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

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，而提供一種使得觸點帶材 復焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸點層接觸電阻低的低壓電器用 觸點帶材復焊料的專用設備。本發(fā)明的另一個目的是提供利用上述專用設備的復焊料觸點帶材制備方法。為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明的技術方案是包括有
間隔對應設置的觸點帶材放卷裝置和復焊料觸點帶材收卷裝置； 設置于觸點帶材放卷裝置盤側的焊料帶材放卷裝置；
位于在觸點帶材放卷裝置和復焊料觸點帶材收卷裝置之間并沿帶材的輸運方向依 次設置有帶材表面處理裝置、帶材加熱前滾輪電極對、復焊料氣氛保護管和帶材加熱后滾 輪電極對，所述的帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對均由上下兩個滾輪電極 構成，且每一對中的至少一個滾輪電極上連接設置有氣缸，該氣缸構成滾輪電極朝向與其 相對的滾輪電極做往復移動，所述的帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極盤側設置 有冷卻水口。進一步設置是所述的帶材加熱后滾輪電極對的下方設置有冷卻水槽。本設置用于 接住冷卻水口出來的冷卻水。為實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明的技術方案是包括以下工序
(1)制造前后滾輪電極對，該步驟根據(jù)觸點帶材尺寸規(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；當觸點帶材厚度大于1mm，寬度大于25mm時，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；當觸點帶材厚度不大于1mm，寬度不大于25mm時，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，目的是保證帶材復焊料質 量穩(wěn)定，能耗低；
(2)將帶材放置在放卷裝置上，該步驟將觸點帶材放置在觸點帶材放卷裝置上，將焊 料帶材放置在焊料帶材放卷裝置上，二者同步前進輸運；
(3)帶材和焊料帶材沿著帶材收卷方向一同前進，并經(jīng)帶材表面處理裝置進行表面處 理，除去觸點帶材和焊料帶材的表面油污和雜質；保證觸點帶材、焊料帶材在加熱過程無氣 體揮發(fā)、帶材表面無雜質顆粒存在；
(4)觸點帶材、焊料帶材穿過帶材加熱前滾輪電極對、復焊料氣氛保護管和帶材加熱 后滾輪電極對后，帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極相 對移動靠近并將帶材壓緊，并打開帶材加熱后滾輪電極對的冷卻水口 ；
(5 )對帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極通焊料電 流進行加熱，并調整復焊料電流以及滾輪電極的轉動速度，保證焊料帶材在前、后滾輪電極 對之間熔化，完成帶材復焊料操作； (6)復好焊料后帶收卷
完成復焊料后帶材通過后滾輪電極對的冷卻水口后，遷入到復焊料觸點帶材收卷裝置 中進行收卷。進一步設置是所述觸點帶材可為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。進一步設置是所述的復焊料氣氛保護管內通入保護氣氛，保護氣氛可以是氮氣、 氬氣等非氧化性氣氛。進一步設置是所述步驟(5)中復焊料電流在0-10000A，滾輪電極轉動線速度在 1Omm/s-500mm/s。本發(fā)明采用對帶材施加直流電，靠材料本身的體電阻進行加熱。電加熱均勻、穩(wěn) 定，保證了能源利用率；同時電加熱過程中，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帶材上以線性推移方式進行，焊料熔化后立刻開始凝固，焊料熔化、 凝固時間最小化，這樣既保證復焊料層的強度，有可以使焊料成分不發(fā)生變化，同時焊料熔 化后又不對觸點材料有成分的破壞，保證焊料面的接觸電阻最小化。同時通過測試，確認本 發(fā)明工藝最高能源利用率可達70%，與爐中復焊料技術，有明顯的優(yōu)勢?？傊景l(fā)明采用的 電加熱復焊料技術有觸點帶材復焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸 點層接觸電阻低等優(yōu)點，并且工藝簡單，適合大批量生產。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步介紹。


圖1為本發(fā)明實施例的未開始復焊料前復焊料設備相對位置圖； 圖2為本發(fā)明實施例的開始復焊料后復焊料設備相對位置圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不 能理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，該領域的技術工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內容對本發(fā)明 作出一些非本質的改進和調整。圖1所示一種觸點帶材復焊料的專用設備，包括有觸點帶材放卷裝置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、 復焊料氣氛保護裝置7、復焊料氣氛保護裝置進氣口 8、后滾輪電極對冷卻水槽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、復焊料后帶材收卷裝置15、復焊料氣氛保護裝置出料口及出氣口 16、 復焊料氣氛保護裝置進料口及出氣口 17。一種低壓電器用復焊料帶材制備方法，步驟如下
1)首先根據(jù)焊料帶材18、觸點帶材19的材料性能、尺寸，制作不同的前、后滾輪電極對 (4、5、10、11)；
2)加工到預訂尺寸的帶材(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進行表面去油污、表面夾雜等處理；
4)復焊料設備處于關閉，松開狀態(tài)，如附圖1所示，帶材穿過前滾輪電極對(4、5)、后滾 輪電極對(10、11)，并且后滾輪電極對冷卻水(13、14)、復焊料氣氛保護裝置進氣口 8均處 于關閉狀態(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冷卻水(13、14)、復焊料氣氛保護裝置進氣口 8均處于打開狀 態(tài)；其中氣缸壓力在0-500Kg之間選擇；
6)調整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉動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)觸點帶材19完成復焊料后，放入收卷裝置15上進行收卷；
其中步驟6復焊料電流為0-10000A，滾輪電極的轉動速度10mm/S-500mm/S (滾輪電極 最大線速度)。其中，觸點帶材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)明實施例1
觸點材料為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具體復焊料步驟如下
1)制作銅鎢滾輪電極，前后滾輪電極對規(guī)格均勻Φ100mmX50mm ；
2)觸點帶材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(4、5)、復焊料氣氛保護裝置 7、后滾輪電極對(10、11)，并且使帶材表面處理裝置3、上滾輪電極用氣缸(6、12)、復焊料 氣氛保護裝置進氣口 8、后滾輪電極對(10、11)，并且后滾輪電極對冷卻水(13、14)均處于關閉及松開狀態(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、后滾輪電極對冷卻水(13、14)、復焊料氣氛保護裝置進氣口 8均處于 打開狀態(tài)；其中氣缸壓力選擇3kg ；
5)調整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉動最大線速度為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)觸點帶材19完成復焊料后，放入收卷裝置15上進行收卷；調整收卷電流在10-15A 之間。本實例制備的AgCd012/Agl5CuP帶材生產出的各種片狀觸點，焊接工藝簡單，焊 接質量穩(wěn)定，焊縫均勻穩(wěn)定，適用與批量化自動化的大規(guī)模生產。本發(fā)明實施例2
觸點材料為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具體復焊料步驟如下
1)制作銅鎢滾輪電極，前后滾輪電極對規(guī)格均勻Φ300πιπιΧ60πιπι；
2)觸點帶材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(4、5)、復焊料氣氛保護裝置 7、后滾輪電極對(10、11)，并且使帶材表面處理裝置3、上滾輪電極用氣缸(6、12)、復焊料 氣氛保護裝置進氣口 8、后滾輪電極對(10、11)，并且后滾輪電極對冷卻水(13、14)均處于 關閉及松開狀態(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、后滾輪電極對冷卻水(13、14)、復焊料氣氛保護裝置進氣口 8均處于 打開狀態(tài)；其中氣缸壓力選擇3kg ；
5)調整前后滾輪電極(4、5、10、11)的轉動最大線速度為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)觸點帶材19完成復焊料后，放入收卷裝置15上進行收卷；調整收卷電流在10-15A 之間。本實例制備的AgSnA (12) /BAg65CuZn帶材生產出的各種片狀觸點環(huán)保、復合歐 洲Rohs標準，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。
權利要求
1.一種低壓電器用觸點帶材復焊料的專用設備，其特征在于包括有 間隔對應設置的觸點帶材放卷裝置和復焊料觸點帶材收卷裝置； 設置于觸點帶材放卷裝置盤側的焊料帶材放卷裝置；位于在觸點帶材放卷裝置和復焊料觸點帶材收卷裝置之間并沿帶材的輸運方向依 次設置有帶材表面處理裝置、帶材加熱前滾輪電極對、復焊料氣氛保護管和帶材加熱后滾 輪電極對，所述的帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對均由上下兩個滾輪電極 構成，且每一對中的至少一個滾輪電極上連接設置有氣缸，該氣缸構成滾輪電極朝向與其 相對的滾輪電極做往復移動，所述的帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極盤側設置 有冷卻水口。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低壓電器用觸點帶材復焊料的專用設備，其特征在于 所述的帶材加熱后滾輪電極對的下方設置有冷卻水槽。
3.一種利用如權利要求1所述的低壓電器用觸點帶材復焊料的專用設備制備復焊料 觸點帶材的方法，其特征在于包括以下工序(1)制造前后滾輪電極對，該步驟根據(jù)觸點帶材尺寸規(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，該步驟將觸點帶材放置在觸點帶材放卷裝置上，將焊料 帶材放置在焊料帶材放卷裝置上，二者同步前進輸運；(3)帶材和焊料帶材沿著帶材收卷方向一同前進，并經(jīng)帶材表面處理裝置進行表面處 理，除去觸點帶材和焊料帶材的表面油污和雜質；(4)觸點帶材、焊料帶材穿過帶材加熱前滾輪電極對、復焊料氣氛保護管和帶材加熱后 滾輪電極對后，帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極相對 移動靠近并將帶材壓緊，并打開帶材加熱后滾輪電極對的冷卻水口，本步驟，所述的復焊料 氣氛保護管內通入保護氣氛；(5 )對帶材加熱前滾輪電極對和帶材加熱后滾輪電極對的上下兩個滾輪電極通焊料電 流進行加熱，并調整復焊料電流以及滾輪電極的轉動速度，保證焊料帶材在前、后滾輪電極 對之間熔化，完成帶材復焊料操作；(6)復好焊料后帶收卷完成復焊料后帶材通過后滾輪電極對的冷卻水口后，遷入到復焊料觸點帶材收卷裝置 中進行收卷。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種復焊料觸點帶材的制備方法，其特征在于所述觸點 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)權利要求3所述的一種復焊料觸點帶材的制備方法，其特征在于所述保護氣 氛可以是氮氣、氬氣。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種復焊料觸點帶材的制備方法，其特征在于步驟(5)中復 焊料電流在0-10000A，滾輪電極轉動線速度在10mm/s-500mm/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓電器用觸點帶材復焊料的專用設備以及復焊料觸點帶材制備方法，其設備由觸點帶材放卷裝置、復焊料觸點帶材收卷裝置、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、復焊料氣氛保護管和帶材加熱后滾輪電極對等機構構成，本發(fā)明具有觸點帶材復焊料速度快、能源利用率高、焊料層均勻穩(wěn)定、焊料層與觸點層接觸電阻低的優(yōu)點。
文檔編號B23K3/08GK102059424SQ201010565339
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者劉立強, 柏小平, 翁桅, 謝繼峰, 鄭寧 申請人:福達合金材料股份有限公司