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精密微电弧点焊机 铜线微电弧焊接机

日期: 2020-06-08
浏览次数: 283

说到电弧焊机,很多人脑海里可能会浮现出一个画面:一个人头戴面罩,手拿钳子,夹着根不知道什么的金属条,冒着嗞嗞嗞的响声和刺眼的白光。这也是我没有接触焊接工艺时对电弧焊的最初印象。

精密微电弧点焊机


然而电弧焊是弧焊工艺的统称,因不同的焊接方式,电弧焊又有很多分支,主要有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊等。上图里就属于焊条电弧焊是工业生产中应用非常广泛的焊接方法。我们今天说到的是属于钨极氩弧焊:在氩气保护下,以高熔点的金属钨棒作为电极焊接时产生电弧的电弧焊工艺。

 

今天要说的微电弧焊接 (MAW)是在传统的钨极氩弧焊(TIG)方法基础上发展起来的,加入了基于数字信号处理器的全数字化控制系统,采用有限双极性控制方法实现全桥逆变电路的软开关。利用电极与工件之间能量可控的微电弧作焊接热源,并通以惰性气体对电极、电弧及熔池进行保护的熔焊方法。

 

目前国外相关电源设备已产业化,国内相关研究多集中于高校、研究所,由于受小电流起弧不稳定及电源输出能量一致性较差等缺点的限制,国内相关电源设备并未形成产业化应用,高端微电弧电源设备市场多被欧美、日本等国占据。因此广州市精源电子设备有限公司的教授级研发团队从影响微电弧点焊的要素出发,设计和研制出了精密微电弧点焊电源,满足精密焊接的需求。

精密微电弧点焊机

精密微电弧点焊电源


微电弧焊接过程中电流通常较小(小于50A),其焊接电弧能量及稳定性直接取决于焊接电源。目前微电弧焊接电源多采用基于场效应管 (MOS—FET)的逆变式主电路拓扑,控制系统则采用全数字化控制技术,随着逆变技术及数字化控制技术的进步,微电弧焊接电源性能也得到了长足进步。

 

精密微电弧焊机电源具有以下特点:

1. 具有直流及脉冲两种输出模式,具有较好的负载适应性。

2. 采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,具有动态响应快、控制精度高、稳定性更高等优点。

3. 采用恒流控制方式,保证了稳定的焊接质量。

4. 逆变式拓扑提高电源功率因数,电力状况稳定。

5. 响应速度快。频率为100kHz,通电时间控制周期最高达到50μs。输出脉冲频率10Hz~300Hz连续可调,脉冲占空比10%~90%连续可调。

精密微电弧点焊机



精确控制电流、时间、频率等输出参数,实现对输出能量的精密控制,且波形一致性好;采用积分分离PID控制算法,实现电弧“起弧-燃烧-收弧”过程的柔顺过渡,提高小电流输出时的电弧稳定性。

精密微电弧点焊机


型号

JYMA-50A

输入电压

单相AC 220V  50Hz

功率

1kVA

逆变频率

100kHz

空载电压

55V

时间设定

0~9999ms,时间精度1ms

负载持续率

最大使用率80%

电流设定

5~50A,电流精度±2%

尺寸

320(L)*200(W)*330(H)mm

质量

14kg

频率设定

占空比设定


精密微电弧点焊电源具有输出波形控制精度高、电弧稳定性高、焊接能量精细可控、焊接质量优异、成本低廉等优点,在汽车、电子、机械、光电、医疗器械等行业有着广阔的应用前景。

 

接下来以下图线圈末端的焊接过程为例进行说明,微弧焊电起弧速度非常快,焊接画面很难捕捉到,为了能更直观的展现,我化身为灵魂画家给画了幅焊接示意图。


精密微电弧点焊机

1、如图所示,定位线圈的位置,被焊端子的另一端接下电极。
2、启动焊机在端子的前端部分释放电弧,端子瞬间高温熔化成球面。
3、熔化的端子成球状(俗称电弧球),端子在下熔过程中将缠绕在端子上的漆包线包裹,产生的热使端子和线材形成一体化熔融,实现破漆导通焊接。
4、因端子形状、线径等不同而焊接参数也会不同,但总的来说焊接时间是非常的短,所以焊接时产生的热量对线圈骨架树脂部份几乎无影响。

 

微电弧焊特点:
1、非接触式电弧焊接,可进行微小部位的无焊锡、无助焊剂的焊接,对周围环境无污染;焊后也不存在发生助焊剂污垢、焊锡球现象。
2、电弧瞬间加热,对周围的热影响很小,可进行局部的接合。
3、每个焊点的处理时间可在0.1秒以下,可进行高速自动化处理。
4、与锡焊处理相比,大幅度提高了被焊件的耐热性也大幅度降低了生产运行成本。 

微电弧点焊在很多行业得以应用如:各种线圈末端的接合、电子部件、马达绕线终端、马达外壳接合、灯泡、电感线圈、小型电子变压器、传感器、继电器、精密医疗器械、贵金属、高熔点材料、异种金属材料等。

 

每一次新的工艺出现或者升级都会与传统老工艺产生碰撞,那么是继续使用传统生产工艺还是升级新的工艺?哪种工艺性价比高?哪种工艺效果最好?接下我们不妨做些对比。

 

微电弧焊接与锡焊、激光焊接的比较

       项目

锡 焊

微电弧点焊

激 光 焊

加热时间

需要1秒钟以上

瞬间完成(0.1秒以下

瞬间完成(0.1秒以下)

效率

浸渍方式,一次可焊数点

一点一焊

一点一焊

热扩散

热扩散会影响到焊接部以外的线圈骨架树脂

局部 (对其他部位
的影响很小)

局部(如焊接焦
点偏移会影响到其
他部位。)

安装使用

容易

容易

使用维护·调整麻烦困难

端子材料的选用

无特别限制

金属、铜或磷青铜最合适

CP线·黄铜不可用,铜和
磷青铜合适

线圈形状

无特别限制

端子形状需要可接地

部件位置精度要求高

设备运转成本

发生焊锡·助焊剂费用

廉价的氩气费 

消耗部件非常昂贵

使用维护

焊锡·助焊剂费

打弧焊接约1万次后需要
研磨电极

每发光焊接10万~100万
次后, 需更换励起灯管
甚至研磨光纤端面;冷却
水的管理,装置的移动等困

装置价格

便宜

便宜

昂贵

焊接引起的污垢

有助焊剂·焊锡飞溅

微小部位的焊接

困难

可以

可以

对环境的影响

焊锡中的铅会污染环境

没问题

没问题

应用实例

应用普及

在欧洲已经普及,但国内普及范围小

普及范围小

 

精密微电弧点焊机

与锡焊相比微电弧点焊对焊点以外其他部分的影响很小,不出现像锡焊时发生的热量会扩散到焊接部以外的线圈骨架树脂的现象。而且也没有锡焊时必然产生的助焊剂、焊锡中的铅等问题。

与激光焊接相比不仅生产运行成本极高,而且对工件安装位置的精密度要求也很高;线圈末端等利用激光焊接时,线材也极易被熔断。

 

基于微电弧焊机电源的二次、三次开发:

电源是整套焊机的大脑,机构是焊机手脚,干活效率快不快就看手脚利不利索。广州市精源电子设备有限公司基于微弧焊电源配套了手动微弧焊机、半自动微弧焊机、全自动微弧焊机等。我们一直在前行,努力创造可满足客户根据自身需求来选置的设备。



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