Αρχές, Χαρακτηριστικά και Εφαρμογή Κοινών Μεθόδων Συγκόλλησης

Η συγκόλληση είναι μια από τις πιο βασικές διαδικασίες σύνδεσης στην κατεργασία μετάλλων. Επιτυγχάνει ατομική-μεταλλουργική συγκόλληση των υλικών του κατεργαζόμενου τεμαχίου μέσω της εφαρμογής θερμότητας, πίεσης ή συνδυασμού και των δύο. Σε βιομηχανίες όπως η κατασκευή ηλεκτρικών επαφών, οι μηχανικές κατασκευές, η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική και ο νέος ενεργειακός εξοπλισμός, η τεχνολογία συγκόλλησης καθορίζει άμεσα την ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη μηχανική αντοχή και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του προϊόντος. Με τη συνεχή ανάπτυξη τεχνολογιών όπως συγκολλημένες ηλεκτρικές επαφές και συγκόλληση με επαφή, η σύγχρονη συγκόλληση έχει εξελιχθεί πέρα ​​από τη δομική ένωση για να γίνει μια κρίσιμη μέθοδος επεξεργασίας για εξαιρετικά αγώγιμα λειτουργικά εξαρτήματα.

Η συγκόλληση τόξου χρησιμοποιεί τη θερμότητα τόξου που παράγεται μεταξύ του ηλεκτροδίου και του τεμαχίου εργασίας για την ταυτόχρονη τήξη του υλικού βάσης και του σύρματος συγκόλλησης (ή ράβδου), σχηματίζοντας μια συγκόλληση. Αυτή η μέθοδος είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη, καθώς αντιπροσωπεύει πάνω από το 60% όλων των βιομηχανικών συγκολλήσεων. Με βάση τον τύπο του ηλεκτροδίου, μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο μετάλλου, συγκόλληση τόξου με θωράκιση αερίου (GMAW/MIG/MAG) και συγκόλληση με βυθισμένο τόξο (SAW).

Χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο μετάλλων (SMAW):Ως ηλεκτρόδιο χρησιμοποιείται ένα επικαλυμμένο ηλεκτρόδιο. Η επίστρωση του ηλεκτροδίου καίγεται για να σχηματίσει ένα προστατευτικό αέριο και σκωρία, αποτρέποντας την οξείδωση. Ενώ απαιτείται απλός εξοπλισμός και χαμηλό κόστος, η ικανότητα του συγκολλητή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ικανότητα του συγκολλητή.

Συγκόλληση με αέριο θωρακισμένο μέταλλο τόξου (GMAW):Ένα προστατευτικό αέριο (όπως Ar ή Ar+CO2) σταθεροποιεί το τόξο, με αποτέλεσμα καλοσχηματισμένες συγκολλήσεις και ελάχιστο πιτσίλισμα. Χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή αυτοκινήτων και στη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα.

Συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (SAW):Εκτελείται υπό ροή, είναι κατάλληλο για αποτελεσματική συγκόλληση παχιών πλακών και μεγάλων κατασκευών.

Αυτές οι μέθοδοι δεν ισχύουν μόνο για την κατασκευή χαλύβδινων κατασκευών, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως για προ-συγκόλληση εξαρτημάτων υψηλής αγωγιμότητας, παρέχοντας δομική υποστήριξη για εξαρτήματα όπως συγκροτήματα ηλεκτρικών επαφών και συγκροτήματα συγκολλημένα σε επαφή με ασήμι.

Η συγκόλληση με αντίσταση (RSW) επιτυγχάνει μια σύνδεση τήξης μετάλλων- μέσω θέρμανσης με αντίσταση στο σημείο επαφής του τεμαχίου εργασίας. Διαθέτει υψηλή απόδοση, δεν απαιτεί σύρμα συγκόλλησης και καταναλώνει ελάχιστη ενέργεια. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για σημειακή συγκόλληση και συγκόλληση με βελονιά υλικών υψηλής αγωγιμότητας όπως ο χαλκός, το ασήμι και το νικέλιο στην ηλεκτρική βιομηχανία.

Σημειακή συγκόλληση (RSW)
Χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια σφιγκτήρα συγκόλλησης για την εφαρμογή πίεσης και τη διέλευση υψηλού ρεύματος, λιώνει και σχηματίζει ένα «ψήγμα». Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή ηλεκτρικών διακοπτών και επαφών ρελέ, συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης με σημείο χαλκού, της συγκόλλησης προβολής αντίστασης και της συγκόλλησης με αντίσταση.

Συγκόλληση ραφής (RSEW)
Η χρήση ηλεκτροδίου κυλίνδρου για συνεχή συγκόλληση δημιουργεί μια ερμητική ραφή συγκόλλησης, κατάλληλη για μεταλλικά δοχεία που απαιτούν αεροστεγή ή υγρό-στεγανή σφράγιση.

Συγκόλληση με αντίσταση AC (Συγκόλληση με αντίσταση AC)
Χρησιμοποιώντας την κυκλική φύση του εναλλασσόμενου ρεύματος για τον έλεγχο της εισροής θερμότητας, μειώνει αποτελεσματικά το πιτσίλισμα και είναι κατάλληλο για συγκόλληση ακριβείας ηλεκτρικών συγκροτημάτων ασημί επαφής.

Η τεχνολογία Resistive Welding Silver Contact είναι ιδιαίτερα κρίσιμη για την ηλεκτρική βιομηχανία, επιτυγχάνοντας μια ασφαλή σύνδεση μεταξύ των επαφών ασημιού υψηλής αγωγιμότητας και του υποστρώματος χαλκού, εξασφαλίζοντας χαμηλή αντίσταση επαφής και απόδοση μεγάλης- διάρκειας ζωής.

Η συγκόλληση είναι μια διαδικασία που επιτυγχάνει έναν μεταλλουργικό δεσμό λιώνοντας τη συγκόλληση χωρίς να λιώσει το βασικό μέταλλο. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για τη σύνδεση ανόμοιων μετάλλων, όπως η συγκόλληση επαφών αργύρου σε ράβδους χαλκού ή η συγκόλληση επαφών αργύρου σε ράβδους χαλκού. Η συγκόλληση κατηγοριοποιείται σε μαλακή και σκληρή συγκόλληση με βάση τη θερμοκρασία.

1. Συγκόλληση

Χρησιμοποιώντας μια συγκόλληση με σημείο τήξης κάτω από 450 μοίρες (όπως κράματα κασσίτερου-μόλυβδου και ασημιού-κράματα κασσίτερου), χρησιμοποιείται ευρέως στις ηλεκτρονικές και ηλεκτρικές βιομηχανίες. Η ασημένια συγκόλληση ή η ασημένια συγκόλληση εξασφαλίζει ομαλές, χωρίς πορώδες-ηλεκτρικές συνδέσεις με ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση. Είναι κατάλληλο για την κατασκευή μικρών ηλεκτρικών συγκροτημάτων επαφής.

2. Συγκόλληση

Χρησιμοποιώντας μέταλλα πλήρωσης συγκόλλησης με βάση το ασήμι- ή κράματα χαλκού-ψευδαργύρου με σημείο τήξης πάνω από 450 μοίρες , η συγκόλληση είναι μια βασική διαδικασία στην κατασκευή ηλεκτρικών και ηλεκτρικών επαφών με συγκόλληση. Με τον έλεγχο της θερμοκρασίας και του διακένου (συνήθως 0,05-0,15 mm), μπορούν να επιτευχθούν αρμοί υψηλής αντοχής, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις εφαρμογών με υψηλή πυκνότητα ρεύματος και υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Η συγκόλληση είναι ιδιαίτερα σημαντική για την κατασκευή επαφών συγκόλλησης για MCCB (διακοπτές κυκλώματος διαμορφωμένης θήκης). Οι τεχνικές συγκόλλησης με αντίσταση ηλεκτρικής επαφής (ECR) ή συγκόλλησης με σύνδεση επαφών επιτυγχάνουν σταθερή, χαμηλή{1}}αντίσταση και σύνδεση υψηλής-αντοχής μεταξύ ασημένιων επαφών και χάλκινων αγωγών.

Η συγκόλληση με λέιζερ χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ υψηλής-ενέργειας για την τοπική θέρμανση και τήξη του μετάλλου, σχηματίζοντας μια εξαιρετικά μικρή λιμωμένη λίμνη. Προσφέρει υψηλή ακρίβεια, ελάχιστη παραμόρφωση και υψηλή ταχύτητα. Η συγκόλληση με λέιζερ παράγει καθαρές συγκολλήσεις-χωρίς πορώδες για πολύπλοκα εξαρτήματα όπως μικροσκοπικές ηλεκτρικές επαφές ή επαφές κουμπιών με ασήμι και χαλκό.

Στη βιομηχανία ηλεκτρικών επαφών, η συγκόλληση με λέιζερ συχνά συνδυάζεται με τη συγκόλληση ηλεκτρικών επαφών για την παραγωγή εξαιρετικά αξιόπιστων αγώγιμων εξαρτημάτων. Η ελάχιστη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-το καθιστά ιδανικό για τη συγκόλληση σύνθετων υλικών με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως ο άργυρος και ο χαλκός.

Η επιλογή διαφορετικών μεθόδων συγκόλλησης απαιτεί μια ολοκληρωμένη εξέταση του υλικού, του πάχους, της δομικής μορφής και των απαιτήσεων αγωγιμότητας:

Με την κατάλληλη επιλογή μιας μεθόδου συγκόλλησης, η αγωγιμότητα των συγκροτημάτων ηλεκτρικής επαφής μπορεί να βελτιωθεί, ενώ παράλληλα ενισχύεται σημαντικά η αξιοπιστία και η συνέπεια της παραγωγής.

Με την αυξανόμενη αυτοματοποίηση της συγκόλλησης ηλεκτρικών επαφών και της συγκόλλησης με επαφή, η τεχνολογία συγκόλλησης εξελίσσεται προς έξυπνες και ολοκληρωμένες διαδικασίες. Η σύγχρονη κατασκευή επιτυγχάνει πλήρως αυτοματοποιημένο έλεγχο της διαδικασίας συγκόλλησης με ασημένια επαφή μέσω ρομποτικής συγκόλλησης και παρακολούθησης της όρασης. Στο μέλλον, η συγκόλληση επαφών αργύρου με αντίσταση εναλλασσόμενου ρεύματος και οι υβριδικές διαδικασίες συγκόλλησης με λέιζερ-θα γίνουν σημαντικές τάσεις στην κατασκευή ηλεκτρικών επαφών υψηλής ποιότητας.

Η τεχνολογία συγκόλλησης είναι το βασικό θεμέλιο τόσο για την απόδοση σύνδεσης όσο και για την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Από την παραδοσιακή συγκόλληση τόξου και τη συγκόλληση με αντίσταση έως τη σύγχρονη συγκόλληση με αντίσταση ηλεκτρικής επαφής καιασημένια συγκόλληση επαφής σε χάλκινες ράβδους, κάθε εξέλιξη της διαδικασίας οδηγεί την ηλεκτρική βιομηχανία προς ένα πιο αποτελεσματικό, αξιόπιστο και φιλικό προς το περιβάλλον μέλλον παραγωγής.