淺析電子工業(yè)領(lǐng)域電阻焊的電極材料特性與保養(yǎng)

張建江

摘 要：電子工業(yè)蓬勃發(fā)展，電子元器件的焊接在生產(chǎn)中被大量的使用，錫焊、激光焊、電阻焊等焊接方式都有廣泛的運(yùn)用，其中，電阻焊接無(wú)需耗材，無(wú)需焊條、焊絲等填充金屬，其焊接過(guò)程耗熱小，不會(huì)產(chǎn)生煙塵等有害物質(zhì)，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生刺眼的光污染等特性，使得電阻焊在電子工業(yè)制造領(lǐng)域占有一席之地，此外，電阻焊本身工作電壓小，安全、環(huán)保，設(shè)備投入成本較低，因此，也深得電子工業(yè)制造行業(yè)的青睞。

關(guān)鍵詞：電子工業(yè)制造；電阻焊；特性與保養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 電阻焊原理

電阻焊就是將工件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法，電阻焊利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，使之形成金屬結(jié)合的一種方法。電阻熱所需的熱量公式Q =I 2Rt，其中，I 2是焊接電流的平方，R是電極間的電阻，t是焊接時(shí)間。當(dāng)工件和電極已定時(shí)，工件的電阻取決于它的電阻率。因此，電阻率是被焊材料的重要性能。

2 電極材料的選擇分析

電阻焊電極是電阻焊中向焊件傳輸焊接電流、施加焊接力并消散焊接區(qū)熱量的工具，在焊接過(guò)程中，電極在高溫和高壓下，不斷地與工件進(jìn)行接觸，這對(duì)電極材料的選擇提出了較高的要求，通常情況下，電極材料應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：

（1）具備較高的高溫強(qiáng)度和硬度、抗氧化性和良好的導(dǎo)電性能。

（2）有高的抗氧化能力，與焊件材料形成合金的傾向小。

（3）在常溫和高溫都有合適的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。

（4）具有良好的加工性能。

3 幾種常用的電極材料

在電子工業(yè)領(lǐng)域，金屬件的焊接運(yùn)用十分廣泛，常用的金屬板類(lèi)材料有銅合金、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅板等，引線類(lèi)材料有鍍錫銅線、CP線、鋁線等，不同材質(zhì)的電阻率和導(dǎo)熱性存在一定的差異，為保證電阻焊接的牢固程度達(dá)到設(shè)計(jì)效果，必須通過(guò)調(diào)整電源電流、焊接壓力和選定合適的電極材料，因此，電極材料選擇的合適與否至關(guān)重要。下面是幾種常用的電阻焊接電極材料，通過(guò)對(duì)這幾種材料的特性進(jìn)行對(duì)比，我們可以更清晰的判斷這幾種電極材料的適應(yīng)場(chǎng)合，可以為需求者提供一定的參考和借鑒，見(jiàn)表1。

4 電極材料的維護(hù)保養(yǎng)事項(xiàng)

4.1 導(dǎo)入冷卻系統(tǒng)，降低電極焊頭溫度：設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)，電極放電產(chǎn)生的熱量如果不能及時(shí)導(dǎo)走，焊頭溫度會(huì)隨之升高，在與空氣接觸時(shí)易造成電極焊接處氧化，形成一層氧化層，從而降低焊頭的使用壽命，同時(shí)也影響到焊接效果。在連續(xù)焊接的環(huán)境下，為保證焊接電極快速冷卻，我們建議配置一套水冷卻系統(tǒng)，通過(guò)冷水的循環(huán)，把電極焊接產(chǎn)生的熱量帶走，這樣才能有效增加焊頭的使用壽命。

4.2 杜絕空焊：空焊即在沒(méi)有接觸任何金屬的情況下進(jìn)行放電操作，由于點(diǎn)焊頭在放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生上千度的高溫，如果沒(méi)有接觸到任何金屬，焊頭則會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下，同樣會(huì)使焊頭表面產(chǎn)生一層氧化層，影響到焊頭的使用壽命。

4.3 定期打磨電極焊頭：設(shè)備運(yùn)行時(shí)，焊頭長(zhǎng)時(shí)間處于較高的溫度下，時(shí)間久了，會(huì)逐步形成一層氧化層，氧化層過(guò)厚甚至?xí)霈F(xiàn)電流無(wú)法通過(guò)的問(wèn)題，而局部的導(dǎo)通也會(huì)導(dǎo)致電流密度過(guò)大，甚至?xí)a(chǎn)生飛濺和工件表面燒損的問(wèn)題，因此定期維護(hù)保養(yǎng)電極焊頭是設(shè)備維護(hù)人員必須做好的工作，在打磨電極焊頭時(shí)，須注意打磨平整，保持表面的光滑。

結(jié)語(yǔ)

在電子工業(yè)領(lǐng)域里，機(jī)械化程度是越來(lái)越高，電阻焊技術(shù)的運(yùn)用仍占有很重要的地位。作為電阻焊技術(shù)的關(guān)鍵部件，焊接電極材料的選擇不僅影響到焊接設(shè)備是否能穩(wěn)定運(yùn)行，也直接影響到電子產(chǎn)品的性能。因此，在未來(lái)一段時(shí)間里，電阻焊材料特性的研究分析還將繼續(xù)。

參考文獻(xiàn)

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