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精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

日期: 2020-07-09
浏览次数: 29

在众多电子产品、小家电医疗线材等都会涉及到线束的焊接;如热敏元件的焊接氖灯与电阻的焊接、电阻与多股电线的焊接、LED灯与线材焊接发热芯片与电阻的焊接开关与导线的焊接等。

 

而在产品焊接工序中采用何种焊接工艺,决定着产品的性能和质量。在上述这类产品中,提到焊接可能很多人首先想到的不是加锡就是铆接,这可能也是为什么现在还有很多工厂延续着以前的老旧生产工艺的原因吧。

 

我们要今天说的是电阻点焊工艺如何应用在上述产品的焊接中。说加锡和铆接工艺是老旧的生产工艺并不是为了突出电阻焊工艺是新兴焊接工艺,反而早在1856年英格兰物理学家发现了电阻焊原理1885年美国人就研制出了电阻焊机老旧是因为铆接工艺应用在焊接上述产品时,在现今并不是最优质和理想的焊接工艺。对此,我们以氖灯和电阻引线的焊接为例,对电阻焊和铆接这两种工艺进行分析。

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

产品图

 

简单的说铜带铆接就是利用大的压着力把铜带包裹压紧两个需连接的工件,使产品连接牢固。电阻点焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通过电流,利用电流流经接触面及邻近区域产生的电阻热將其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法也就是说铆接是借助外力利用铜带使两工件紧紧的挤压在一起。电阻焊是产生的电阻热把两金属工件自身熔接在一起。

 

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

焊点外观对比

 

焊接拉力值对比

 

两种工艺的根本区别在于:铆接是通过铜带起连接作用,电阻点焊是工件自身熔化相互焊接在一起。那么它们的焊接强度是否会有差异呢?接下来我们做了个拉力测试。

 

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

电阻焊拉力测试

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

       铜带铆接拉力测试

 

测试结果你可能会说按照剧本点焊的拉力肯定会远远大于铆接。但事实并没有,点焊的拉力在57.1N,铆接的拉力在56.9N,实验结果它们的拉力值很接近,不过要提到的一点是(如图)点焊工件被拉断的位置并不是焊接点处,说明实际拉力会比数据更大一点;铆接工件被拉断的位置在铜带边缘。

 

 

 

电性测试对比

 

当然除了焊接强度,一些需过电流的元器件在评估工件焊接的效果如何时,还需要看它的导电性能。对此我们搬来检测仪器,又做了电性分析。

 

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

测试使用的检测仪-仪用电流电压互感器


精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比


上图所示铆接工艺工件测试数据

      

精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比


上图所示点焊工艺工件测试数据

 

测试数据显示铆接工艺铆接的工件电阻值是25.97毫欧,电阻点焊工艺焊接的工件电阻值是13.43毫欧。铆接的电阻值比点焊的电阻值翻了一翻。在这里电阻值大可不占优势,电阻值越小导电性能越好,产品的发热也越小。电性性能方面铆接工艺完败电阻焊工艺。

 

生产成本对比

 

生产工艺的选择主要看工艺效果,其次就是生产成本了。每个企业都会对生产成本有所把控。如果一种工艺效果优良,又成本低廉,我想没有哪家企业会拒绝。接下来我们来算一笔成本账。

 

电阻点焊,前面有简介是通过电流流过工件产生电阻热来焊接产品,所以生产成本主要在焊接时所消耗的电量,那么耗电量是多少呢?我们以实验的氖灯产品焊接为例,设备在不工作待机时只需维持点亮屏幕(约10W),产品焊接电流约在1KA,焊接时间2.5ms,使用到的额定功率约3KVA(换算约3KW),那么设备连续不间断放电1小时约3度电;别看焊接时电流大,但放电时间是非常短的,前面提到焊接时间(放电时间)是2.5ms(1s=1000ms),那么1小时等于3600000毫秒,可以放电焊接1440000次,也就是说放电焊接48万次消耗1度电。

 

铆接,即使很小型的铆接机功率都有5、600W,开机1小时都需0.5度电。除了耗电量,铆接消耗的铜带占很高的成本,例如一卷1.5mmX0.3mm的铜带,重量在1Kg,一卷长度在240米左右,市场售价在百元左右。实验中的氖灯铆接一次约消耗5mm的铜带(大尺寸工件铆接时消耗更长铜带),一卷铜带只够铆接48000个产品。


精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

1.5mmX0.3mm铜带 重1Kg 长约240m,市场价格百元左右

 

对于放电48万次才消耗1度电成本的电阻焊工艺,铆接工艺的生产成本无疑是巨大的。

 

工艺操作

 


精密逆变电阻焊与铆接产品工艺对比

 

除了氖灯的焊接,如其他产品:热敏元件和高温线的焊接电阻与多股电线的焊接、LED灯与线材焊接发热芯片与电阻的焊接等,均可采用电阻焊工艺焊接。

 

电阻焊设备操作方便,简单讲解员工即可上岗。焊接效率快(焊接时间毫秒级),生产省成本,产品提质量。


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