تجزیه و تحلیل فرآیند جوشکاری تماس نقره و کنترل پارامتر تجهیزات

کنتاکت‌های نقره‌ای به‌عنوان اجزای رسانای کلیدی در دستگاه‌های الکتریکی ولتاژ پایین، سیستم‌های کنترل قدرت و تجهیزات اتوماسیون صنعتی، به‌طور گسترده در رله‌ها، کنتاکتورها، قطع کننده‌های مدار، کلیدهای فشاری-و سیستم‌های الکتریکی انرژی جدید استفاده می‌شوند. به دلیل رسانایی عالی نقره، مقاومت قوس الکتریکی و مقاومت کم در تماس، پایداری بالایی در{3}}سوئیچینگ فرکانس بالا و محیط‌های کاری با جریان{4} بالا از خود نشان می‌دهد. برای اطمینان از قابلیت اطمینان رسانایی محصول و استحکام مکانیکی، کنتاکت‌های نقره معمولاً با استفاده از فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، لحیم کاری یا جوشکاری کامپوزیت، از جمله فرآیندهای معمولی مانند تماس جوشکاری درز مقاومتی نقره، لحیم کاری نقره به مس و مونتاژ لحیم کاری سخت تماسی نقره به هم متصل می‌شوند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در تولید صنعتی، مونتاژ تماس نقره جوش داده شده نقطه ای به طور گسترده در ساخت رله و کنتاکتور استفاده می شود. این فرآیند از جریان بالا و لحظه ای برای تولید گرمای مقاومتی استفاده می کند و باعث می شود که تماس نقره با بستر مسی پیوند پایداری ایجاد کند. در مقایسه با روش‌های جوشکاری سنتی، جوشکاری مقاومتی دارای مزایایی مانند ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک‌تر-، راندمان جوش بالاتر، و قوام جوش قوی‌تر است که به طور موثر رسانایی و عمر مفید محصول را بهبود می‌بخشد.

 

جریان جوش یکی از پارامترهای مهم موثر بر کیفیت جوش است. گرمای تولید شده در حین جوشکاری در درجه اول توسط جریان تعیین می شود که تاثیر بیشتری نسبت به زمان جوشکاری و فشار الکترود دارد. هنگامی که جریان جوشکاری خیلی کم است، یک قطعه جوش پایدار نمی تواند تشکیل شود، که به راحتی منجر به استحکام باند ناکافی می شود و بر پایداری رسانایی بعدی تأثیر می گذارد. برعکس، جریان بیش از حد می تواند باعث سوختگی، تغییر رنگ، فرورفتگی عمیق و حتی آسیب داخلی به سطح تماس نقره شود. بنابراین، کنترل دقیق جریان جوشکاری در تولید مجموعه های تماس نقره جوش داده شده الکتریکی بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که ظاهر و ساختار داخلی جوش مطابق با الزامات فرآیند هستند.

 

زمان جوش نیز مستقیماً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد. در محدوده معینی، زمان جوشکاری و جریان جوشکاری مکمل یکدیگر هستند. زمان‌های جوشکاری کوتاه‌تر همراه با جریان بیشتر، انتشار گرما را کاهش می‌دهد، راندمان جوشکاری را بهبود می‌بخشد و یکپارچگی سطح تماس نقره را حفظ می‌کند، در حالی که زمان‌های جوشکاری طولانی‌تر به احتمال زیاد باعث گرم شدن بیش از حد مواد می‌شود و خطر اکسیداسیون را افزایش می‌دهد. بنابراین، در ساخت مجموعه‌های مسی نقره‌ای کنتاکت، معمولاً از فرآیند جریان کوتاه-مدت-پایداری- برای متعادل کردن استحکام جوش و کیفیت ظاهر استفاده می‌شود.

 

فشار الکترود یک عامل حیاتی برای تعیین مقاومت تماس جوش است. فشار مناسب الکترود پایداری تماس را بهبود می بخشد، پاشش را کاهش می دهد و ساختار جوش یکنواخت را تضمین می کند. فشار ناکافی منجر به تماس ناپایدار در ناحیه جوش می شود که به راحتی منجر به جوش ناقص می شود. در حالی که فشار بیش از حد مقاومت تماس را کاهش می دهد، گرمای جوش را کاهش می دهد و بر تشکیل قطعه جوش تأثیر می گذارد. برای محصولات مونتاژ نقره‌ای{3}}تطبیق مناسب فشار جوش و جریان جوشکاری برای اطمینان از استحکام مکانیکی و رسانایی محصول بسیار مهم است.

 

مواد الکترود و طراحی ساختار نیز بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد. از آنجایی که ناحیه تماس الکترود چگالی جریان را تعیین می کند، شکل نوک الکترود مستقیماً بر اندازه قطعه جوش و پایداری جوش تأثیر می گذارد. با افزایش چرخه های جوشکاری، الکترودها سایش و تغییر شکل می دهند که منجر به افزایش سطح تماس و کاهش استحکام جوش می شود. در فرآیند تولید مونتاژ جوشی کنتاکت‌های برقی نقره‌ای، معمولاً از الکترودهای کاربید تنگستن با سختی و رسانایی بالا-حرارتی{{5} بالا برای کاهش چسبندگی الکترود و تجمع گرما استفاده می‌شود. به طور همزمان، برای بهبود پایداری تولید مداوم، سیستم الکترود معمولاً با یک ساختار خنک کننده در گردش برای کاهش تجمع گرما در حین جوشکاری مجهز می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

همانطور که تجهیزات الکتریکی صنعتی به سمت قابلیت اطمینان بالاتر، کوچک سازی و عملکرد فرکانس بالاتر تکامل می یابند، الزامات دقت تولید برای محصولاتی مانند مجموعه فلزی با مس تماس با نقره جامد و مونتاژ جوش داده شده با تماس نقره برای کنتاکتورها به طور مداوم افزایش می یابد. فرآیند جوشکاری نه تنها نیاز به اطمینان از استحکام پیوند بین لایه نقره و زیرلایه مس دارد، بلکه به کنترل مقاومت در برابر تماس، صافی اتصال لحیم کاری، و منطقه تحت تأثیر حرارت-برای برآورده کردن الزامات عملیات پایدار در شرایط سوئیچینگ فرکانس بلندمدت{{3} نیاز دارد.

 

در وسایل برقی مدرن-و سیستم‌های توزیع انرژی جدید با ولتاژ پایین، مونتاژ تماس الکتریکی با نوک نقره‌ای به یکی از اجزای اصلی رسانا تبدیل شده است. این نوع محصول از طریق اتصال بسیار مطمئن بین کنتاکت های نقره ای و اجزای مسی، هدایت کلی و مقاومت قوس الکتریکی را بهبود می بخشد و به طور موثر افزایش دما و مصرف انرژی را کاهش می دهد. در رله‌های ولتاژ بالا، سیستم‌های شارژ، اجزای اتصال باتری و تجهیزات کنترل صنعتی، فرآیندهای جوشکاری مرتبط به یک مرحله تولیدی مهم تبدیل شده‌اند که بر عملکرد محصول تأثیر می‌گذارد.

 

برای کنترل کیفی محصولات جوشی{0}در تماس نقره، تمرکز معمولاً روی ظاهر اتصالات لحیم کاری، استحکام جوش، مقاومت رسانایی و پایداری حرارتی است. سطح اتصال جوش باید عاری از سوختگی آشکار، ترک، جوش ناقص یا اکسیداسیون باشد. به طور همزمان، ریزساختار ناحیه جوش داده شده باید یکنواخت باشد تا قابلیت اطمینان بلند مدت محصول بهبود یابد. با توسعه تجهیزات جوشکاری خودکار و فناوری کنترل دقیق، فرآیندهایی مانندمجموعه لحیم کاری سخت نقره ای تماسیبه طور مداوم به سمت سازگاری بالاتر، کارایی بالاتر و هوش بیشتر ارتقا می یابند.