專利名稱：低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備以及復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備，以及利用該設(shè)備制造復(fù) 復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材的制造方法。
背景技術(shù)：
低壓電器用片狀觸點(diǎn)焊接過程中，多采用釬焊工藝進(jìn)行焊接，需要在觸點(diǎn)上添加 片狀焊料，添加焊料過程不論是手工焊接還是自動(dòng)化焊接過程，都存在焊料添加不穩(wěn)定、復(fù) 雜的問題，從而大大降低了生產(chǎn)效率，而焊接質(zhì)量也存在很大的波動(dòng)性。同時(shí)市場(chǎng)上還有部 分點(diǎn)是采用爐中單點(diǎn)復(fù)焊料方式生產(chǎn)的，此方式制備的復(fù)焊料觸點(diǎn)，存在焊料層厚度不均 勻，焊料鋪展不均勻等現(xiàn)象，同時(shí)復(fù)焊料過程中存在高溫階段過程，焊料成分有變化以及焊 料與觸點(diǎn)帶材有部分成分互溶現(xiàn)象，從而嚴(yán)重降低焊接面的接觸電阻。采用爐中復(fù)焊料技 術(shù)，也同樣存在能源消耗較高的問題，需要加熱爐體以及觸點(diǎn)材料石墨料舟等，最高能源利 用率只能40%。因此，為了適應(yīng)低壓電器向小型化、性能更優(yōu)化發(fā)展要求，以及應(yīng)對(duì)越來越高的人 力成本壓力，業(yè)內(nèi)迫切需要對(duì)觸點(diǎn)材料的制造和加工工藝進(jìn)行革新。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種使得觸點(diǎn)帶材 復(fù)焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸點(diǎn)層接觸電阻低的低壓電器用 觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供利用上述專用設(shè)備的復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括有
間隔對(duì)應(yīng)設(shè)置的觸點(diǎn)帶材放卷裝置和復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置； 設(shè)置于觸點(diǎn)帶材放卷裝置盤側(cè)的焊料帶材放卷裝置；
位于在觸點(diǎn)帶材放卷裝置和復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置之間并沿帶材的輸運(yùn)方向依 次設(shè)置有帶材表面處理裝置、帶材加熱前滾輪電極對(duì)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)管和帶材加熱后滾 輪電極對(duì)，所述的帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)均由上下兩個(gè)滾輪電極 構(gòu)成，且每一對(duì)中的至少一個(gè)滾輪電極上連接設(shè)置有氣缸，該氣缸構(gòu)成滾輪電極朝向與其 相對(duì)的滾輪電極做往復(fù)移動(dòng)，所述的帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極盤側(cè)設(shè)置 有冷卻水口。進(jìn)一步設(shè)置是所述的帶材加熱后滾輪電極對(duì)的下方設(shè)置有冷卻水槽。本設(shè)置用于 接住冷卻水口出來的冷卻水。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括以下工序
(1)制造前后滾輪電極對(duì)，該步驟根據(jù)觸點(diǎn)帶材尺寸規(guī)格、焊料帶材具體材料，制 造不同材料、不同直徑的前后滾輪電極；當(dāng)觸點(diǎn)帶材厚度大于1mm，寬度大于25mm時(shí)，滾輪電極材料一般選擇銅鎢合金、銅氧化鋁、銅氧化鉻、銅鉻等銅基金屬，滾輪電極直徑在 100mm-300mm之間；當(dāng)觸點(diǎn)帶材厚度不大于1mm，寬度不大于25mm時(shí)，滾輪電極材料一般選 擇鈹青銅、銅稀土等銅合金，滾輪電極直徑在50mm-100mm之間，目的是保證帶材復(fù)焊料質(zhì) 量穩(wěn)定，能耗低；
(2)將帶材放置在放卷裝置上，該步驟將觸點(diǎn)帶材放置在觸點(diǎn)帶材放卷裝置上，將焊 料帶材放置在焊料帶材放卷裝置上，二者同步前進(jìn)輸運(yùn)；
(3)帶材和焊料帶材沿著帶材收卷方向一同前進(jìn)，并經(jīng)帶材表面處理裝置進(jìn)行表面處 理，除去觸點(diǎn)帶材和焊料帶材的表面油污和雜質(zhì)；保證觸點(diǎn)帶材、焊料帶材在加熱過程無氣 體揮發(fā)、帶材表面無雜質(zhì)顆粒存在；
(4)觸點(diǎn)帶材、焊料帶材穿過帶材加熱前滾輪電極對(duì)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)管和帶材加熱 后滾輪電極對(duì)后，帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極相 對(duì)移動(dòng)靠近并將帶材壓緊，并打開帶材加熱后滾輪電極對(duì)的冷卻水口 ；
(5 )對(duì)帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極通焊料電 流進(jìn)行加熱，并調(diào)整復(fù)焊料電流以及滾輪電極的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，保證焊料帶材在前、后滾輪電極 對(duì)之間熔化，完成帶材復(fù)焊料操作； (6)復(fù)好焊料后帶收卷
完成復(fù)焊料后帶材通過后滾輪電極對(duì)的冷卻水口后，遷入到復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置 中進(jìn)行收卷。進(jìn)一步設(shè)置是所述觸點(diǎn)帶材可為AgC帶材、Ag帶材、FAg帶材、AgNi帶材、AgCdO 帶材、AgSnO2帶材中的任一種；所述焊料帶材包括BCu80AgP帶材、BAg30CuZn帶材、 BAg45CuZn 帶材、BAg50CuZn 帶材、BAg65CuZn 帶材中的任一種。進(jìn)一步設(shè)置是所述的復(fù)焊料氣氛保護(hù)管內(nèi)通入保護(hù)氣氛，保護(hù)氣氛可以是氮?dú)狻?氬氣等非氧化性氣氛。進(jìn)一步設(shè)置是所述步驟(5)中復(fù)焊料電流在0-10000A，滾輪電極轉(zhuǎn)動(dòng)線速度在 1Omm/s-500mm/s。本發(fā)明采用對(duì)帶材施加直流電，靠材料本身的體電阻進(jìn)行加熱。電加熱均勻、穩(wěn) 定，保證了能源利用率；同時(shí)電加熱過程中，帶材最高溫度可以保證在一條線上，這樣就可 以保證焊料熔化在觸點(diǎn)帶材上以線性推移方式進(jìn)行，焊料熔化后立刻開始凝固，焊料熔化、 凝固時(shí)間最小化，這樣既保證復(fù)焊料層的強(qiáng)度，有可以使焊料成分不發(fā)生變化，同時(shí)焊料熔 化后又不對(duì)觸點(diǎn)材料有成分的破壞，保證焊料面的接觸電阻最小化。同時(shí)通過測(cè)試，確認(rèn)本 發(fā)明工藝最高能源利用率可達(dá)70%，與爐中復(fù)焊料技術(shù)，有明顯的優(yōu)勢(shì)。總之，本發(fā)明采用的 電加熱復(fù)焊料技術(shù)有觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸 點(diǎn)層接觸電阻低等優(yōu)點(diǎn)，并且工藝簡(jiǎn)單，適合大批量生產(chǎn)。下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的未開始復(fù)焊料前復(fù)焊料設(shè)備相對(duì)位置圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的開始復(fù)焊料后復(fù)焊料設(shè)備相對(duì)位置圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不 能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。圖1所示一種觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備，包括有觸點(diǎn)帶材放卷裝置1、焊料帶材 放卷裝置2、帶材表面處理裝置3、前下滾輪電極4、前上滾輪電極5、前上滾輪電極用氣缸6、 復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置7、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8、后滾輪電極對(duì)冷卻水槽9、后下滾輪 電極10、后上滾輪電極11、后上滾輪電極用氣缸12、后下滾輪電極用冷卻水口 13、后上滾輪 電極用冷卻水口 14、復(fù)焊料后帶材收卷裝置15、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置出料口及出氣口 16、 復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)料口及出氣口 17。一種低壓電器用復(fù)焊料帶材制備方法，步驟如下
1)首先根據(jù)焊料帶材18、觸點(diǎn)帶材19的材料性能、尺寸，制作不同的前、后滾輪電極對(duì) (4、5、10、11)；
2)加工到預(yù)訂尺寸的帶材(18、19)放置在放卷裝置上(2、1)；
3)帶材(18、19)通過帶材表面處理裝置3進(jìn)行表面去油污、表面夾雜等處理；
4)復(fù)焊料設(shè)備處于關(guān)閉，松開狀態(tài)，如附圖1所示，帶材穿過前滾輪電極對(duì)(4、5)、后滾 輪電極對(duì)(10、11)，并且后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8均處 于關(guān)閉狀態(tài)；
5)通過上滾輪電極氣缸(6、12)把帶材(18、19)壓緊在下滾輪電極(4、10)上，如附圖 2所示，并且使后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8均處于打開狀 態(tài)；其中氣缸壓力在0-500Kg之間選擇；
6)調(diào)整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與焊接電流的大小，使焊料1帶材在前 (4、5)、后(10、11)滾輪電極之間熔化，并且熔化區(qū)域小于IOmm;
7)觸點(diǎn)帶材19完成復(fù)焊料后，放入收卷裝置15上進(jìn)行收卷；
其中步驟6復(fù)焊料電流為0-10000A，滾輪電極的轉(zhuǎn)動(dòng)速度10mm/S-500mm/S (滾輪電極 最大線速度)。其中，觸點(diǎn)帶材2包括AgC帶材、Ag帶材、FAg帶材、AgNi帶材、AgCdO帶材、AgSnO2 帶材等。焊料帶材1包括Agl5CuP帶材、Ag30CuZn帶材、Ag45CuZn帶材、Ag50CuZn帶材、 Ag65CuZn帶材等。其中，滾輪電極(4、5、10、11)的材料為銅鎢合金、鉻鋯銅合金、鈹鈷銅、稀土銅、銅 氧化鋁、銅氧化鉻、銅鉻合金、銅鉬合金及銅等。本發(fā)明實(shí)施例1
觸點(diǎn)材料為AgCd012，帶材橫截面規(guī)格為44mmXlmm ；焊料帶材為BCu80AgP，帶材截面規(guī) 格為40X0. 08mm具體復(fù)焊料步驟如下
1)制作銅鎢滾輪電極，前后滾輪電極對(duì)規(guī)格均勻Φ100mmX50mm ；
2)觸點(diǎn)帶材19放置在放卷裝置1上，焊料帶材18放置在放卷裝置2上；
3)帶材(18、19)通過帶材表面處理裝置3、前滾輪電極對(duì)(4、5)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置 7、后滾輪電極對(duì)(10、11)，并且使帶材表面處理裝置3、上滾輪電極用氣缸(6、12)、復(fù)焊料 氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8、后滾輪電極對(duì)(10、11)，并且后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)均處于關(guān)閉及松開狀態(tài)；
4)通過上滾輪電極氣缸(6、12)把帶材(18、19)壓緊在下滾輪電極(4、10)上，并且使 帶材表面處理裝置3、后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8均處于 打開狀態(tài)；其中氣缸壓力選擇3kg ；
5)調(diào)整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉(zhuǎn)動(dòng)最大線速度為20mm/s，焊接電流為500A，使 焊料1帶材在前(4、5)、后(10、11)滾輪電極之間熔化，并且熔化區(qū)域小于IOmm ；
6)觸點(diǎn)帶材19完成復(fù)焊料后，放入收卷裝置15上進(jìn)行收卷；調(diào)整收卷電流在10-15A 之間。本實(shí)例制備的AgCd012/Agl5CuP帶材生產(chǎn)出的各種片狀觸點(diǎn)，焊接工藝簡(jiǎn)單，焊 接質(zhì)量穩(wěn)定，焊縫均勻穩(wěn)定，適用與批量化自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明實(shí)施例2
觸點(diǎn)材料為AgSnA (12)，帶材橫截面規(guī)格為52mmXl. 8mm ；焊料帶材為BAg65CuP，帶材 截面規(guī)格為50X0. Imm具體復(fù)焊料步驟如下
1)制作銅鎢滾輪電極，前后滾輪電極對(duì)規(guī)格均勻Φ300πιπιΧ60πιπι；
2)觸點(diǎn)帶材19放置在放卷裝置1上，焊料帶材18放置在放卷裝置2上；
3)帶材(18、19)通過帶材表面處理裝置3、前滾輪電極對(duì)(4、5)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置 7、后滾輪電極對(duì)(10、11)，并且使帶材表面處理裝置3、上滾輪電極用氣缸(6、12)、復(fù)焊料 氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8、后滾輪電極對(duì)(10、11)，并且后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)均處于 關(guān)閉及松開狀態(tài)；
4)通過上滾輪電極氣缸(6、12)把帶材(18、19)壓緊在下滾輪電極(4、10)上，并且使 帶材表面處理裝置3、后滾輪電極對(duì)冷卻水(13、14)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)裝置進(jìn)氣口 8均處于 打開狀態(tài)；其中氣缸壓力選擇3kg ；
5)調(diào)整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉(zhuǎn)動(dòng)最大線速度為lOmm/s，焊接電流為1500A， 使焊料1帶材在前(4、5)、后(10、11)滾輪電極之間熔化，并且熔化區(qū)域小于IOmm;
6)觸點(diǎn)帶材19完成復(fù)焊料后，放入收卷裝置15上進(jìn)行收卷；調(diào)整收卷電流在10-15A 之間。本實(shí)例制備的AgSnA (12) /BAg65CuZn帶材生產(chǎn)出的各種片狀觸點(diǎn)環(huán)保、復(fù)合歐 洲Rohs標(biāo)準(zhǔn)，與銅件焊接后，焊縫均勻穩(wěn)定、接觸電阻低，適用于大規(guī)模批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備，其特征在于包括有 間隔對(duì)應(yīng)設(shè)置的觸點(diǎn)帶材放卷裝置和復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置； 設(shè)置于觸點(diǎn)帶材放卷裝置盤側(cè)的焊料帶材放卷裝置；位于在觸點(diǎn)帶材放卷裝置和復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置之間并沿帶材的輸運(yùn)方向依 次設(shè)置有帶材表面處理裝置、帶材加熱前滾輪電極對(duì)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)管和帶材加熱后滾 輪電極對(duì)，所述的帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)均由上下兩個(gè)滾輪電極 構(gòu)成，且每一對(duì)中的至少一個(gè)滾輪電極上連接設(shè)置有氣缸，該氣缸構(gòu)成滾輪電極朝向與其 相對(duì)的滾輪電極做往復(fù)移動(dòng)，所述的帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極盤側(cè)設(shè)置 有冷卻水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備，其特征在于 所述的帶材加熱后滾輪電極對(duì)的下方設(shè)置有冷卻水槽。
3.一種利用如權(quán)利要求1所述的低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備制備復(fù)焊料 觸點(diǎn)帶材的方法，其特征在于包括以下工序(1)制造前后滾輪電極對(duì)，該步驟根據(jù)觸點(diǎn)帶材尺寸規(guī)格、焊料帶材具體材料，制造不 同材料、不同直徑的前后滾輪電極；(2)將帶材放置在放卷裝置上，該步驟將觸點(diǎn)帶材放置在觸點(diǎn)帶材放卷裝置上，將焊料 帶材放置在焊料帶材放卷裝置上，二者同步前進(jìn)輸運(yùn)；(3)帶材和焊料帶材沿著帶材收卷方向一同前進(jìn)，并經(jīng)帶材表面處理裝置進(jìn)行表面處 理，除去觸點(diǎn)帶材和焊料帶材的表面油污和雜質(zhì)；(4)觸點(diǎn)帶材、焊料帶材穿過帶材加熱前滾輪電極對(duì)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)管和帶材加熱后 滾輪電極對(duì)后，帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極相對(duì) 移動(dòng)靠近并將帶材壓緊，并打開帶材加熱后滾輪電極對(duì)的冷卻水口，本步驟，所述的復(fù)焊料 氣氛保護(hù)管內(nèi)通入保護(hù)氣氛；(5 )對(duì)帶材加熱前滾輪電極對(duì)和帶材加熱后滾輪電極對(duì)的上下兩個(gè)滾輪電極通焊料電 流進(jìn)行加熱，并調(diào)整復(fù)焊料電流以及滾輪電極的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，保證焊料帶材在前、后滾輪電極 對(duì)之間熔化，完成帶材復(fù)焊料操作；(6)復(fù)好焊料后帶收卷完成復(fù)焊料后帶材通過后滾輪電極對(duì)的冷卻水口后，遷入到復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置 中進(jìn)行收卷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材的制備方法，其特征在于所述觸點(diǎn) 帶材殼為AgC帶材、Ag帶材、FAg帶材、AgNi帶材、AgCdO帶材、AgSnO2帶材中的任一種； 所述焊料帶材包括BCu80AgP帶材、BAg30CuZn帶材、BAg45CuZn帶材、BAg50CuZn帶材、 BAg65CuZn帶材中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材的制備方法，其特征在于所述保護(hù)氣 氛可以是氮?dú)?、氬氣?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材的制備方法，其特征在于步驟(5)中復(fù) 焊料電流在0-10000A，滾輪電極轉(zhuǎn)動(dòng)線速度在10mm/s-500mm/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓電器用觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料的專用設(shè)備以及復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材制備方法，其設(shè)備由觸點(diǎn)帶材放卷裝置、復(fù)焊料觸點(diǎn)帶材收卷裝置、焊料帶材放卷裝置、帶材表面處理裝置、帶材加熱前滾輪電極對(duì)、復(fù)焊料氣氛保護(hù)管和帶材加熱后滾輪電極對(duì)等機(jī)構(gòu)構(gòu)成，本發(fā)明具有觸點(diǎn)帶材復(fù)焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸點(diǎn)層接觸電阻低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K3/08GK102059424SQ201010565339
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者劉立強(qiáng), 柏小平, 翁桅, 謝繼峰, 鄭寧 申請(qǐng)人:福達(dá)合金材料股份有限公司