專利名稱：尖端接觸式平行電極焊頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電阻焊點焊，涉及以電阻焊直接焊接漆包線的平行電極焊頭。
背景技術(shù)：
以電阻焊直接焊接漆包線的技術(shù)中，平行電極焊頭十分重要。目前公開的包括有預應力點焊頭(專利號為93245377. 5)，點電焊焊頭(專利號01114808. X)及平行電極焊頭(雙尖端專利申請?zhí)枮?01020696469. O)等，這些技術(shù)存在著一個重大的不足是結(jié)構(gòu)尖端接觸部不夠穩(wěn)定及焊頭使用壽命不長。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和使用壽命較長的尖端接觸式平行電極焊頭。

發(fā)明內(nèi)容
首先對本發(fā)明提出“平行電極焊頭”的概念作簡略的介紹與焊接電源正負極連接的焊接金屬稱之為電極；把二個電極置于焊件的同一側(cè)稱之為平行電極；把平行電極固連成一體稱之為平行電極焊頭。目前所公開的直接焊接漆包線的平行電極焊頭，其尖端結(jié)構(gòu)不外二種，一種為尖端接觸式，另一種為尖端連體式，尖端連體式由于連體部電阻很小，所以要很大的電流量才能產(chǎn)生除漆和焊接的效果，本發(fā)明內(nèi)容不對尖端連體式平行電極焊頭展開討論。尖端接觸式平行電極焊頭包括由鎢、鑰或鎢合金、鑰合金等耐高溫焊接金屬材料制成的二個電極，二個電極之間有絕緣間隔層并連結(jié)成一體，尖端接觸式平行電極焊頭從外觀和功能結(jié)構(gòu)上可劃分為尖端接觸部、尖端過渡部、主體部、連接部。尖端接觸式平行電 極焊頭通過連接部與焊頭夾連接，焊頭夾與機頭連接，焊接電源通過輸出電纜與焊頭夾連接。尖端接觸式平行電極焊頭的工作原理為機頭操縱焊頭壓緊被焊接的漆包線，當壓力達到設定值時導通焊接電源，大電流通過焊頭的尖端接觸部，使尖端接觸部產(chǎn)生電火花，漆包線上的絕緣漆一部分被電火花燒除，其余部分向兩側(cè)退縮，裸露金屬，在焊接壓力的作用下，大電流轉(zhuǎn)而流入漆包線內(nèi)的金屬和基底，實現(xiàn)電阻焊焊接。換言之，尖端接觸式平行電極焊頭能直接焊接漆包線的先決條件為尖端接觸部保持良好的穩(wěn)定和尖端接觸，使之能不斷導通大電流，不斷產(chǎn)生電火花，不斷燒除絕緣漆，如果尖端接觸部不能產(chǎn)生電火花，不能燒除絕緣漆，焊接也就無法進行?，F(xiàn)有技術(shù)尖端接觸式平行電極焊頭，一般以約Φ3. 2mm的二個半圓柱電極連結(jié)成一體構(gòu)成，二個電極的的絕緣間距很小，一般在O. IOmm以下，造成尖端接觸的方法是利用金屬的延展性，在距二個電極尖端約2mm處各自向相對的方向內(nèi)彎,使之形成應力接觸,本發(fā)明把該應力接觸稱為尖端接觸部，一般而言，該尖端接觸部的長度不超過O. 5mm。在使用這種尖端接觸式平行電極焊頭進行焊接時，由于尖端接觸部是在一定的電極力作用下，接觸尖端不斷產(chǎn)生電火花燒除絕緣漆，并不斷產(chǎn)生高溫進行焊接，尖端接觸部在高溫條件下不斷受電極力和電火花的沖擊，就會引起尖端接觸部的不穩(wěn)定，漸進造成尖端接觸不良或不接觸，影響焊接質(zhì)量和焊頭使用壽命，因而如何對尖端接觸式平行電極焊頭增加尖端接觸部穩(wěn)定可靠和增加其抗沖擊能力成為直接焊接漆包線的技術(shù)難題。由于現(xiàn)有技術(shù)尖端接觸式平行電極焊頭基本上都是由本發(fā)明人提出，為了解決上述直接焊接漆包線的技術(shù)難題，本發(fā)明人從1993年提出“預應力電極”專利以來，一直在從事和研究直接焊接漆包線技術(shù)，并一直對尖端接觸式平行電極焊頭如何增加尖端接觸部的穩(wěn)定可靠和如何增加尖端接觸部的抗沖擊能力進行大量的實驗，反復試用各種以外部作用力，包括外加絕緣套管，包括以各種機械結(jié)構(gòu)等等，發(fā)現(xiàn)難度極大，可稱之為四大困難
一是漆包線很細，一般小于Φ0. 10mm，引出線又很短，一般只有10多毫米，而焊接又必需在靠近漆包線弓I出的近端I一3mm之內(nèi)，且焊盤也十分細小，一般只有O. 5*0. 5mm左右，相應焊頭尖端的端面一般也只有O. 5*0. 5_左右，在這樣窄小的空間外加絕緣套管或其它方法幾乎都不能實現(xiàn)；
二是二個電極之間的間距很小，只有約O. 10mm，尖端接觸部的長度極短，一般不超過O. 5mm,在必需保證尖端接觸部導電良好的前提下，如何增加其又短又細又薄(約O. 5*0. 5*0. 5mm)的尖端接觸部的穩(wěn)定可靠變得極其困難；
三是平行電極焊頭的尖端過渡部往往需要以錐型或不規(guī)則錐型過渡，要在錐型的尖端過渡部外加絕緣套管，不但加工十分困難且套上后又十分容易滑脫，因此在尖端過渡部牢 固套上絕緣套管也是困難重重；
四是必需要保證焊接操作時的視野清晰，直接焊接漆包線屬于顯微焊接，被焊接的漆包線一般小于Φ0. 10mm，即使在最短的工作距離，正常人也無法看清焊件更無法分辯焊接效果，必需借助顯微光學裝置才能保證視野的清晰，在這樣的條件下，冀在尖端過渡部加絕緣套管的難度更大，要求更高。為了增加尖端接觸式平行電極焊頭尖端接觸部的穩(wěn)定可靠和增加其抗沖擊能力，本發(fā)明提出在平行電極焊頭的尖端過渡部外套一個合適的熱縮管套，熱縮管套離尖端接觸部約2_，利用熱縮管套受熱收縮時產(chǎn)生的收縮力和收縮后具有的抗拉力，可以大大增加尖端接觸部的穩(wěn)定可靠和增加抗沖擊能力，由于熱縮套管收縮十分均勻，收縮后各部分都能緊緊包裹平行電極焊頭，即使是錐型過渡或其它不規(guī)則的外形過渡也能緊緊包裹絕對不會發(fā)生滑脫，另外熱縮套管很薄，收縮后與包裹的尖端過渡部緊塑成一體，幾乎沒有改變尖端過渡部原來的外型和增加體積，因而絕對不會影響焊接操作的視野，所以用熱塑套管緊套尖端過渡部，對上述提出增加尖端接觸部穩(wěn)定可靠的四大困難都迎刃而解。本發(fā)明還提出把現(xiàn)有技術(shù)尖端接觸式平行電極焊頭厚薄均勻的絕緣間隔層改變?yōu)樵谶B接部稍厚，而在尖端過渡部稍薄的小錐度絕緣間隔層，以增加尖端接觸部的長度和增加尖端接觸力。上厚下薄的小錐度絕緣間隔層配合在尖端過渡部緊套熱縮管套，對增加尖端接觸部的穩(wěn)定可靠和增加其抗沖能力具有相得益彰的作用。下面結(jié)構(gòu)實施例進一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。如圖I和圖2所示為尖端接觸式平行電極焊頭，電極1、2為長30* Φ 3. 2mm的對稱的半圓柱形鎢鑰金屬，二個電極之間通過以粘膠作絕緣間隔層3，絕緣間隔層在連接端4的厚度為O. 20mm,而在焊接端5的厚度為O. 05mm,并通過這種小錐度的絕緣粘膠間隔把二個電極連結(jié)成近似圓柱形平行電極焊頭，圓柱形平行電極焊頭的一端為與焊頭夾連接的連接6，另一包括尖接觸部7，尖％5過渡部8，尖纟而過渡部長約8111111，尖％5的％5面為
O.5*0. 5mm，在焊接端尖端過渡部有熱縮套管9緊套，熱縮套管長約10mm，離焊頭尖端約為2mm ο熱縮套管有PVC熱縮套管和PET (聚酯)熱縮套管，本發(fā)明選用耐熱性、絕緣性和機構(gòu)性能較好的聚酯熱縮套、收縮后可耐沖擊溫度250°C，Φ 3. O的PET熱縮套管，管壁厚約
O.IOmm,在完全收縮后管徑小于Φ I. Omm,這樣,熱縮套管收縮后就完全與尖端過渡部緊塑在一起并產(chǎn)生很大的收縮力，且收縮后的抗拉力也很強，綜合PET熱縮套管的各種理化性能，加上緊套后塑緊的熱縮套管基本上沒有改變尖端過渡部的外形和增加體積，所以在尖端過渡部緊套熱縮套管，完全滿足對穩(wěn)定尖端接觸部的要求。熱縮套管為一種高分子材料，具有受熱收縮和阻燃、絕緣、防蝕等功能，廣泛用于各種管狀物品、桿狀物品或圓柱形物品的外包復，規(guī)格Φ1.0——Φ200,目前尚未有把熱縮套管安裝在電阻焊平行電極焊頭的先例。在進行電阻焊焊接時，焊頭尖端接觸部產(chǎn)生的溫度高達1000°C，而PET熱縮管抗熱沖擊溫度只有250°C，能夠在尖端過渡部應用熱縮套管的原因一是直接焊接漆包線的時間很短，一般只有10多毫秒，因而產(chǎn)生的熱量并不多；二是由于每一次點焊后都要移動工件和對工件進行定位，所以焊接間隔時間較長，一般手動焊接間隔時間在3秒以上，自動焊接間隔時間在2秒以上，這樣，焊接瞬間產(chǎn)生高溫就很容易通過電極和焊頭夾傳導散熱而不會在平行電極焊頭上累積。由于發(fā)明人十分熟悉直接焊接漆包線技術(shù)，所以能大膽地在尖端過渡部應用熱縮套管，這對于即使是在本領(lǐng)域的技術(shù)人員也是匪夷所思，因而可以認定本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有顯著的實質(zhì)性特點和取得令人意想不到的技術(shù)效果。有必要說明，發(fā)明人的另一項專利《尖端連體的電阻焊焊頭》，專利號ZL2005101212592，曾提出以絕緣套管把二個電極固連成一體化的平行電極焊頭與本發(fā)明在尖端接觸式平行電極焊頭的尖端過渡部緊套熱縮套管的結(jié)構(gòu)有著顯著的實質(zhì)性區(qū)別包括套管的材料不同、作用原理不同、使用目的不同、應用的位置不同、產(chǎn)生的作用和效果不同等等的區(qū)別。本發(fā)明曾經(jīng)取如實施例所示的二組焊頭各100支進行測試并記錄，Wl組為在尖端過渡部有熱縮套管緊套的尖端接觸式平行電極焊頭，W2組為以同樣規(guī)格尖端過渡部沒有熱縮套管的尖端接觸式平行電極焊頭。測試內(nèi)容包括下述三項內(nèi)容
第二部分內(nèi)容包括以下三項
I.觀察焊頭尖端接觸部端面電火花情況
導通電流電火花在端面接觸線正中間為優(yōu)良品；在接觸線偏左或偏右或在端面以下者為合格品，尖端不產(chǎn)生電火花者為不合格品。2.常溫下尖端接觸部的電阻值接觸電阻彡2mΩ為優(yōu)良品，2_5πιΩ為合格品，>5m Ω為不合格品。3.焊頭壽命焊頭壽命測試條件為用Φ0. 08漆包線在鐵鎳合金基底上進行點焊，焊接參數(shù)設定焊接力F=6. 0N，焊接電壓V=L 00V，焊接時間T=IOms,評定方法為焊接點數(shù)10000點以上為優(yōu);7000-10000點為良;5000-7000點為合格，3000-5000點為次品，<3000點為不合格。
測試記錄表
權(quán)利要求
1.一種尖端接觸式平行電極焊頭，具尖端接觸部、尖端過渡部、主體部和連接部，尖端接觸式平行電極焊頭包括二個平行電極和牢固連接二個平行電極的絕緣隔層，其特征在于在尖端接觸式平行電極焊頭的尖端過渡部有熱縮套管緊套。
2.一種如權(quán)利要求I所述的尖端接觸式平行電極焊頭，其特征在于所述的熱縮套管為聚酯熱縮套管(又稱PET熱縮套管)。
3.—種如權(quán)利要求I所述的尖端接觸式平行電極焊頭，其特征在于所述的牢固連接二個平行電極的絕緣隔層為上厚下薄的小錐度間隔層。
4.一種如權(quán)利要求I所述的尖端接觸式平行電極焊頭，其特征在于所述的平行電極焊頭的主體部和連接部為圓柱體。
5.一種如權(quán)利要求I所述的尖端接觸式平行電極焊頭，其特征在于所述的耐高溫焊接金屬為鎢、鑰金屬或鎢、鑰的金屬合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及直接焊接漆包線的尖端接觸式平行電極焊頭。尖端接觸式平行電極焊頭具尖端接觸部、尖端過渡部、主體部、連接部，尖端接觸式平行電極焊頭包括二個平行電極和牢固連接二個平行電極的絕緣隔層，本發(fā)明在尖端接觸式平行電極焊頭的尖端過渡部用熱縮套管緊套，并把絕緣間隔層做成上厚下薄的小錐度間隔層，通過熱縮套管受熱收縮產(chǎn)生的外作用力增加了尖端接觸部的可靠穩(wěn)定和增加其抗沖擊能力，提高了焊接質(zhì)量和延長了焊頭的使用壽命，本發(fā)明在焊接時不斷產(chǎn)生高溫的電阻焊平行電極焊頭，大膽地在尖端過渡部用熱縮套管緊套，結(jié)構(gòu)十分簡單，但具有顯著的實質(zhì)性特點并收到令人意想不到的技術(shù)效果。
文檔編號B23K11/30GK102717179SQ20121019059
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者楊仕桐 申請人:廣州微點焊設備有限公司