Как да заварявам медна оплетка към медна шина?

Медната оплетка се използва широко в разпределителни уреди, трансформатори, електрически шкафове, батерийни системи и други продукти, които изискват гъвкава, високо{0}}токова връзка. Свързването на оплетката към масивна медна шина обаче е по-сложно от заваряването на два обикновени метални листа.

Фините медни нишки могат да се разпространят под натиск, плътната шина премахва топлината бързо и малка промяна в състоянието на повърхността може да повлияе на консистенцията на фугата. Ако оплетката е калайдисана, покритието добавя още една променлива към процеса на заваряване.

Следователно надеждното съединение започва с детайла,-а не с името или номиналния капацитет на машината за заваряване. Напречното-сечение на оплетката, конструкцията на нишката, размерите на шината, площта на съединението и изискваните електрически характеристики трябва да бъдат прегледани, преди да изберете между MFDC съпротивително заваряване, дифузионно заваряване, ултразвуково заваряване, кримпване или спояване.

Това ръководство обяснява как се различават тези процеси и каква информация е необходима, за да изберете подходящмашина за заваряване на медна оплетка.

Правилният процес зависи от това дали изискването е да се уплътни краят на оплетката, да се съедини с друг проводник или да се завършат и двете операции като част от автоматизирана производствена линия.

Тази таблица е по-скоро отправна точка, отколкото окончателна препоръка за машината. Две части, описани като "медна оплетка към медна шина", може да изискват различни процеси, ако техните размери, покрития, заварени зони или стандарти за приемане са различни.

Медта отвежда топлината от ставата

Медта има висока електрическа и топлопроводимост. По време на електросъпротивително заваряване, токът може да премине през детайла с относително ниско съпротивление, докато заобикалящата го мед бързо отвежда топлината от предвидената заваръчна зона.

Машината трябва да достави достатъчно енергия, за да оформи съединението, без да удължава времето за заваряване дотолкова, че оплетката да се обезцвети, нишките да омекнат прекомерно или повърхността на шината да стане силно вдлъбната.

Масивната медна шина обикновено действа като по-голям радиатор от оплетката. Поради това геометрията на електрода и разположението на частите трябва да създават подходящ топлинен баланс между двете страни на съединението.

Плетената структура не се държи като плътен лист

Медната оплетка съдържа много фини жици с малки контактни точки между тях. Преди уплътняването електрическото съпротивление вътре в снопа не е разпределено толкова равномерно, колкото би било в плътна лента.

Когато се приложи електродна сила, нишките могат:

• Движете се настрани;
• Разпространете се извън предвидената зона на ставата;
• Произвеждане на неравномерна уплътнена дебелина;
• Създайте локални контактни точки с висока{0}}резистентност;
• Попаднете в капан извън лицето на електрода;
• Отделете по време на рязане или манипулиране.

Приспособление, което локализира само външните краища на плитката, може да не е достатъчно. Инструментите трябва да поддържат плитката близо до зоната на заваряване и да контролират движението на нишките при увеличаване на налягането.

Състоянието на повърхността променя прозореца за заваряване

Голата мед развива повърхностни оксиди по време на съхранение и работа. Масло, прах, смазка за чертане и пръстови отпечатъци също могат да увеличат вариациите между частите.

Калайдисаната медна оплетка се държи по различен начин от чистата медна оплетка, тъй като калаеното покритие променя състоянието на интерфейса. Прекомерната топлина може да причини загуба на покритие, повърхностно замърсяване или поемане на материал върху електрода.

Доставчикът трябва да знае дали оплетката и шината са:

• Гола мед;
• Калайдисана мед;
• Сребърна{0}}мед;
• Никелирана-мед;
• Химически обработени;
• Замърсени с масло или остатъци от обработката.

Смяната на покритието след установяване на графика за заваряване може да изисква ново изпитване.

Механичната якост не е единственото изискване за приемане

Съединението може да устои на тест за издърпване и да продължи да работи лошо, ако контактното му съпротивление е твърде високо или ако стане нестабилно след многократно огъване.

Може да се наложи сглобките с медна оплетка да отговарят на няколко изисквания едновременно:

• Сила на механично издърпване;
• Ниско съпротивление на ставата;
• Контролирано повишаване на температурата;
• Гъвкавост на огъване;
• Устойчивост на умора;
• Точност на размерите;
• Приемлив външен вид на повърхността;
• Съгласуваност в производствена партида.

Тези изисквания трябва да бъдат определени преди окончателното одобрение на машината и инструменталната екипировка.

Една от най-честите грешки при закупуване е третирането на уплътняването на края на оплетката и заваряването на оплетка-към-шина като една и съща операция.

Те са свързани процеси, но решават различни производствени проблеми.

Какво прави уплътняването на края на медната оплетка

Крайното уплътняване използва контролирано електрическо нагряване и натиск за консолидиране на свободните медни нишки в плътен участък. След това уплътненият участък може да бъде изрязан, щанцован, заварен към клема или сглобен със солидна шина.

Контролиран краен-процес на уплътняване може да помогне:

• Предотвратете разхлабването на кичури след подстригване;
• Поддържайте ширината и дебелината на плитката в рамките на повторяем диапазон;
• Създайте стабилна зона за последващо заваряване;
• Подобрете позиционирането в монтажно приспособление;
• Подгответе края за пробиване или пробиване;
• Намалете ръчното подрязване и преоформяне.

За партидно производство, HAIFEI'sАвтоматична машина за кримпване и рязане на медни плитки HFDB-660интегрира подаване, съпротивително нагряване, оформяне на края и рязане в един производствен цикъл.

За други размери на плитка и производствени условия,автоматична машина за заваряване с медна оплеткаможе да се оцени според необходимия размер на плитката, уплътнени размери и крайна дължина.

Кога краят трябва да се уплътни преди заваряване

Предварителното{0}}уплътняване обикновено си струва да се оцени, когато:

• Нишките на плитката се разпространяват по време на натоварване;
• Заваръчният шев изисква определена контактна площ;
• Готовият монтаж има строго ограничение на дебелината;
• Преди монтажа плитката трябва да бъде пробита;
• Автоматичното зареждане изисква стабилна форма на края;
• Разхлабените нишки създават непостоянен електроден контакт;
• Няколко размера плитки се нуждаят от повтарящи се производствени рецепти.

Предварителното-уплътняване не гарантира автоматично добра връзка-към-шина. Уплътненият участък все още трябва да има подходяща плътност, размери и състояние на повърхността за следващия процес на заваряване.

MFDC съпротивително заваряване често се разглежда, когато уплътнена медна оплетка трябва да бъде съединена към масивна медна шина в една или повече определени позиции.

Заваръчният трансформатор доставя контролиран постоянен ток през електродите и детайлите. Топлина се генерира в електрическите контактни интерфейси, докато заваръчната глава поддържа налягане.

Приложения, подходящи за MFDC заваряване

MFDC заваряването може да е подходящо, когато:

• Краят на плитката вече е уплътнен;
• Областта на ставата е относително концентрирана;
• Електродите могат да достигнат до двете страни на модула;
• Частта може да се държи точно в приспособление;
• Необходими са кратки цикли на заваряване;
• Използват се няколко точки на заваряване вместо една широка залепена зона;
• Производствената линия изисква програмируеми рецепти за заваряване.

За производство с голям{0}}обем машината може да се комбинира с автоматично зареждане на части, серво позициониране, наблюдение на заваръчните шевове и конвейери за разтоварване. Нивото на автоматизация трябва да бъде избрано според вариантите на частите и производствената цел, вместо да се добавя без ясна полза от време-цикъл.

Променливи, които контролират резултата от MFDC заваряване

• Заваръчен ток и време

Медта обикновено изисква висок заваръчен ток и внимателно контролирана продължителност на заваряването. Ако токът е твърде нисък, интерфейсът може да не развие здрава връзка. Ако времето за заваряване е ненужно дълго, топлината се разпространява в заобикалящата оплетка и шина.

Номиналният капацитет на трансформатора сам по себе си не е достатъчен, за да се потвърди годността на машината. Възможностите за вторичен{1}}ток, дължината на кабела, дълбочината на гърлото, геометрията на електрода и работния цикъл също трябва да бъдат прегледани.

• Електродна сила

Заваръчната глава трябва да приложи достатъчна и повторяема сила, преди да започне токът. Твърде малкото усилие може да доведе до образуване на дъга, изтласкване или нестабилно контактно съпротивление. Прекомерната сила може да изравни оплетката извън предвидената зона на заваряване или да намали съпротивлението на интерфейса, необходимо за нагряване.

Главата също трябва да следва детайла, тъй като медта се размеква по време на заваряване.

• Форма на електрода

Размерът на електрода и геометрията на лицето влияят върху плътността на тока, вдлъбнатината и разпределението на топлината. Много малка повърхност на електрод може да концентрира ток, но да остави дълбоки следи по повърхността. Голямото лице може да намали плътността на тока и да изисква повече капацитет на машината.

Дизайнът на електрода трябва да се основава на необходимата заваръчна площ и достъпното пространство около шината.

• Охлаждане

Трансформаторът, вторичните проводници, държачите на електродите и капачките на електродите изискват подходящо водно охлаждане. Ако температурата на електрода продължи да се повишава по време на смяна, качеството на съединението и животът на електрода може да се промени, въпреки че настройките на контролера остават същите.

Следователно водният поток и температурата на входа трябва да се третират като параметри на производството, а не като обща информация за полезността.

Проектиране на приспособление за заваряване на оплетка-към-шина

Приспособлението трябва да локализира плътната шина, докато поддържа оплетката близо до съединението. Също така трябва да поддържа уплътнената секция плоска и да предотвратява издърпването на гъвкавата част от позицията на фугата.

Производственото приспособление може да се нуждае от:

• Щифтове за локализиране на шини;
• Водачи за ширина на плитка;
• Регулируеми крайни ограничители;
• Скоби извън зоната на заваряване;
• Сменяеми медни или изолационни опорни блокове;
• Сензори, потвърждаващи наличието на част;
• Свободно пространство за смяна на електроди;
• Инструменти за бърза-смяна на различни продукти.

Мощен източник на заваряване не може да компенсира оплетка, която променя позицията си между циклите.

Дифузионното заваряване трябва да се има предвид, когато съединението изисква свързване в по-широка област, отколкото може да осигури конвенционалното точково заваряване.

При процес на-дифузионно заваряване с резистентно нагряване детайлите се държат под контролирано налягане, докато електрическото нагряване повдига зоната на съединението до необходимото състояние за обработка. Топлината и налягането консолидират медните интерфейси, без да разчитат на изолирани съпротивителни-заваръчни зъбци.

Кога дифузионното заваряване може да е по-подходящо

Процесът си струва да се оцени, когато:

• Оплетката или гъвкавият съединител има относително широка контактна площ;
• Съединението изисква ниско и постоянно контактно съпротивление;
• Широката залепена част е за предпочитане пред няколко отделни петна;
• Медната оплетка трябва да бъде свързана към плътен меден свързващ блок;
• Завършената част се използва в -електрическо сглобяване с висок ток;
• Размерите--на партида и електрическата последователност са важни.

Оборудването за дифузионно заваряване на мед на HAIFEI може да бъде конфигурирано според зоната на съединението, структурата на проводника, необходимото налягане и производствената организация.

Процесни фактори, които трябва да бъдат потвърдени

Изборът на машина за дифузионно заваряване трябва да вземе предвид:

• Действителна ширина и дължина на контакта;
• Обща дебелина на медта;
• Плътност на плитката;
• Размери на шините;
• Повърхностно покритие;
• Разпределение на налягането;
• Температура на нагряване;
• Време за нагряване и задържане;
• Устройство за охлаждане;
• Проектиране на приспособления и-графитни инструменти;
• Необходимо време за цикъл.

По-голямата заваръчна площ обикновено увеличава необходимия капацитет на машината и поставя по-големи изисквания за равномерност на налягането. Ако едната страна на съединението получава по-малко налягане, готовата връзка може да е неравномерна, дори ако показаните параметри на нагряване изглеждат нормални.

MFDC точково заваряване или дифузионно заваряване?

Нито един процес не е универсално по-добър.

MFDC заваряването обикновено е по-подходящо за дискретни позиции на съединенията и по-кратки цикли. Дифузионното заваряване е по-подходящо, когато продуктът изисква широка контактна площ и контролирана консолидация през фугата.

Ако приложението включва многослойно медно фолио, а не плетен проводник, дифузионното заваряване може също да бъде оценено като част от производствения процес на гъвкава шина.

Ултразвуковото заваряване на метали използва високо-честотни механични вибрации и сила на затягане, за да образува-твърдо съединение. Може да бъде подходящ за фини медни проводници, накрайници на кабели и определени клемни структури.

Процесът може да се обмисли, когато:

• Напречното-сечение на проводника е в обхвата на квалификацията на заварчика;
• Геометрията на терминала поддържа стабилно затягане;
• Ставната зона е достъпна за сонотрода и наковалнята;
• Не се предпочита метал за добавка;
• Приложението изисква ограничен вход на външна топлина;
• Конструкцията на плитката може да се консолидира без повреда на кичура.

Дизайнът на сонотрода, ширината на оплетката, дебелината на стека и поддръжката на терминала са важни. Машина, избрана само според номиналното напречно-сечение на кабела, може да не осигури стабилен процес за широка или необичайно оформена медна оплетка.

За голяма контактна площ на оплетка-към-шина, ултразвуковото заваряване трябва да се сравни със съпротивителното и дифузионното заваряване чрез физически изпитания.

Кога кримпването е по-добър избор?

Кримпването оформя връзката механично чрез компресиране на оплетката вътре в клема, ръкав или накрайник. Не изисква източник на захранване за заваряване, но изисква структура на съединение, предназначена за кримпване.

Кримпването може да е подходящо, когато:

• Оплетката може да се вкара в затворен или отворен-барел терминал;
• Монтажът позволява по-голяма структура на терминала;
• Механична връзка е приемлива;
• Инструментите могат да контролират височината на компресия;
• Кримпването може да бъде проверено и те-тествано;
• Производствената линия вече включва крайно захранване и пресоване.

Плоска оплетка, поставена директно върху солидна шина, не може просто да бъде "нагъната", освен ако частта не включва подходяща функция за механично задържане.

Височината на кримпване, клемният материал, покритието и пълнежът на оплетката трябва да се контролират. Прекомерното компресиране може да повреди нишките, докато недостатъчното компресиране може да доведе до високо съпротивление или слаба сила на издърпване.

Кога трябва да се оцени спояването?

Спояването свързва компонентите с помощта на добавъчен метал с по-ниска температура на топене от медните основни материали.

Може да се има предвид за сложни форми на съединения или приложения, където добавъчният метал е приемлив. Производителят обаче трябва да отчете:

• остатък от флюс;
• Почистване на фуги;
• По-дълго време за нагряване и охлаждане;
• По-голяма термично{0}}засегната област;
• Възможно втвърдяване на плитката;
• Контрол на-метала на пълнежа;
• Умения на оператора или изисквания за автоматизация;
• Електрическо съпротивление на завършената връзка.

За гъвкава медна връзка топлината, преминаваща извън съединението, може да намали гъвкавостта близо до шината. Това трябва да се провери по време на тестването на продукта.

Често срещани проблеми при заваряване на медна оплетка

Разхлабени кичури след подстригване

Разхлабените нишки обикновено показват, че срязването е извън напълно уплътнената част или че плитката не е била консолидирана равномерно преди срязването.

Проверете:

• Положение за отопление;
• Уплътнена дължина;
• Разпределение на налягането;
• позиция на рязане;
• Хлабина на острието;
• Напрежение на плитката по време на хранене;
• Движение на кичура преди натискане.

Преместването на ножа по-близо до уплътнената зона може да помогне, но не трябва да намалява наличния материал за следващата заваръчна операция.

За по-подробно обяснение прочетете Как да изрежете медна оплетка без протриване.

Слаба оплетка-към-Шинна връзка

Съединението може да се повреди, защото заваръчната енергия е твърде ниска, налягането е неподходящо или действителната контактна площ се променя между частите.

Проверете:

• Плътност-на края на плитката;
• Състояние на повърхността на шините;
• Позициониране на части;
• Подравняване на електродите;
• Текуща доставка;
• Време за заваряване;
• Повторяемост на силата;
• Износване на електродите;
• Движение на приспособлението.

Увеличаването на тока без идентифициране на причината може да доведе до повече обезцветяване или експулсиране, без да се подобри консистенцията.

Висока контактна устойчивост

Високата устойчивост на фугата може да бъде резултат от непълно залепване, замърсяване на повърхността, по-малка зона на фугата или вътрешни кухини в уплътнената оплетка.

Съединението трябва да се тества, като се използва подходящ метод за измерване на ниско{0}}съпротивление. Позицията на сондата и тестовият ток трябва да останат постоянни, в противен случай измервателната система може да създаде подвеждащи разлики между пробите.

За продукти с висок{0}}ток, тест-за повишаване на температурата при определеното работно натоварване може да разкрие проблеми, които не са очевидни от обикновен тест за издърпване.

Прекомерно обезцветяване

Обезцветяването на медта е свързано с температурата, времето на излагане и окисляването на повърхността. Това може да означава, че цикълът на нагряване е твърде дълъг, охлаждането е недостатъчно или топлината се разпространява извън предвиденото съединение.

Проверете дали:

• Токът е достатъчно висок, за да позволи по-кратък цикъл;
• Охлаждането на електрода и инструмента работи правилно;
• Повърхността на детайла е чиста;
• Натискът се прилага в точното време;
• Съединението се държи по време на охлаждане;
• Визуалното изискване е съвместимо с избрания процес.

Обезцветяването само по себе си не определя здравината на фугата, но може да е неприемливо за крайния продукт или да показва лош термичен контрол.

Залепване на електроди

Залепването на електрода може да е резултат от прекомерна температура на интерфейса, поемане на мед, повредени повърхности на електрода или неподходящо охлаждане.

Планът за поддръжка трябва да определя:

• Материал на електродите;
• Геометрия на върха;
• Метод на обличане;
• Честота на обличане;
• Критерии за замяна;
• Охлаждащ{0}}воден поток;
• Проверки за подравняване на електродите.

Електродите не трябва да се обличат, докато първоначалната им геометрия не бъде променена, без да се записва колко заварки са завършени. Трябва да се използват производствени изпитания, за да се установи реалистичен интервал на поддръжка.

Нестабилни уплътнени размери

Промяната в уплътнената ширина или дебелина може да повлияе на натоварването на приспособлението и да промени контактната площ по време на крайната заварка.

Възможните причини включват:

• Непостоянно напрежение на подаване на плитка;
• Разлика в ширината на входящата плитка;
• Неправилно разстояние между инструментите;
• Неравномерно налягане;
• Износване на инструменти;
• Отопление извън определения диапазон;
• Материал от различни доставчици или партиди.

Спецификациите на входящата плитка трябва да се контролират заедно с параметрите на машината.

Повреда на калаеното покритие

Калайдисаната медна оплетка изисква внимателен контрол на входящата топлина. Прекомерното нагряване може да наруши покритието, да замърси инструментите или да остави неравна повърхност около фугата.

Доставчикът трябва да тества действителната оплетка с покритие, вместо да използва проби от чиста мед като заместител. Завършеното съединение трябва също да бъде оценено според неговите електрически, механични и корозионни изисквания.

Получете препоръка за процеса на заваряване на медна оплетка

Подходящото решение за заваряване на медна оплетка започва с действителния материал и структура на съединението.

HAIFEI доставя оборудване за уплътняване на краищата-на медна оплетка, системи за съпротивително заваряване MFDC, машини за дифузионно заваряване на мед и персонализирани производствени линии. Нашите инженери могат да преценят дали вашето приложение изисква уплътняване на края, директно заваряване на шини или интегриран процес.

Моля, изпратете:

• Спецификация на медна оплетка;
• Чертеж на шина;
• Материал и повърхностно покритие;
• Размери на фугите;
• Необходима якост на теглене или електрически характеристики;
• Производствена цел;
• Предпочитано ниво на автоматизация;
• Снимки на детайли или физически проби.

След това можем да оценим процеса, да организираме тестване на проби, където е необходимо, и да подготвим конфигурация на машината въз основа на действителните производствени условия.

Изпратете своя чертеж на медна оплетка и шинопровод