热压焊的基础知识

为了更高品质的焊接１．金属的结合２．热压焊的种类３．热压焊的原理４．热压焊的现象５．通电方法的窍门６．根据热压焊的管理进行通电７．热压焊的管理要点（１）电极的电阻１）电极管理２）电流管理３）通电时间的管理（２）工件的电阻（３）电极、工件间的电阻（４）管理要点的总结８．结合强度９．保养・点检目录１．金属的结合根据方法不同有3大差别①．熔融焊接‥‥焊接界面为液体和液体接触电阻焊接生成被叫做矿块的熔融凝固物②．固体结合‥‥焊接界面为固体和固体接触常温压焊锻接摩擦压焊超声波焊接高温压焊利用电阻发热的过热压焊③．锡焊‥‥‥焊接界面为液体和固体接触硬锡焊银锡焊等→热锡焊、电阻锡焊等软锡焊锡焊→焊烙铁焊锡材料的熔融温度分界点为450度什么叫热压焊（ｆｕｓｉｎｇ）ｆｕｓｅ熔融结合名称的语义为用热将金属等溶化的。但在结合部位不生成矿块（虽然可能在一部分表面部分出现，但无法保持结合的强度）不是所谓的“焊接”，而应是“固体结合”。原理虽然和电阻焊接相同，但应是由于热压接，软化了被膜导线，由于被膜部分被氧化的芯线和端子部分结合的电气导通为目的的端末处理方法。２．热压焊的种类大的区分有2种①．弯钩型将端子弯成U字型。包裹住导线焊接通電開始時通電終了時（ａ）（ｂ）②．狭缝型‥‥‥整流器等的沟槽内将导线压入进行压焊。加圧前加圧加圧後３．热压焊的原理热压焊的原理电流流通开始只在端子流出电流此时，由于电极发生的电阻发热和加压力，使导线的被膜被剥离，芯线露出然后，电流经过端子→芯线→端子的顺序流动，端子和芯线被热压焊接上４．热压焊的现象热压焊并不像电阻焊一样利用工件（母材）间的电阻发热将工件结合，而是将电极的电阻发热传导到端子利用其热和加压力进行热压。是用热保证了导线的被膜剥离，用端子的铆接力确保了强度的热铆接。如果是被“焊接”的话，端子自身在最初的时候就已经溶化了话，就进行的不好。因此，还是受电流值、通电时间、加压力的设定条件左右的。电流流通后由于电阻发热将端子软化，经过一定的时间，如图所示，电流的流通方向发生了变化。在（ａ）的阶段电流值高的场合→有端子破断的可能低的场合→有被膜剥离不完全的可能因此，经过（ｂ）的状态后，被膜剥离的状态很好。则热压焊前给以加压将端子变形为（ｂ）的形状后通电流，进行热压焊。（ａ）（ｂ）端子軟化５．通电方法的窍门只是加压不会变形为（ｂ）的场合，必须给端子加热使其变软后变形。电极与端子边接触边通电，变形后进行熔和。因此一般为2段通电。電流端子变形熔和時間（WELD１）（WELD２）（COOL）在进行第1段通电的场合，利用缓升电流端子变形熔和電流時間缓升电流狭缝型多使用的方法，就是控制通电时间然后控制溶入量（变位量）。由于溶入量和发热量的关系有一定的比例关系，因此根据此方法可形成稳定的熔和。６．根据热压焊的管理进行通电例如：进行如下的变位量设定ａ）変位量＝0.15mmｂ）変位量＝0.30mm如左图，根据变位量（溶入量）的设定，可调整热压接力的强弱。溶入量预备加热熔和ABAB加圧時溶接後溶入量変位量（mm）時間位移传感器(１０μm分解能力）测量位移量（位移量和压接力的特性）（ａ）（ｂ）1020時間（ｓｙｃ）変位量（mm）00.150.3圧接力（ｋｇ）10.05.0（中断功能）ＷＥＬＤ１ＷＥＬＤ２通电循环通電设定值0時間ＭＡＸ中断停止７．热压焊的管理要点对热压焊造成影响的因素（１）电极的电阻Ｒ１（２）工件的电阻Ｒ２（３）接触电阻Ｒ３焦耳的法则Ｑ＝Ｉ２Ｒ（Ｊ）在某时间内发生的热量Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ（Ｊ）｛Ｑ＝０．２４Ｉ２Ｒｔ（ｃａｌ）｝结合部发生的热量QＱ＝Ｉ２（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）ｔ（Ｊ）｛Ｑ＝Ｉ２（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）ｔ（ｃａｌ）｝在这里如果是定电流控制（电流一定）通电时间也一定的话，对熔和造成的影响的因素可理解为各电阻（R1+R2+R3）７.（１）电极的电阻由于热压焊利用电极的发热，因此电极的固有电阻是最重要的Ｒ＝ρＬ／Ｓ一般情况下，电阻是固有电阻的大小，越长电阻越大，反之横断面积越大，电阻越小热压焊多使用W（钨）电极Ｉ＝ａＳａ＝Ｉ／Ｓ电流密度：每单位面积的电流焦耳的法则Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ＝（ａＳ）２ρＬ（１／Ｓ）ｔ＝ａ２ρＬＳｔ因此，电极直径、电极长度（前端径）对应着电极的发热，但由于电极的温度上升的同时固有电阻也发生变化，所以电极的管理是必须的。７．（１）．１电极的管理（ａ）Ｗ电极的长度、电极前端形状（电极前端径）对策：实验性的寻求什么样的长度及前端径合适，对长度和前端径进行管理（ｂ）电极的夹子的位置（机头本体和电极的关系）对策：必须夹在一定的位置（ｃ）电极的老化、氧化（电极的电阻值的变化）对策：把握好电极的寿命，定期更换电极（ｄ）电极的冷却对策：强制水冷以及空冷电极的种类在端子弯折部位突然的加压或通电的话，端子可能会损坏加热尖端电极单一电极复合电极水冷电极７．（１）．２电流的管理W电极放热不好，冷却良好或者熔和没有间隔的话，W电极慢慢发热，同时电阻值也变化，发热量也会发生变化。在实际的熔和中，由于间隔短，得不到充分的冷却。因此，通过是使电流值缓缓的降低来控制抑制发热量的增加（定电流、定功率控制）而且根据熔和连续打点数和电流值以及熔和状态（溶入量、弯钩的磨损度、线材的磨损度、扩张度等）的关系，也可对连续打点数和电流值进行很好的控制对应（打点条件切换）电极温度在某程度连续后，会在某温度上下降，因此，要注意一开始的打点数是不稳定的。７．（１）．３通电时间的管理因为发热量和通电时间有很大的关系，因此，需要管理好最适宜的时间７．（２）工件电阻如果工件电阻根据端子不同而不同的话，就得不到每次稳定的热压焊。如前所述，在热压焊前的初期加压（初期电流）时，需要对端子进行变形（预备形成管理）也可进行溶入量和联动的通电控制７．（３）电极、工件间的接触电阻这个大概依赖于三种因素电极研磨电极前端形状加压力对策：电极的日常点检以及电极更换、研磨对策：用压力计控制适当的压力（ａ）电极磨损、电极前端形状（电极前端角度）（ｂ）加压力７．（４）管理要点总结综上，如下所述。１，电极钨电极部的长度电极直径、电极前端直径（角度）的长度电极和工件的位置电极摩擦、寿命；电极研磨、更换的彻底冷却２，电流把握好实验性的熔和连续打点和电流值、熔和状态的关系３，预备形成热压焊前必须设计端子的预备形成工程８．结合强度热压焊虽然是铆接和被膜的剥离同时进行，但剥离还是以电气的导通为目的，确保铆接的强度。导线的断线以上三点需要注意被膜的剥离不足铆接不足以上的所述的管理要点要确实实行。被膜线的特性电气特性符号绝缘破坏耐磨损密度ＥＷ○××ＰＶＦ○◎◎ＵＥＷ○×△ＰＥＷ○○◎ＥＩＷ○○×ＡＩＷ○◎○ＰＩＷ○○◎机械特性名称聚酯亚氨线聚酰胺亚胺线聚亚胺线油性搪瓷线ホルマール線聚氨酯线聚酯线符号耐碱性耐酸耐湿熱耐冷媒耐苯乙烯耐油ＥＷ○○××△○ＰＶＦ◎◎◎△○◎ＵＥＷ○○○×○○ＰＥＷ○◎×△△○ＥＩＷ◎◎×△○◎ＡＩＷ◎◎◎◎○◎ＰＩＷ○○△○○◎化学特性符号锡焊被膜剥离热软化热冲击耐热指标ＥＷ○◎△×105ＰＶＦ◎◎△◎105ＵＥＷ○○△×１０５～１２０ＰＥＷ○◎○△１３０～１３０ＥＩＷ◎×◎○180ＡＩＷ◎×◎◎200ＰＩＷ○×◎◎220热特性作业性