Znalosti súvisiace s spájkovaním strieborných kontaktov

Odporové zváranie je jedným z najpoužívanejších procesov pri spájaní kovov, najmä pri zváraní elektrickým kontaktom. Jeho základným princípom je umiestniť obrobky medzi elektródy, vyvinúť tlak a prejsť elektrickým prúdom, čo spôsobí zahriatie kontaktnej plochy v dôsledku odporu, dosiahnutie roztaveného alebo plastického stavu, čím sa dosiahne pevná metalurgická väzba. Tento proces sa široko používa pri výrobe kontaktných hrotov, strieborných gombíkov a rôznych-elektrických kontaktov s nízkym napätím.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pri hodnotení zvárateľnosti materiálov je potrebné zvážiť niekoľko kľúčových faktorov. Po prvé, rozhodujúca je elektrická a tepelná vodivosť materiálu. Materiály s vysokou vodivosťou a rýchlou tepelnou vodivosťou (ako je čistá meď) majú často problémy s vytváraním stabilných zvarov pri zváraní kontaktným hrotom. Po druhé, dôležitá je plasticita pri vysokých{3}}teplotách a teplotný rozsah plasticity; materiály s úzkym rozsahom plasticity sú náchylné na defekty pri kontaktnom zváraní kovov. Okrem toho je kritická aj citlivosť materiálu na tepelné cykly; niektoré materiály sú náchylné na praskanie alebo stvrdnutie počas zvárania. Nakoniec fyzikálne vlastnosti, ako je teplota topenia, koeficient lineárnej rozťažnosti a tvrdosť priamo ovplyvňujú kvalitu zvaru.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ak vezmeme ako príklad meď a zliatiny medi, rôzne typy materiálov vykazujú významné rozdiely vo výkone pri kontaktnom zváraní striebra. Čistá meď a meď bez-kyslíka sa v dôsledku ich extrémne vysokej vodivosti ťažko zvárajú a majú za následok nižšiu pevnosť spoja; mosadz má vo všeobecnosti zlú zvárateľnosť; bronz funguje dobre, zatiaľ čo kupronickel má vynikajúcu zvárateľnosť. Preto pri výrobe produktov, ako sú spájkované strieborné kontakty alebo kontakty na báze AgSnO2, musí byť výber materiálu prispôsobený špecifickým požiadavkám aplikácie.

 

Kvalita odporového zvárania je primárne určená interakciou viacerých parametrov procesu. Zvárací prúd je najdôležitejším faktorom, ktorý priamo ovplyvňuje úroveň tepelného príkonu. Pri výrobe strieborných elektrických kontaktov spájkovaných alebo zváraných kontaktov zmeny v hustote prúdu výrazne ovplyvňujú veľkosť zvaru a pevnosť spoja. Čas zvárania a prúd sa navzájom dopĺňajú a možno ich upraviť pomocou nastavení „silné“ alebo „slabé“, aby vyhovovali rôznym požiadavkám na materiály a hrúbku. Tlak elektródy je rovnako dôležitý; zmeny tlaku ovplyvňujú prechodový odpor, čím sa menia podmienky zahrievania. Správne prispôsobenie tlaku, prúdu a času je rozhodujúce pre zabezpečenie stability zvárania kontaktným hrotom.

 

Tvar a materiálové vlastnosti elektród majú rozhodujúci vplyv na kvalitu zvaru. Kontaktná plocha elektród priamo určuje hustotu prúdu, zatiaľ čo tepelná vodivosť materiálu elektródy ovplyvňuje rozloženie tepla. Pri výrobe diskových kontaktov alebo oceľových/CuNi podporných kontaktov vedie opotrebovanie elektród k zväčšeniu kontaktnej plochy, čím sa znižuje pevnosť zvaru. Pravidelná údržba elektród je preto nevyhnutná na zabezpečenie konzistencie.

 

Stav povrchu obrobku je tiež významnou premennou ovplyvňujúcou kvalitu zvaru. Oxidové vrstvy, olejové škvrny a nečistoty zvyšujú kontaktný odpor, čo vedie k lokalizovanému prehriatiu a rovnomernému rozstreku. Pri výrobe elektrických kontaktov na tvrdé spájkovanie alebo bimetalových prekrytí gombíkových kontaktov čistota povrchu priamo ovplyvňuje konzistenciu a spoľahlivosť zvaru. Preto sú prísne procesy predúpravy základom pri výrobe-kvalitných súprav elektrických kontaktov.

 

Odporové zváranie ponúka významné výhody procesu. Najprv sa v plastovej zóne vytvorí zvarový nuget, ktorý izoluje vzduch a umožní stabilnú metalurgickú štruktúru. Po druhé, krátky čas ohrevu a malá oblasť ovplyvnená teplom- výrazne znižujú deformáciu a zvyškové napätie. Okrem toho tento proces eliminuje potrebu výplňového materiálu alebo ochranného plynu, čím efektívne znižuje náklady na výrobu elektrických gombíkov a kontaktov oxidu strieborného cínu. Súčasne je odporové zváranie ľahko automatizované a vhodné pre veľkoobjemové{5}}produkčné prostredia. Tento proces má však aj určité obmedzenia. V súčasnosti sa hodnotenie kvality zvaru stále spolieha na deštruktívne testovanie alebo techniky monitorovania procesov, pričom chýbajú vyspelé ne-deštruktívne testovacie metódy. Okrem toho má zariadenie vysoké energetické nároky, najmä pre systémy kontaktných zváračiek, ktoré kladú vyššie nároky na stabilitu elektrickej siete a údržbu zariadení.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ako sa výrobný priemysel posúva smerom k vyššej presnosti a automatizácii, neustále sa modernizuje aj technológia odporového zvárania. Inteligentné zváracie systémy založené na mikroelektronickom riadení sú široko používané pri výrobeKontaktné tipy na oxid striebornýa kontakty tlačidiel, trimetalové prekrytia. Vďaka technológiám riadenia-v uzavretej slučke, ako je riadenie konštantného prúdu, monitorovanie dynamického odporu a spätná väzba tepelnej rozťažnosti, je proces zvárania stabilnejší a kontrolovateľnejší. Tieto technologické pokroky nielen zlepšili kvalitu zvárania strieborných kontaktov, ale podnietili aj nepretržité rozširovanie špičkových aplikácií elektrického kontaktného zvárania{3}}.