銅-鋁復(fù)合型材料及小型斷路器線圈組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電器元件技術(shù)領(lǐng)域的電磁感應(yīng)線圈及其連接板，具體地說，涉及的是一種銅-鋁復(fù)合型材料及由銅-鋁復(fù)合型材料構(gòu)成的小型斷路器線圈組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，無論是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、國防，還是衛(wèi)生、金融和人們的日常生活等，對電的需求量也越來越大，對供電網(wǎng)絡(luò)的運行和保護要求更是越來越高。小型斷路器是一種廣泛用于低壓配電終端的配電電器，承擔(dān)短路及過載分?jǐn)啾Ｗo之功能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中電磁線圈及其連接板的性能對分?jǐn)啾Ｗo起著決定性作用。隨著小型斷路器年需求量急劇增加，電磁線圈及連接板用量也隨之大幅度增加，因此，電磁線圈及其連接板，性能提高和成本節(jié)約具有重要的實用價值和社會意義。
[0003]經(jīng)檢索，國內(nèi)外涉及小型斷路器用的電磁線圈及其連接板材料選用的研究或報道極少。對于小型斷路器用電磁線圈及其連接板的材料，其設(shè)計原則:不僅滿足導(dǎo)電性要求，而且要求質(zhì)量輕、體積小，價格低廉。目前，國內(nèi)外市場上開發(fā)用于小型斷路器上電磁線圈及其連接板材料為純紫銅材料。紫銅線圈和連接板價格比較昂貴，小型斷路器用量較大，且更新較快，大量使用純銅材料，造成極大浪費;且由于紫銅密度較大，使得產(chǎn)品較重。同時，紫銅在通電下發(fā)熱，表面極易被氧化而脫皮，影響產(chǎn)品性能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提供一種銅-鋁復(fù)合型材料及由其構(gòu)成的小型斷路器線圈組件，重點解決線圈與連接板連接問題。
[0005]為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]根據(jù)本實用新型第一個方面，提供一種銅-鋁復(fù)合型材料，該材料包括銅或銅合金料帶，所述銅或銅合金料帶的一面設(shè)有槽，所述槽中嵌入鋁帶，所述銅或銅合金料帶、所述鋁帶經(jīng)復(fù)合得到銅或銅合金局部、單面覆鋁料帶，即銅-鋁復(fù)合型材料。
[0007]優(yōu)選地，所述銅或銅合金料帶，寬度為30mm?150mm、厚度為Imm?20mm。
[0008]優(yōu)選地，所述槽，數(shù)目為至少I條，槽的寬為2mm?25mm、深為0.2mm?1mm，且任意兩條槽間距大于20mm。
[0009]優(yōu)選地，所述鋁或鋁合金料帶，寬度H與所述槽的寬度關(guān)系:槽寬-0.5mm<H<槽寬+0.5mm，且所述鋁或鋁合金料帶的厚度與所述槽的深度相同。
[0010]本實用新型采用銅或銅合金料帶開槽后，可以有效將鋁料帶固定于銅或銅合金料帶的槽中，使得鋁帶復(fù)合后呈直線形。同時鋁帶和銅帶鑲嵌式復(fù)合時，鋁帶三個面(另一面與乳輥接觸)都被銅帶上的槽約束，加之鋁延展性比銅要好，在銅帶上的槽內(nèi)發(fā)生極大變形時，保障鋁帶能與銅緊密結(jié)合，有效增加鋁和銅接觸面積，提高結(jié)合強度。
[0011]根據(jù)本實用新型第二個方面，提供一種采用上述銅-鋁復(fù)合型材料的小型斷路器線圈組件，所述組件包括線圈和與線圈連接的連接板，所述線圈為表面帶有絕緣層的鋁絲或鋁合金絲材纏繞而成，所述連接板采用所述銅-鋁復(fù)合型材料制備，所述連接板的一端部局部、單面覆鋁，所述線圈與所述連接板的連接處位于所述連接板的覆鋁區(qū)域。
[0012]優(yōu)選地，所述鋁絲或鋁合金絲材為表面帶有絕緣漆的圓形或方形鋁絲或鋁合金絲材。
[0013]優(yōu)選地，所述的連接板，其中局部、單面覆鋁的鋁寬度不少于2_。
[0014]優(yōu)選地，所述線圈與連接板采用加焊料電阻焊接連接、或者加焊料感應(yīng)焊接連接、或者卡扣緊固連接。
[0015]現(xiàn)有小型斷路器線圈和連接板都是采用紫銅，沒有采用鋁線圈的，成本太高且產(chǎn)品重量很大，本實用新型進行了改進，將紫銅線圈替換為鋁線圈克服這些問題，同時因為采用鋁線圈，連接板不能采用銅，因為銅、鋁熔點相差較大，焊接較難。因此，本實用新型進一步采用銅-鋁復(fù)合型材料構(gòu)成連接板，且將連接板上局部、單面覆鋁區(qū)域用于連接鋁線圈；這樣一方面進一步的降低了產(chǎn)品重量、降低成本，另一方面有效實現(xiàn)鋁和鋁焊接或物理連接，解決兩者連接問題，保證了焊接質(zhì)量。
[0016]優(yōu)選地，所述線圈與所述連接板，兩者相互連接長度小于10mm、大于3mm。
[0017]優(yōu)選地，所述線圈與連接板之間采用以下任一種連接方式:加焊料電阻焊接連接、加焊料感應(yīng)焊接連接、卡扣緊固連接、連接板端部包裹線圈壓緊連接。
[0018]基于現(xiàn)有小型斷路器設(shè)計系統(tǒng)，本實用新型采用純鋁線圈和局部覆鋁導(dǎo)線板相連接，達到節(jié)約成本目的。同時，連接板局部覆鋁，可以有效實現(xiàn)鋁-鋁焊接，解決了如果只采用鋁線圈、在銅和鋁的連接處無法實現(xiàn)焊接的問題。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]本實用新型所提供電磁線圈及其連接板與以往傳統(tǒng)材料純紫銅有顯著不同，本實用新型采用銅-鋁復(fù)合型材料(銅局部鑲嵌復(fù)合鋁)的連接板，與鋁線圈進行連接，得到銅-鋁復(fù)合材料的電磁線圈及連接板，能夠有效解決線圈與連接板連接問題。同時，本實用新型采用局部單面鑲嵌鋁，保持了銅原有導(dǎo)電性能，且單重較輕，總體成本比傳統(tǒng)材料降低60 %，并且具有優(yōu)良的加工性能，成材率高。
【附圖說明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)純紫銅、電磁線圈及其連接板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2a、圖2b分別為本實用新型一實施例銅-鋁復(fù)合型材料俯視圖和刨面圖；
[0023]圖3為本實用新型一實施例制備的線圈組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4a為本實用新型一實施例鋁線圈和銅/鋁連接板端部包裹線圈壓緊法連接方式示意圖；
[0025]圖4b為圖4a中方框標(biāo)示的區(qū)域其截面放大圖；
[0026]圖4c為本實用新型一實施例鋁線圈和銅/鋁連接板焊接法連接方式示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0028]如圖1所示，目前，國內(nèi)外市場上開發(fā)用于小型斷路器上電磁線圈及其連接板，10為線圈，11為連接板，線圈、連接板均為純紫銅材料，純紫銅材料，價格比較昂貴，產(chǎn)品較重，焊接處容易脫落。
[0029]如圖2a、2b所示，為本實用新型一實施例中銅-鋁復(fù)合型材料，其中包括銅或銅合金料帶，所述銅或銅合金料帶21的一面設(shè)有槽，所述槽中嵌入鋁帶20，將所述銅或銅合金料帶、所述鋁帶進行復(fù)合，得到銅或銅合金局部、單面覆鋁料帶，即銅-鋁復(fù)合型材料。
[0030]作為一個優(yōu)選實施方式，所述銅或銅合金料帶21，其寬度為30mm?150mm、厚度為Imm?20mmo
[0031 ]作為一個優(yōu)選實施方式，所述槽，數(shù)目為至少I條，槽的寬為2mm?25mm、深為0.2_?10mm，且任意兩條槽間距大于20mm。
[0032]作為一個優(yōu)選實施方式，所述鋁或鋁合金料帶20，其寬度H與所述槽的寬度關(guān)系:槽寬-0.5mm<H<槽寬+0.5mm，且所述鋁或鋁合金料帶20的厚度與所述槽的深度相同。
[0033]如圖3所示，為本實用新型一實施例中的小型斷路器線圈組件結(jié)構(gòu)示意圖，所述組件包括線圈30和與線圈30連接的連接板31，所述線圈30為表面帶有絕緣層的鋁絲或鋁合金絲材纏繞而成，所述連接板31采用所述銅-鋁復(fù)合型材料制備得到，所述連接板31的一端部(用于連接線圈30的一端)局