專利名稱：一種銅包鋁漆包線的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬線材的焊接方法，尤其涉及一種銅包鋁漆包線的焊接方法。
背景技術(shù)：
在電子工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，漆包線是一種常見的線材，由于漆包線外表面被漆包裹，表面是絕緣的，必須把漆戳破、焊接電極接觸金屬材料后才能導(dǎo)通形成電流回路，由焊接工件上的電阻產(chǎn)生熱量而形成焊接。普通的點(diǎn)焊是采用上、下兩個(gè)焊接電極戳破漆包線，然后進(jìn)行焊接，這種焊接方式容易損傷漆包線，焊接產(chǎn)品可靠性差，質(zhì)量不可控，針對(duì)該種問題，人們改進(jìn)電極形狀，采用兩個(gè)并列的焊接電極固定在電極固定座上，焊接電極的頭部連成一體，焊接電極通電先把漆包線熔化，然后進(jìn)行焊接作業(yè)。目前的漆包線焊接基本都是采用該種焊接電極，用來(lái)解決漆包線損傷問題，然而該種頭部連接在一起的焊接電極自身是一個(gè)電阻，存在分流、損耗和氧化問題，通常的漆包線直徑都在0.1mm以下，此截面積大大小于焊接電極頭部連接處的截面積，由于電壓相同，因此橫截面的面積越大電阻越小，流過的電流越大，焊接電極頭部分流作用大，焊接時(shí)能量損失越大，由于電極承受了大部分分流，焊接電極頭部極易氧化，損耗很快，焊接電極的損耗導(dǎo)致其截面積發(fā)生變化，焊接電極頭部的電阻也變化，造成焊接參數(shù)不穩(wěn)定而造成焊接溫度不穩(wěn)定，需要頻繁調(diào)整焊接參數(shù)，因此焊接效率低，產(chǎn)品的焊接一致性差，合格率低，銅包鋁漆包線對(duì)于焊接溫度的要求更加高，因?yàn)殂~的熔點(diǎn)是1084°C，而鋁的熔點(diǎn)是660°C，兩者熔點(diǎn)差別很大，受熱膨脹系數(shù)也不同，溫度過高或者升溫過快都會(huì)導(dǎo)致銅包鋁漆包線內(nèi)的鋁飛濺，溫度過低時(shí)焊點(diǎn)不可靠，現(xiàn)有焊接電極和對(duì)應(yīng)的焊接方法焊接質(zhì)量非常差，因此目前尋求一種合理的焊接銅包鋁漆包線的方法和焊接電極是銅包鋁漆包線焊接的難點(diǎn)。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN202199941U，授權(quán)公告日2012年4月25日，公開了一種直接焊接銅包鋁漆包線的焊刀，包括電極，電極設(shè)有兩個(gè)，該兩個(gè)電極粘合為一體，其中間設(shè)有絕緣層，兩個(gè)電極的一端設(shè)有尖端部，該尖端部的中間部位設(shè)有一加工間隙。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN201261106Y，授權(quán)公告日2009年6月24日，公開了一種不易弄斷漆包線的點(diǎn)焊頭，包括兩個(gè)電極，二者下端相連，形成焊接端，其余部分絕緣，所述焊接端的下端面至少有一對(duì)相對(duì)側(cè)作圓角或?qū)Ы翘幚怼Ｉ鲜鰞煞N焊接電極焊接銅包鋁漆包線時(shí)，可保護(hù)漆包線在焊接時(shí)不被壓斷，但是兩個(gè)焊接電極的頭部還是連接在一起，焊接時(shí)分流很大，能量損耗大，導(dǎo)致焊接電極頭部容易被氧化、損耗，焊接電極頭部的電阻也會(huì)發(fā)生改變，焊接時(shí)電極頭部的溫度不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量，并且該種電極都是一次放電就完成整個(gè)焊接過程，即熔化漆包線并同時(shí)熔化錫點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致漆包線上的漆在沒有完全熔化的時(shí)候已經(jīng)被錫覆蓋，可能會(huì)造成斷路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的銅包鋁漆包線焊接方法中的焊接電極的頭部容易被氧化、損耗，阻值發(fā)生變化導(dǎo)致焊接溫度不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量的不足，提供了一種每次焊接都能保證焊接電極頭部電阻一致從而保證焊接溫度一致，并通過多次放電保證焊接質(zhì)量的銅包鋁漆包線的焊接方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種銅包鋁漆包線的焊接方法，實(shí)施步驟如下
a.將電極分割成左右相對(duì)分開設(shè)置且相互絕緣的并列的電極單元，分別為左電極單元與右電極單元，然后在左電極單元與右電極單元下端頭部之間通過可步進(jìn)移動(dòng)且導(dǎo)電的加熱帶導(dǎo)通；
b.把工件固定在工作臺(tái)上，使得工件上焊盤的錫點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)電極固定座上的左電極單元和右電極單元的頭部，把銅包招漆包線放在錫點(diǎn)的正上方；
c.控制電極固定座向下運(yùn)動(dòng)，直到左電極單元與右電極單元之間的加熱帶與銅包鋁漆包線接觸，此時(shí)控制焊接電源的電流進(jìn)行第一次放電，熔化銅包鋁漆包線外的油漆層后露出線芯，第一次放電后加熱帶冷卻；
d.然后控制焊接電源的電流進(jìn)行進(jìn)行第二次放電，使得錫點(diǎn)熔化后與銅包鋁漆包線裸露的線芯處粘合，第二次放電后加熱帶冷卻；
e.最后控制焊接電源的電流進(jìn)行第三次放電，在第三次放電的同時(shí)，電極固定座向上移動(dòng)與銅包鋁漆包線完全脫離后，控制加熱帶移動(dòng)一步進(jìn)距離，然后取下工件。作為優(yōu)選，在步驟c中，第一次放電時(shí)加熱帶的溫度在100°C -150°C之間，在步驟d中，第二次放電時(shí)加熱帶的溫度在320°C _400°C之間，在步驟e中，第三次的放電時(shí)加熱帶溫度在200°C _250°C之間。這樣第一次放電時(shí)能熔化漆包線外圈的漆層露初線芯，同時(shí)不會(huì)熔化錫，防止漆包線的漆和錫點(diǎn)同時(shí)熔化，第二次放電保證錫點(diǎn)完全熔化并包覆在裸露的線芯上，第三次放電時(shí)，與加熱帶貼合靠近處的少部分錫會(huì)熔化，而整個(gè)錫點(diǎn)大部分沒有熔化，這樣加熱帶能方便與焊點(diǎn)脫離而不會(huì)粘錫。作為優(yōu)選，所述的加熱帶由鑰合金材料制成，其厚度在0. 016mm-0. 025mm之間。每次是通過控制電流放電的，為了保證焊接過程中快速達(dá)到適宜的溫度就要足夠的熱量，因?yàn)閮蓚€(gè)電極單元之間的長(zhǎng)度很小，為了增大電阻加熱帶的截面要足夠小，這樣增大電阻，放電時(shí)加熱帶迅速升溫熔化漆包線外層的漆。作為優(yōu)選，電極單元包括電極本體和設(shè)在電極本體的兩側(cè)面上的導(dǎo)熱層，所述的電極本體由鑰合金制成，所述的導(dǎo)熱層由銅制成。鑰合金具熔點(diǎn)高，耐磨損，能保證電極單元的使用壽命；銅的導(dǎo)熱能力強(qiáng)、導(dǎo)電能力強(qiáng)，把兩種材料的優(yōu)點(diǎn)集合在一起制成電極單元，使得電極單元具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐高溫、耐磨損的性能。作為優(yōu)選，第一次放電包括兩個(gè)階段，分別為電流緩升階段和電流穩(wěn)定階段，電流緩升階段的時(shí)間在10ms-18ms之間，電流穩(wěn)定階段的時(shí)間在20ms-40ms之間。電流緩升能防止銅包鋁漆包線因?yàn)殂~和鋁的膨脹系數(shù)不同瞬間受熱導(dǎo)致漆包線破裂飛濺
因此，本發(fā)明具有每次焊接都能保證焊接電極頭部電阻一致從而保證焊接溫度一致，并通過多次放電達(dá)到焊接目的，焊接質(zhì)量更加好的有益效果。


圖1為本發(fā)明中焊接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中電極單元與加熱帶配合示意圖。
圖3為本發(fā)明中電極單元左視圖。圖4為本發(fā)明中一種電極單元的頭部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中電極固定座I左電極單元2右電極單元3從動(dòng)輪4主動(dòng)輪5加熱帶6壓緊輪7間隙8凹槽9電極本體10導(dǎo)熱層11倒角12。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
本發(fā)明的一種銅包鋁漆包線的焊接方法，適用于如圖1所示的焊接機(jī)構(gòu)，實(shí)施步驟如
下
a.將電極分割成左右相對(duì)分開設(shè)置且相互絕緣的左電極單元與右電極單元，左電極單元和右電極單元之間的間隙中設(shè)有絕緣層，然后在左電極單元與右電極單元下端頭部之間通過可步進(jìn)移動(dòng)且導(dǎo)電的加熱帶導(dǎo)通，加熱帶的兩端分別卷繞在電極固定座上的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上；
b.在工件上的焊盤上點(diǎn)上錫點(diǎn)，把工件固定在工作臺(tái)上，使得工件上焊盤的錫點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)電極固定座上的左電極單元和右電極單元頭部的正下方，取一根直徑0. 8mm的銅包鋁漆包線，把銅包鋁漆包線的兩端固定在工裝上，此時(shí)銅包鋁漆包線正好在錫點(diǎn)的正上方并與錫點(diǎn)接觸；
c.控制電極固定座向下運(yùn)動(dòng)，直到左電極單元與右電極單元之間的加熱帶與銅包鋁漆包線接觸，接觸時(shí)加熱帶所在的方向和漆包線的軸線方向相同，控制焊接電源的電流進(jìn)行第一次放電，第一次放電包括電流緩升和電流穩(wěn)定兩個(gè)時(shí)間，電流緩升時(shí)電流從OA逐漸上升到86A，該過程時(shí)間t0=14ms，電流緩升能防止銅包鋁漆包線因?yàn)殂~和鋁的膨脹系數(shù)不同瞬間受熱導(dǎo)致漆包線破裂飛派，電流Al達(dá)到86A時(shí)，電流穩(wěn)定時(shí)間tl=30ms,第一次放電時(shí)加熱帶的溫度Tl在100°C _150°C之間，本實(shí)施例中第一次放電時(shí)加熱帶的溫度T1=120°C，第一次放電后，銅包鋁漆包線外的油漆層熔化，熔化后的漆向兩端跑，中間露出線芯，第一次放電后冷卻時(shí)間tl2=80ms ；
d.然后控制焊接電源的電流進(jìn)行第二次放電，第二次放電電流A2=115 A，持續(xù)時(shí)間t2=20ms，第二次放電時(shí)加熱帶的溫度在320°C _400°C之間，本實(shí)施例中第二次放電時(shí)加熱帶的溫度T2=350°C，加熱帶熔化焊盤上的錫點(diǎn)，使得熔化后的錫包裹住銅包鋁漆包線裸露的線芯處,第二次放電后的冷卻時(shí)間t23=10ms ；
e.最后控制焊接電源的電流進(jìn)行第三次放電，第三次放電電流A3=105A，持續(xù)時(shí)間t3=30ms，第三次放電時(shí)加熱帶的溫度在200°C _250°C之間，本實(shí)施例中第三次放電時(shí)加熱帶的溫度T3=230°C，這樣與加熱帶貼合靠近處的少部分錫會(huì)熔化，而整個(gè)錫點(diǎn)大部分沒有熔化，在第三次放電的同時(shí)，電極固定座向上移動(dòng)，加熱帶與焊接后的錫點(diǎn)脫離開，這樣加熱帶與焊點(diǎn)脫離而不會(huì)粘錫，加熱帶和錫點(diǎn)完全脫離后，通過控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)控制加熱帶移動(dòng)一步進(jìn)距離，然后取下工件。上述c、d、e步驟中，從第一次放電起至第三次放電結(jié)束的過程中，加熱帶始終保持與左電極單元和右電極單元相對(duì)靜止，三次放電之間都有冷卻時(shí)間，便于加熱帶的冷卻，這樣能保證后一次的放電時(shí)加熱帶溫度不受前一次放電溫度的影響，相當(dāng)于三次放電都是相對(duì)獨(dú)立的，因此每次放電后加熱帶的溫度都是能精確的控制的，這樣就能確保在焊接銅包鋁漆包線時(shí)，保證第一次放電時(shí)加熱帶的溫度能熔化漆但是不會(huì)超過錫的熔點(diǎn)，第二次放電時(shí)的加熱帶溫度能融化錫，但是不會(huì)超過鋁的熔點(diǎn)，第三次放電之后，工件焊接完畢，電極固定座上移與銅包鋁漆包線完全脫離，然后加熱帶步進(jìn)一段的距離，保證每各工件焊接時(shí)加熱帶的電阻完全相同，焊接設(shè)備參數(shù)只需要調(diào)節(jié)一次，就能保證不同工件焊接時(shí)三次放電時(shí)加熱帶的溫度對(duì)應(yīng)相同，溫度控制更加精準(zhǔn)，因此，用該種方法焊接銅包鋁漆包線，焊接質(zhì)量高，焊接效果非常好。為了與上述的銅包鋁漆包線的焊接方法相適應(yīng)，采用如圖1所示的焊接機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在電極固定座I下端的兩個(gè)并列的電極單元，左邊的為左電極單元2，右邊的為右電極單元3，左電極單元2和右電極單元3之間設(shè)有保持兩者之間相互絕緣的間隙8，間隙的大小可以根據(jù)焊盤的大小而相應(yīng)的調(diào)整，左電極單元2與右電極單元3之間的間隙8中設(shè)有絕緣層，電極固定座I上端位于電極單元兩側(cè)分別設(shè)有滾輪，右邊的為主動(dòng)輪5，左邊的為從動(dòng)輪4，主動(dòng)輪5和從動(dòng)輪4之間連接有加熱帶6，加熱帶6由鑰合金材料制成，其厚度在0. 016mm-0. 025mm之間，本實(shí)施例中厚度為0. 02mm,加熱帶的寬度為Imm,加熱帶6的兩端分別卷繞在主動(dòng)輪5與從動(dòng)輪4上，位于主動(dòng)輪5和從動(dòng)輪4之間的加熱帶6繞過左電極單元2和右電極單元3下端的頭部，并與左電極單元2和右電極單元3的頭部貼合；如圖3所示，左電極單元2和右電極單元3的外側(cè)設(shè)有凹槽9，加熱帶6卡入凹槽9中，電極固定座I上在左電極單元2和右電極單元3的凹槽外側(cè)設(shè)有壓緊輪7，電極固定座上還設(shè)有張緊輪，加熱帶從從動(dòng)輪穿過張緊輪，然后伸入左電極單元的凹槽中，繞過兩個(gè)并列電極單元的頭部進(jìn)入右電極單元的凹槽中，再穿過張緊輪后卷繞在主動(dòng)輪上，主動(dòng)輪與步進(jìn)電機(jī)連接，每焊接好一個(gè)工件的時(shí)候，主動(dòng)輪在步進(jìn)電機(jī)的作用下轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，從而帶動(dòng)加熱帶移動(dòng)一個(gè)步進(jìn)距離，這樣就保證了每次焊接時(shí)加熱帶都是新的，加熱帶的電阻完全一致，從而保證每次放電時(shí)的溫度一致，確保焊接參數(shù)的一致性，提高工件的焊接質(zhì)量；電極單元包括電極本體10和設(shè)在電極本體的兩側(cè)面上的導(dǎo)熱層11，導(dǎo)熱層11與電極本體10的厚度比為1:3,電極本體10由鑰合金制成，導(dǎo)熱層11由銅制成，鑰合金具熔點(diǎn)高，耐磨損，能保證電極單元的使用壽命；銅的導(dǎo)熱能力強(qiáng)、導(dǎo)電能力強(qiáng)，把兩種材料的優(yōu)點(diǎn)集合在一起制成電極單元，使得電極單元具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐高溫、耐磨損的性能；如圖4所示，左電極單元2和右電極單元3的頭部?jī)?nèi)側(cè)面與端面之間設(shè)有倒角，因?yàn)榧訜釒ё陨砭哂幸欢ǖ娜嵝?，焊接過程中熔化的錫會(huì)對(duì)加熱帶產(chǎn)生一個(gè)向上的作用力，左電極單元和右電極單元的頭部?jī)?nèi)側(cè)面與端面之間設(shè)有倒角，相當(dāng)于加熱帶中間對(duì)應(yīng)處為一個(gè)缺口，這樣加熱帶對(duì)錫的阻力小了很多，熔化的錫就容易覆蓋漆包線的周圍，焊接效果好，漆包線與焊盤的連接更加可靠。
權(quán)利要求
1.一種銅包鋁漆包線的焊接方法，其特征是，實(shí)施步驟如下 a.將電極分割成左右相對(duì)分開設(shè)置且相互絕緣的并列的電極單元，分別為左電極單元與右電極單元，然后在左電極單元與右電極單元下端頭部之間通過可步進(jìn)移動(dòng)且導(dǎo)電的加熱帶導(dǎo)通； b.把工件固定在工作臺(tái)上，使得工件上焊盤的錫點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)電極固定座上的左電極單元和右電極單元的頭部，把銅包招漆包線放在錫點(diǎn)的正上方； c.控制電極固定座向下運(yùn)動(dòng)，直到左電極單元與右電極單元之間的加熱帶與銅包鋁漆包線接觸，此時(shí)控制焊接電源的電流進(jìn)行第一次放電，熔化銅包鋁漆包線外的油漆層后露出線芯，第一次放電后加熱帶冷卻； d.然后控制焊接電源的電流進(jìn)行進(jìn)行第二次放電，使得錫點(diǎn)熔化后與銅包鋁漆包線裸露的線芯處粘合，第二次放電后加熱帶冷卻； e.最后控制焊接電源的電流進(jìn)行第三次放電，在第三次放電的同時(shí)，電極固定座向上移動(dòng)與銅包鋁漆包線完全脫離后，控制加熱帶移動(dòng)一步進(jìn)距離，然后取下工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅包鋁漆包線的焊接方法，其特征是，第一次放電時(shí)加熱帶的溫度在100°C _150°C之間，第二次放電時(shí)加熱帶的溫度在320°C _400°C之間，第三次的放電時(shí)加熱帶溫度在200°C _250°C之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅包鋁漆包線的焊接方法，其特征是，所述的加熱帶由鑰合金材料制成，其厚度在0. 016mm-0. 025mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅包鋁漆包線的焊接方法，其特征是，電極單元包括電極本體和設(shè)在電極本體的兩側(cè)面上的導(dǎo)熱層，所述的電極本體由鑰合金制成，所述的導(dǎo)熱層由銅制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅包鋁漆包線的焊接方法，其特征是，第一次放電包括兩個(gè)階段，分別為電流緩升階段和電流穩(wěn)定階段，電流緩升階段的時(shí)間在lOms-lSms之間，電流穩(wěn)定階段的時(shí)間在20ms-40ms之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅包鋁漆包線的焊接方法，將電極分割成左右相對(duì)分開設(shè)置且相互絕緣的左電極單元與右電極單元，在左電極單元與右電極單元下端部之間通過加熱帶導(dǎo)通；把工件固定在電極單元頭部正下方的工作臺(tái)上，銅包鋁漆包線放在錫點(diǎn)的正上方；控制電極固定座向下運(yùn)動(dòng)，加熱帶與銅包鋁漆包線接觸時(shí)焊接電源進(jìn)行第一次放電，熔化銅包鋁漆包線外的油漆層；然后進(jìn)行第二次放電，錫點(diǎn)熔化后與銅包鋁漆包線的線芯粘合；最后進(jìn)行第三次放電，放電的同時(shí)，電極固定座向上移動(dòng)，同時(shí)控制加熱帶移動(dòng)一步進(jìn)距離。因此，每次焊接都能保證焊接電極頭部電阻一致從而保證焊接溫度一致，并通過多次放電達(dá)到焊接目的，焊接質(zhì)量更加好。
文檔編號(hào)B21F15/08GK103056250SQ20121046725
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者洪濤 申請(qǐng)人:寧波市摩恩光源材料制造有限公司