Hogyan lehet rézfonatot hegeszteni rézsínre?

A rézfonatot széles körben használják kapcsolóberendezésekben, transzformátorokban, elektromos szekrényekben, akkumulátorrendszerekben és más olyan termékekben, amelyek rugalmas, nagyáramú{0}}csatlakozást igényelnek. A fonat tömör réz gyűjtősínhez való csatlakoztatása azonban bonyolultabb, mint két közönséges fémlemez hegesztése.

A finom rézszálak nyomás hatására szétterülhetnek, a tömör gyűjtősín gyorsan elvezeti a hőt, a felület állapotának kismértékű változása pedig befolyásolhatja a hézag állagát. Ha a fonat ónozott, a bevonat egy újabb változóval egészíti ki a hegesztési folyamatot.

A megbízható kötés tehát a munkadarabbal kezdődik,{0}}nem a hegesztőgép nevével vagy névleges kapacitásával. A zsinór keresztmetszetét, a szál felépítését, a gyűjtősín méreteit, a csatlakozási területet és a szükséges elektromos teljesítményt mind át kell tekinteni, mielőtt választanánk az MFDC ellenállás-hegesztés, diffúziós hegesztés, ultrahangos hegesztés, krimpelés vagy keményforrasztás között.

Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan különböznek ezek a folyamatok, és milyen információkra van szükség a megfelelő kiválasztásáhozrézfonatos hegesztőgép.

A helyes folyamat attól függ, hogy a fonat végét tömöríteni, egy másik vezetőhöz kell csatlakoztatni, vagy mindkét műveletet egy automatizált gyártósor részeként kell végrehajtani.

Ez a táblázat inkább egy kiindulási pont, semmint egy végső gépajánlás. A „rézfonat-réz gyűjtősínhez” nevezett két alkatrész eltérő eljárásokat igényelhet, ha méretük, bevonatuk, hegesztési területük vagy átvételi szabványaik eltérőek.

A réz elviszi a hőt az ízületből

A réz magas elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Ellenállásos hegesztés során az áram viszonylag kis ellenállással haladhat át a munkadarabon, miközben a környező réz gyorsan eltávolítja a hőt a kívánt hegesztési területről.

A gépnek elegendő energiát kell szolgáltatnia a kötés kialakításához anélkül, hogy a hegesztési időt olyan mértékben meghosszabbítaná, hogy a fonat elszíneződjön, a szálak túlzottan megpuhuljanak vagy a gyűjtősín felülete erősen benyomódjon.

A tömör réz gyűjtősín általában nagyobb hűtőbordaként működik, mint a fonat. Az elektródák geometriájának és az alkatrészek elrendezésének ezért megfelelő hőegyensúlyt kell teremtenie a kötés két oldala között.

A fonott szerkezet nem úgy viselkedik, mint a tömör lap

A rézfonat sok finom huzalt tartalmaz, köztük kis érintkezési pontokkal. Tömörítés előtt az elektromos ellenállás a kötegben nem oszlik el olyan egyenletesen, mint egy tömör szalagban.

Az elektróda erő alkalmazásakor a szálak:

• Mozogjon oldalra;
• Terjedjen túl a tervezett ízületi területen;
• Egyenetlen tömörített vastagságot hoz létre;
• Helyi, nagy{0}}ellenállású kapcsolattartó pontok létrehozása;
• beszorul az elektróda felületén kívülre;
• Vágás vagy kezelés közben válassza le.

Előfordulhat, hogy az a rögzítőelem, amely csak a fonat külső széleit határozza meg, nem elegendő. A szerszámnak meg kell támasztania a fonatot a hegesztési terület közelében, és szabályoznia kell a szálak mozgását a nyomás növekedésével.

A felület állapota megváltoztatja a hegesztési ablakot

A csupasz réz felületi oxidokat fejleszt a tárolás és kezelés során. Az olaj, a por, a kenőanyag és az ujjlenyomatok szintén növelhetik az alkatrészek közötti eltérést.

Az ónozott rézfonat eltérően viselkedik, mint a csupasz rézfonat, mivel az ónbevonat megváltoztatja a felület állapotát. A túlzott hőhatás bevonatveszteséget, felületi szennyeződést vagy anyagfelvételt okozhat az elektródán.

A szállítónak tudnia kell, hogy a fonat és a gyűjtősín:

• Csupasz réz;
• Ónozott réz;
• ezüstözött{0}}réz;
• Nikkelezett{0}}réz;
• Vegyileg kezelt;
• Olajjal vagy feldolgozási maradékkal szennyezett.

A bevonat cseréje a hegesztési ütemterv megállapítása után új vizsgálatot igényelhet.

A mechanikai szilárdság nem az egyetlen elfogadási követelmény

Egy csukló ellenállhat a húzópróbának, és továbbra is rosszul teljesít, ha az érintkezési ellenállása túl nagy, vagy ha ismételt hajlítás után instabillá válik.

Előfordulhat, hogy a rézfonat-összeállításoknak egyszerre több követelménynek is meg kell felelniük:

• Mechanikus húzóerő;
• Alacsony ízületi ellenállás;
• Szabályozott hőmérséklet-emelkedés;
• Hajlítási rugalmasság;
• Fáradtságállóság;
• Méretpontosság;
• Elfogadható felületi megjelenés;
• Konzisztencia a gyártási tételben.

Ezeket a követelményeket a végleges gép és szerszám jóváhagyása előtt meg kell határozni.

Az egyik leggyakoribb vásárlási hiba az, hogy a zsinórvég tömörítését és a szövedék{0}}sínhez{1}}hegesztését ugyanazon műveletként kezelik.

Ezek összefüggő folyamatok, de különböző termelési problémákat oldanak meg.

Mit tesz a rézfonat végek tömörítése

A végtömörítés szabályozott elektromos fűtést és nyomást használ, hogy a laza rézszálakat egy sűrű szakaszba tömörítse. A tömörített terület ezután vágható, lyukasztható, hegeszthető egy kapocshoz vagy összeszerelhető egy tömör gyűjtősínnel.

Az ellenőrzött végű{0}}tömörítési folyamat segíthet:

• Megakadályozza a szálak kilazulását a vágás után;
• Tartsa a fonat szélességét és vastagságát ismételhető tartományon belül;
• Hozzon létre egy stabil területet a későbbi hegesztéshez;
• Javítsa a pozicionálást egy szerelvényben;
• Készítse elő a végét fúráshoz vagy lyukasztáshoz;
• Csökkentse a kézi vágás és átformálás számát.

A kötegelt gyártáshoz, HAIFEIHFDB-660 automata rézfonat krimpelő és vágógépintegrálja az adagolást, az ellenállásfűtést, a végformázást és a darabolást egy gyártási ciklusban.

Egyéb fonatméretek és gyártási elrendezések esetén arézfonatos huzal automata négyszögletes hegesztőgépa szükséges fonatméret, tömörített méretek és kész hossz szerint értékelhető.

Mikor kell a végét tömöríteni a hegesztés előtt

Az előtömörítést általában akkor érdemes kiértékelni, ha:

• A fonat szálak szétterülnek a terhelés során;
• A hegesztéshez meghatározott érintkezési felület szükséges;
• A kész szerelvénynek szigorú vastagsági korlátja van;
• A fonat összeszerelés előtt lyukasztani kell;
• Az automatikus rakodáshoz stabil végforma szükséges;
• A laza szálak inkonzisztens elektródkontaktust hoznak létre;
• Számos fonatméret megismételhető gyártási receptúrát igényel.

Az előtömörítés nem garantálja automatikusan a jó fonatot-a gyűjtősínhez-. A tömörített szakasznak a következő hegesztési folyamathoz még megfelelő sűrűséggel, méretekkel és felületi állapottal kell rendelkeznie.

Az MFDC ellenálláshegesztést gyakran fontolóra veszik, ha egy tömörített rézfonatot egy vagy több meghatározott helyen tömör réz gyűjtősínhez kell csatlakoztatni.

A hegesztőtranszformátor szabályozott egyenáramot ad az elektródákon és a munkadarabokon keresztül. Hő keletkezik az elektromos érintkezési felületeken, miközben a hegesztőfej fenntartja a nyomást.

Az MFDC hegesztéshez megfelelő alkalmazások

Az MFDC hegesztés akkor lehet megfelelő, ha:

• A fonat vége már össze van tömörítve;
• Az ízületi terület viszonylag koncentrált;
• Az elektródák a szerelvény mindkét oldalát elérhetik;
• Az alkatrész pontosan rögzíthető a rögzítőelemben;
• Rövid hegesztési ciklusok szükségesek;
• Egy széles kötési terület helyett több hegesztési pontot használnak;
• A gyártósorhoz programozható hegesztési receptúrák szükségesek.

A nagy mennyiségű-gyártáshoz a gép kombinálható automatikus alkatrészbetöltővel, szervopozicionálással, hegesztési felügyelettel és ürítő szállítószalagokkal. Az automatizálási szintet az alkatrészváltozatok és a gyártási cél szerint kell kiválasztani, nem pedig egyértelmű ciklusidő-előny nélkül.

Az MFDC hegesztési eredményt szabályozó változók

• Hegesztési áram és idő

A réz általában nagy hegesztőáramot és gondosan ellenőrzött hegesztési időtartamot igényel. Ha az áramerősség túl alacsony, előfordulhat, hogy az interfész nem fejleszt erős csatlakozást. Ha a hegesztési idő szükségtelenül hosszú, a hő átterjed a környező fonatba és a gyűjtősínbe.

A transzformátor névleges kapacitása önmagában nem elegendő a gép alkalmasságának megerősítéséhez. Át kell tekinteni a másodlagos-áram képességét, a kábel hosszát, a torok mélységét, az elektródák geometriáját és a munkaciklust is.

• Elektróda Erő

A hegesztőfejnek elegendő és ismételhető erőt kell kifejtenie az áram megkezdése előtt. A túl kis erő ívképződést, kilökődést vagy instabil érintkezési ellenállást okozhat. A túlzott erő hatására a fonat a tervezett hegesztési területen kívül lelapulhat, vagy csökkenhet a fűtéshez szükséges felületi ellenállás.

A fejnek is követnie kell a munkadarabot, mivel a réz meglágyul hegesztés közben.

• Elektróda alakja

Az elektródák mérete és felületének geometriája befolyásolja az áramsűrűséget, a bemélyedést és a hőeloszlást. Egy nagyon kicsi elektródafelület koncentrálhatja az áramot, de mély nyomokat hagyhat a felületen. A nagy felület csökkentheti az áramsűrűséget, és nagyobb gépkapacitást igényel.

Az elektróda kialakításának a szükséges hegesztési felületen és a gyűjtősín körüli hozzáférhető téren kell alapulnia.

• Hűtés

A transzformátor, a szekunder vezetékek, az elektródatartók és az elektródafedelek megfelelő vízhűtést igényelnek. Ha az elektróda hőmérséklete tovább emelkedik egy műszak alatt, a csatlakozás minősége és az elektródák élettartama változhat, még akkor is, ha a vezérlő beállításai változatlanok maradnak.

A vízáramlást és a bemeneti hőmérsékletet ezért termelési paraméterként kell kezelni, nem pedig általános használati információként.

Fixture design zsinór{0}}–-sínhegesztéshez

A rögzítőelemnek meg kell találnia a tömör gyűjtősínt, miközben a zsinórt a csatlakozáshoz közel támasztja. Ezenkívül a tömörített részt síkban kell tartania, és meg kell akadályoznia, hogy a rugalmas rész kihúzza a kötést a helyzetéből.

A gyártási berendezésnek szüksége lehet:

• Gyújtósín-meghatározó csapok;
• Zsinór szélességi vezetők;
• Állítható végütközők;
• bilincsek a hegesztési területen kívül;
• Cserélhető réz vagy szigetelő tartóelemek;
• Érzékelők, amelyek megerősítik az alkatrész jelenlétét;
• Hézag az elektróda cseréjéhez;
• Gyors{0}}módosítási eszközök a különböző termékekhez.

Egy erős hegesztőforrás nem tudja kompenzálni azt a fonatot, amely a ciklusok között pozíciót változtat.

A diffúziós hegesztést akkor kell fontolóra venni, ha a kötést szélesebb területen kell ragasztani, mint amit a hagyományos ponthegesztés biztosíthat.

Az ellenállás-fűtött diffúziós hegesztési eljárás során a munkadarabokat szabályozott nyomás alatt tartják, miközben az elektromos fűtés a hézagot a szükséges feldolgozási állapotra emeli. A hő és a nyomás megszilárdítja a réz határfelületeit, anélkül, hogy izolált ellenállás{2}}hegesztési rögökre támaszkodna.

Amikor a diffúziós hegesztés alkalmasabb lehet

A folyamatot akkor érdemes értékelni, ha:

• A fonott vagy rugalmas csatlakozó viszonylag széles érintkezési felülettel rendelkezik;
• A kötés alacsony és állandó érintkezési ellenállást igényel;
• A széles kötésű szakasz előnyösebb több egyedi folt helyett;
• A rézfonatot tömör réz csatlakozóblokkhoz kell csatlakoztatni;
• A kész alkatrészt nagy{0}}áramú elektromos szerelvényben használják;
• Fontos a köteg{0}}--méretek és az elektromos konzisztencia.

A HAIFEI réz diffúziós hegesztő berendezése a csatlakozási terület, a vezetőszerkezet, a szükséges nyomás és a gyártási elrendezés szerint konfigurálható.

Folyamattényezők, amelyeket meg kell erősíteni

A diffúziós hegesztőgép kiválasztásánál figyelembe kell venni:

• Az érintkező tényleges szélessége és hossza;
• Teljes rézvastagság;
• A fonat sűrűsége;
• Gyújtósín méretei;
• Felületi bevonat;
• Nyomáseloszlás;
• Fűtési hőmérséklet;
• Fűtési és tartási idő;
• Hűtés elrendezése;
• Szerszámok és grafit{0}}szerszámok tervezése;
• Szükséges ciklusidő.

A nagyobb hegesztési terület általában növeli a szükséges gépkapacitást, és nagyobb igényt támaszt a nyomás egyenletességére. Ha a hézag egyik oldala kisebb nyomást kap, a kész kötés még akkor is egyenetlen lehet, ha a kijelzett fűtési paraméterek normálisnak tűnnek.

MFDC ponthegesztés vagy diffúziós hegesztés?

Egyik eljárás sem általánosan jobb.

Az MFDC hegesztés általában jobban megfelel diszkrét csatlakozási helyzetekhez és rövidebb ciklusokhoz. A diffúziós hegesztés megfelelőbb, ha a termék széles érintkezési felületet és a kötésen keresztüli ellenőrzött tömörítést igényel.

Ha az alkalmazás többrétegű rézfóliát foglal magában, nem pedig fonott vezetőt, akkor a diffúziós hegesztés is értékelhető a rugalmas gyűjtősín gyártási folyamat részeként.

Az ultrahangos fémhegesztés nagy{0}}frekvenciás mechanikai vibrációt és szorítóerőt használ a szilárdtest-kötés kialakításához. Alkalmas lehet finom rézvezetőkre, kábelvégekre és bizonyos kapocsszerkezetekre.

Az eljárás akkor jöhet számításba, ha:

• A vezeték keresztmetszete-a hegesztő minősítési tartományán belül van;
• A kapocs geometriája támogatja a stabil rögzítést;
• Az ízületi terület elérhető a szonotróda és az üllő számára;
• Nem részesítjük előnyben a töltőanyagot;
• Az alkalmazás korlátozott külső hőbevitelt igényel;
• A zsinór konstrukció szálkárosodás nélkül konszolidálható.

Fontos a Sonotrode kialakítása, a fonat szélessége, a köteg vastagsága és a terminál támasztéka. Előfordulhat, hogy a csak névleges kábelkeresztmetszet szerint kiválasztott gép nem biztosít stabil folyamatot széles vagy szokatlan alakú rézfonat esetén.

Nagy zsinór---sín érintkezési felület esetén az ultrahangos hegesztést fizikai kísérletekkel kell összehasonlítani az ellenállás- és diffúziós hegesztéssel.

Mikor jobb választás a krimpelés?

A préselés mechanikusan alakítja ki a csatlakozást a fonat összenyomásával egy terminálon, hüvelyen vagy érvéghüvelyen belül. Nem igényel hegesztő áramforrást, de kell hozzá egy préselésre kialakított kötésszerkezet.

A krimpelés akkor lehet megfelelő, ha:

• A fonat behelyezhető zárt vagy nyitott{0}}hordó csatlakozóba;
• Az összeállítás nagyobb csatlakozószerkezetet tesz lehetővé;
• Mechanikus csatlakozás elfogadható;
• A szerszámok szabályozhatják a kompressziós magasságot;
• A krimpelés ellenőrizhető és húzó{0}}tesztelhető;
• A gyártósor már tartalmazza a terminális adagolást és préselést.

A közvetlenül egy tömör gyűjtősínre helyezett lapos fonat nem lehet egyszerűen "préselni", kivéve, ha az alkatrész rendelkezik megfelelő mechanikai rögzítéssel.

A krimpelés magasságát, a kapocsanyagot, a bevonatot és a fonat kitöltését ellenőrizni kell. A túlzott összenyomás károsíthatja a szálakat, míg az elégtelen összenyomás nagy ellenállást vagy gyenge húzóerőt eredményezhet.

Mikor kell értékelni a keményforrasztást?

A keményforrasztás az alkatrészeket a réz alapanyagoknál alacsonyabb olvadáspontú töltőfémmel köti össze.

Megfontolható bonyolult fugaformáknál vagy olyan alkalmazásoknál, ahol a töltőfém elfogadható. A gyártónak azonban figyelembe kell vennie:

• Folyasztószer-maradék;
• Ízületek tisztítása;
• Hosszabb fűtési és hűtési idő;
• nagyobb hő{0}}hatás által érintett terület;
• Lehetséges zsinórmerevítés;
• Kitöltő-fém vezérlés;
• Üzemeltetői ismeretek vagy automatizálási követelmények;
• Az elkészült kötés elektromos ellenállása.

Rugalmas rézcsatlakozás esetén a csatlakozáson túláramló hő csökkentheti a rugalmasságot a gyűjtősín közelében. Ezt a termék tesztelése során ellenőrizni kell.

Gyakori rézfonat-hegesztési problémák

Laza szálak vágás után

A laza szálak általában azt jelzik, hogy a vágás a teljesen tömörített szakaszon kívül van, vagy hogy a fonat nem volt egyenletesen megszilárdítva a vágás előtt.

Ellenőrzés:

• Fűtési helyzet;
• Tömörített hossz;
• Nyomáseloszlás;
• Vágási pozíció;
• Penge hézag;
• A fonat feszültsége etetés közben;
• A szál mozgása préselés előtt.

Ha a vágót közelebb viszi a tömörített területhez, ez segíthet, de ez nem csökkentheti a következő hegesztési művelethez rendelkezésre álló anyag mennyiségét.

Részletesebb magyarázatért olvassa el a Hogyan vágjunk rézfonatot kopás nélkül?

Gyenge fonat-sínhez{1}}

Egy kötés meghibásodhat, mert a hegesztési energia túl alacsony, a nyomás nem megfelelő, vagy a tényleges érintkezési felület megváltozik az alkatrészek között.

Vizsgálja meg:

• fonat-végsűrűség;
• Sínfelület állapota;
• Alkatrész pozicionálás;
• Elektróda beállítása;
• Aktuális szállítás;
• Hegesztési idő;
• Erő-ismételhetőség;
• Elektróda kopás;
• A rögzítőelem mozgása.

Az áramerősség növelése az ok azonosítása nélkül további elszíneződést vagy kilökődést okozhat a konzisztencia javítása nélkül.

Magas érintkezési ellenállás

A nagy hézagellenállás a hiányos ragasztásból, felületi szennyeződésből, alulméretezett hézagból vagy a tömörített fonat belső üregeiből adódhat.

A kötést megfelelő alacsony{0}}ellenállás mérési módszerrel kell tesztelni. A szonda helyzetének és a tesztáramnak konzisztensnek kell maradnia, különben a mérőrendszer félrevezető különbségeket hozhat létre a minták között.

Erős{0}}áramú termékek esetén a hőmérséklet-emelkedési teszt a megadott üzemi terhelés mellett olyan problémákat tárhat fel, amelyek egy egyszerű húzási tesztből nem derülnek ki.

Túlzott elszíneződés

A réz elszíneződése a hőmérséklettel, az expozíciós idővel és a felületi oxidációval függ össze. Azt jelezheti, hogy a fűtési ciklus túl hosszú, a hűtés nem elegendő, vagy a hő a tervezett csatlakozáson túlra terjed.

Ellenőrizze, hogy:

• Az áramerősség elég nagy ahhoz, hogy rövidebb ciklust tegyen lehetővé;
• Az elektródák és a szerszámok hűtése megfelelően működik;
• A munkadarab felülete tiszta;
• A nyomást a megfelelő időben alkalmazzák;
• A csatlakozást a hűtés során tartják;
• A vizuális követelmény kompatibilis a kiválasztott folyamattal.

Az elszíneződés önmagában nem határozza meg a hézag szilárdságát, de előfordulhat, hogy a késztermék szempontjából elfogadhatatlan, vagy rossz hőszabályozást jelezhet.

Elektróda ragasztás

Az elektródák megtapadását okozhatja a túl magas interfész-hőmérséklet, rézfelszívás, sérült elektródák felülete vagy nem megfelelő hűtés.

A karbantartási tervnek meg kell határoznia:

• Elektróda anyaga;
• csúcsgeometria;
• Öltözködési módszer;
• Öltözködés gyakorisága;
• Csere kritériumai;
• hűtővíz{0}}áramlás;
• Az elektródák beállításának ellenőrzése.

Az elektródákat addig nem szabad megkötni, amíg eredeti geometriájukat meg nem változtatták anélkül, hogy feljegyeznék, hány hegesztést végeztek. Gyártási kísérleteket kell használni a reális karbantartási intervallum meghatározásához.

Instabil tömörített méretek

A tömörített szélesség vagy vastagság változása befolyásolhatja a rögzítőelem terhelését, és megváltoztathatja az érintkezési felületet a végső hegesztés során.

A lehetséges okok a következők:

• Inkonzisztens fonat betáplálási feszültség;
• Változás a bejövő fonat szélességében;
• Helytelen szerszámhézag;
• Egyenetlen nyomás;
• Szerszámkopás;
• Fűtés a megadott tartományon kívül;
• Különböző szállítóktól származó anyagok vagy tételek.

A bejövő fonat specifikációit a gépparaméterekkel együtt kell szabályozni.

Az ónbevonat sérülése

Az ónozott rézfonat a hőbevitel gondos szabályozását igényli. A túlzott melegítés megzavarhatja a bevonatot, beszennyezheti a szerszámokat vagy egyenetlen felületet hagyhat a hézag körül.

A szállítónak meg kell vizsgálnia a ténylegesen bevont fonatot, nem pedig csupasz rézmintákat használna helyettesítőként. A kész hézagot elektromos, mechanikai és korróziós követelményei szerint is értékelni kell.

Kérjen rézfonatos hegesztési eljárási ajánlást

A megfelelő rézfonat-hegesztési megoldás a tényleges anyaggal és a hézagszerkezettel kezdődik.

A HAIFEI rézfonatos végtömörítő berendezéseket, MFDC ellenállás-hegesztő rendszereket, réz diffúziós hegesztőgépeket és személyre szabott gyártósorokat szállít. Mérnökeink áttekinthetik, hogy az Ön alkalmazása végtömörítést, közvetlen gyűjtősínhegesztést vagy integrált folyamatot igényel-e.

Kérjük, küldje el:

• A rézfonat specifikációja;
• Gyűjtősín rajz;
• Anyag- és felületbevonat;
• Az ízületek méretei;
• Szükséges húzóerő vagy elektromos teljesítmény;
• Termelési cél;
• Előnyben részesített automatizálási szint;
• Munkadarab fényképek vagy fizikai minták.

Ezt követően kiértékelhetjük a folyamatot, szükség esetén mintavizsgálatot szervezünk, és a tényleges gyártási körülmények alapján elkészítjük a gépkonfigurációt.

Küldje el rézfonat- és gyűjtősín-rajzát