈钢、耐热钢等材料时,与
55 与上述2种电极材料相比机械性强度 CuCr相比持久性要长很多。
大。
高熔点金属因此耐热性高、热传导 焊接铜(特别是铜编织线)、铜合金时
:电流
可控硅
变压器
焊接头
电源 AC200V
金属电阻R(固有电阻) 电极
电极
焊斑 发热量(Q)
POINT
焦耳发热公式
6
2
Q=I Rt
Q:发热量(J) t:通电时间 R:电阻 I:电流
3.关于焊接部的发热
金属通电后会发热。这是因为金属上存在电阻(R)。是金属材料自身所具有的。 这个称固有电阻、那电极与工件接触时产生的电阻称为接触电阻。 除上面以外,电阻焊接上也存在有电阻,这个电阻对焊接来说是重要要素。
・非接触焊接 ・电极与被焊接吴之间形成电弧后熔融的焊接工艺 ・熔融焊接
・非接触焊接 ・利用激光能量进行焊接的工艺 ・熔融焊接 ・接触焊接(电极) ・用电极压住工件、边加压边让超声波振动 (横向振动)来进行 焊接的工艺 ※纵向振动在进行树脂焊接时使用 ・扩散焊接
何谓电阻焊
4
1.电阻焊使用的设备
电阻焊除焊接电源以外,还需要变压器(交流式、电容储能式、逆变式)、二次导体、焊接机头。另外,如果要 测定焊接电流、通电时间的话,还需要监测仪。
铜螺母与铁的焊接 46
电极上开孔
1.单相交流式
最普及的一种方式。构造简单、操作以及持久性好,价格也便宜。 但是热效率不好,对工件容易产生热影响,不适合超精密焊接。适合比较容易的铁系材料的焊 接。
可控硅
变压器
焊接头
AC200V 32
交流式焊接电源 MEA-100A
2.电容储能式
电容充电后,通过放电流出大电流。 因为可以流大电流,因此在铝・铜等热传导好的材质的焊接上使用。 但是,电流上升的速度非常迅速,不能很好的控制倾斜角因此容易产生飞溅。
不同金属或板厚的金属进行焊接时、理常常很难得到理想的(焊斑位置)焊接效果 。这时会出现不能得到良好的焊接强度、熱影響が或者因为热影响过大、或工件粘电 极以及电极的使用寿命变短等现象。
焊斑会容易向上面SUS偏移。
CuCr
⇒会有①粘上电极、②焊接强度弱等现象的发生
SUS(薄板) SUS(厚板)
CuCr
选择电极很重要 ◆材质 ◆形状
※IPB-5000A、ISB-200A、ISB-800A是对象机种。
第一通電
第二通電
MM-370A 第第三三通通電電
黄色線:位移量图
41
使用了电极的热压焊
42
<配线图>
焊接变压器
感应线圈
7.凸点焊接
43
何谓凸点焊接・・・?
凸点焊接是在被焊接材的一处或者二处做一个凸起(凸点),使电流集中到这个部分进行焊接的 工艺。
→受到加压冲击或者焊接中的发热也能不变形。 4.不易与被焊接物(工件)形成合金。→电极与工件不易粘上。
14
シートセパレーション
电极种类
材质 铬铜
主要成分 导电率
特点
对象金属材料(工件)
析出强化型合金。熱伝導率热传导率 软钢、低合金钢等、对一般钢材和
CuCr 80以上
、导电率都大,比较经济。
母材表面进行保护(防止温度上升)
电流 27
应用照片
电极 给电电极
上下焊接用 加圧追従机构部
VTW-S 给电电极
3.平行焊接
2根电极接触同一焊接物进行焊接的方式。 通1次焊接电流可进行2点的焊接。
无效分流 电流流向了焊接处以外的地 方的现象。
使用交流式、交流逆变式焊 接电源
対策方法
中间开槽
28
平行焊接用 加圧追従机构部
VBW-S
4.平行间隙焊接
电阻焊基础知识
米亚基株式会社
2013年6月12日
1
1.接合的种类
2
接合的种类与特点
电阻焊
接合
回流热 压焊
电弧焊
激光
超声波
3
・接触焊接(电极) ・对被焊接物进行通电、利用电阻发热来焊接的工艺 ・熔融焊接/扩散接合
・接触接合(电极、热压焊电极) ・对电极、热压焊电极边加热、加压边进行锡焊的焊接工艺 ・锡焊
汽缸驱动式 ZH-50
伺服马达驱动式 MH-110A
5.电极
焊接电极的重要作用 ◆用大压力压住焊接部接部、产生平均的热分布、
使电流集中。⇒焊斑不能在电极前端直径的上面。 ◆对焊接部位供给大焊接电流。 ◆促进焊接部位的冷却。
<电极材料所必须具备的特性> 1.导电率高→通大电流也不易发热。 2.热传导高→即使发热也能马上冷却。 3.机械性强度、即使在高温状态也能保持硬度。
焊接部的电阻区分 电极
R1
母材
R2
抵抗R
R3
母材
R4
电阻的种类
R2、R4
固有电阻
・材料自身具有的电阻
R1、R3、R5
接触电阻
・电极与工件接触时产生的电阻 ※提高加压时电阻减少 ※通电同时会减少
R5
电极
2
Q= I R t
(根据焦耳发热公式)
7
4.热传导
何谓热传导・・・?
导热的情况。电阻焊时,热传导好的材料散热非常快,因此为了要发热需要用很大的电流。不锈钢的散热性 小所以容易焊接,而银或者铜的散热很好所以不容易焊接。
电源变压器
晶体管
焊接头
大容量电容 トランジスタ式溶接電源 MDA-8000B
34
4.直流逆变
不像交流式有电流休止的时间、可进行持续高效的热供给。因此热效率高、 在短时间内可进行焊接减少了热影响、降低了电力消耗。并且使用小型变压器。
3相 AC200V AC400V
变压器
整流
焊接头
直流逆变式焊接电源 ISB-800A
电阻焊设备配置 (使用直流逆变电源时) 焊接头
焊接电源
二次导体
焊接变压器 感应线圈 5