CN106271010A - 微细线储能冲击焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微细线储能冲击焊接工艺，包括如下步骤：对微细线进行定位及断面形状预制；将待焊接工件放置在治具中，通过变换治具位置来调整微细线的焊接位置；启动限位气缸，通过已经蓄能的弹性钢板带动微细线高速撞击到待焊接工件上进行焊接；剪断微细线以完成焊接。本发明通过微细线储能冲击焊接工艺很好的解决了微细线的垂直焊接的问题，在不需要添加任何辅料、不增加体积和重量的前提下，保证了焊接的强度、位置精度和批量生产的可操作性；另外，由于冲击焊接时间短(通常为毫秒级别)，从而对材料的热影响小、表面氧化少、变形小。

Description

微细线储能冲击焊接工艺
技术领域
本发明涉及微细线的焊接技术领域，尤其涉及一种微细线储能冲击焊接工艺。
背景技术
随着现代工业的发展和科学技术的飞速进步，在航空航天、医疗器械、电子原件、精密器件等领域，精密焊接技术的应用越来越广泛，但是，目前对金属薄片、金属丝等微细零件的焊接工艺的要求，主要集中在高精度、低质量、小体积上。
目前普遍应用的激光焊接、电阻焊接以及超声波焊接等工艺更适合平面与平面焊接，对微细直径线材的垂直焊接还没有很好的工艺保证。市面上的相关产品更多采用粘结或增加线径来完成，因此对强度和零件体积重量的方面带来不利影响。而对于直径小于0.10mm的金属丝的焊接，以上工艺都不能很好处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微细线储能冲击焊接工艺，用以解决现有技术中对微细线焊接工艺的空白问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种微细线储能冲击焊接工艺，包括如下步骤：
对微细线进行定位及断面形状预制；
将待焊接工件放置在治具中，通过变换治具位置来调整微细线的焊接位置；
启动限位气缸，通过已经蓄能的弹性钢板带动微细线高速撞击到待焊接工件上进行焊接；
剪断微细线以完成焊接。
进一步的，对微细线进行定位及断面形状预制具体包括：
通过毛细管穿套微细线进行定位；
通过相对设置的圆弧形剪切刀面对微细线进行挤压，以使微细线挤压切断后的断面为锯齿形。
采用上述本发明技术方案的有益效果是：通过微细线储能冲击焊接工艺很好的解决了微细线的垂直焊接的问题，在不需要添加任何辅料、不增加体积和重量的前提下，保证了焊接的强度、位置精度和批量生产的可操作性；另外，由于冲击焊接时间短(通常为毫秒级别)，从而对材料的热影响小、表面氧化少、变形小。
附图说明
图1为本发明微细线储能冲击焊接工艺的流程图；
图2为挤压状态示意图；
图3为对微细线的剪切面示意图；
图4A为对微细线进行剪切的断裂拉力测试图表；
图4B为焊接位置精度示意图表。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明公开了一种微细线储能冲击焊接工艺，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101，对微细线进行定位及断面形状预制；
具体的，在本实施例中，由于微细线的线径非常细，对其定位及拉直较为困难，因此，可以通过毛细管穿套微细线进行定位，一方面使微细线的定位精度可以控制在微米级，另一方面也解决了对微细线加电的困难。
如图2所示，然后，通过相对设置的圆弧形剪切刀面1对微细线2进行挤压，使得微细线在切断的同时，也将剪切面3挤成铲形(如图3所示)，并由于挤压剪切，切面会变成锯齿形的拉断，从而更加有益于产生电弧和熔池的形成。由于放电尖端的形状对于电弧放电的效果影响很多，因此剪切面的一致性是非常重要的。
步骤S102，将待焊接工件放置在治具中，通过变换治具位置来调整微细线的焊接位置；
在本实施例中，调整焊接位置后启动剪切装置，同时对电容充电到饱和状态。
步骤S103，启动限位气缸，通过已经蓄能的弹性钢板带动微细线高速撞击到待焊接工件上进行焊接；
具体的，微细线尖端在接近焊接工件表面的时候击穿空气，产生弧光放电，从而分别熔化微细线及焊接工件的局部表面，由于焊接工件的熔点低于微细线的熔点，在高速运动的作用下，微细线会插入先于其熔化的焊接工件表面，电容放电结束，焊接面快速冷却。在本实施例中，弹性钢板的作用力臂的变化可以产生不同的运动速度，从而可以通过调节支点来达到最佳值，具体的，弹性钢板可以采用弹簧钢板来实现。
另外，在焊接过程中，还可以对焊接电流进行监控，从而可以判断焊接是否符合强度要求；还可以对其外观进行监控，通过对焊接面的微观观察，可以判断其焊接品质，从而保证焊接质量。
步骤S104，剪断微细线以完成焊接。
如图4A、图4B所示，针对0.02mm的不锈钢线，焊接强度大于220克，其拉力测试表如图4A所示，种植位置重复精度在0.03mm以内。最为关键的，本工艺保证了连续，可靠，受控的焊接过程，达到了批量生产的基本要求。
本发明通过微细线储能冲击焊接工艺很好的解决了微细线的垂直焊接的问题，在不需要添加任何辅料、不增加体积和重量的前提下，保证了焊接的强度、位置精度和批量生产的可操作性；另外，由于冲击焊接时间短(通常为毫秒级别)，从而对材料的热影响小、表面氧化少、变形小。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种微细线储能冲击焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：
对微细线进行定位及断面形状预制；
将待焊接工件放置在治具中，通过变换治具位置来调整所述微细线的焊接位置；
启动限位气缸，通过已经蓄能的弹性钢板带动所述微细线高速撞击到所述待焊接工件上进行焊接；
剪断微细线以完成焊接。
2.根据权利要求1所述的微细线储能冲击焊接工艺，其特征在于，所述对微细线进行定位及断面形状预制具体包括：
通过毛细管穿套所述微细线进行定位；
通过相对设置的圆弧形剪切刀面对所述微细线进行挤压，以使所述微细线挤压切断后的断面为锯齿形。
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