CN111037134A - 一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法 - Google Patents

一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，包括：酸洗去除焊接触点表面杂质和表面氧化膜，研磨去除表面毛刺，然后用纯净水清洗、烘干；将处理好的触点置于焊接设备上进行焊接操作，获得焊接电触头组件；最后将焊接完成的电触头组件，浸泡在一定比例的双氧水、硫酸、水混合溶液中，去除焊接产生的氧化膜，腐蚀触点表面，一段时间后取出，用纯净水清洗、烘干，得到焊接电触头组件成品。本发明与现有技术相比采用了较大规格的磨料对焊接前触点进行研磨，增加了触点表面的粗糙度，采用较高溶度的酸液对触点表面进行腐蚀，代替了原稀硫酸溶液，减少焊接后组件的研磨工序，改善触头表面状态，即增加了经济效益又降低了电触头组件的接触电阻。

Description

一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法
技术领域
本发明属于电触头材料科学领域，具体是指一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法。
背景技术
焊接电触头的使用性能，包括触头的分断能力、电弧烧损和使用寿命等。目前随着各行业对使用电器的要求不断提高，有些产品将电触头的接触电阻也纳入到了产品的检测项目，接触电阻的高低直接影响到产品的使用温升，产品温升太高对用户的使用就存在一定的风险，降低产品的接触电阻也就成了各电器制造厂家的焦点。如何制定一套即能减少成本，又能降低焊接触头组件接触电阻的方法，是各企业研究的对象。
为本领域所公知的，接触电阻，主要由集中电阻、膜层电阻、导体电阻，三部分组成。集中电阻又称收缩电阻，它是电流通过实际接触面时，由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻；膜层电阻它是由接触表面膜层及其他污染物所构成的；导体电阻是在实际测量电连接器接触件的接触电阻时，由于是连接在接点引出端，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻，所以要降低焊接组件接触电阻需从以上三方面去改善。
但是，现有技术中还没有成熟的方案可供借鉴，因此有必要进行改进设计。
发明内容
为解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种能够一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，该方法的在现有产品制作工艺的基础上，即不能增加产品的制造成本，又实现了降低焊接触头组件的接触电阻的效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案是其特征在于包括以下步骤：
(1)对焊接前电触头进行酸洗，去除电触头表面的杂质和表面氧化膜；
(2)对酸洗后的电触头进行研磨去除表面毛刺，然后用清洗、烘干；
(3)将经步骤(2)处理后的电触头置于焊接设备上进行焊接操作，获得焊接电触头组件半成品；
(4)将焊接电触头组件半成品浸泡在专用处理液中浸泡一分钟以内时间取出，然后清洗、烘干，得到焊接电触头组件成品，所述的专用处理液包括有质量比为(1～3)：(0.5～1.5):(3～6)的双氧水、硫酸、水混合溶液。
进一步设置是所述的专用处理液包括有质量比为2:1:5的双氧水、硫酸、水混合溶液。
进一步设置是步骤(1)中酸洗时使用的试剂是由硫酸与水按(1～3)：(8～12) 的质量比例配置而成。
进一步设置是所述步骤(2)中对酸洗后的电触头进行研磨，研磨采用的磨料需根据触头尺寸的大小采用棱锥形，边长5-15mm，磨料材质为Al2O3和树脂，磨料与产品体积占设备容积的75-80％。
进一步设置是所述步骤(2)中对酸洗后的电触头进行研磨，研磨的时间为 2-5分钟，设定变频器参数为30～50赫兹。
进一步设置是所述的步骤(4)中的浸泡时间为5-45秒。
本专利主要改善焊接电触头表面集中电阻，从而减低触头组件的接触电阻。
其创新机理和有益效果是：
目前公知触头表面的集中电阻是电流通过实际接触面时，由于电流线收缩 (或称集中)显示出来的电阻。所以我们必须增大触头在实际使用过程中的接触面积，才能减少集中电阻。
本发明与现有技术相比采用较大规格棱锥形磨料对焊接前触点进行研磨，增加了焊接前触点表面的粗糙度，表面粗糙度在Ra0.1-0.6，提高了触点在使用中的接触面积。去除了焊接后组件的研磨工序，相对于原10％质量比的稀硫酸溶液(稀硫酸与银触头反应很缓慢)而采用较高溶度的双氧水、浓硫酸、水混合配置的专用处理液，此处理液会生成过一硫酸(与金、银等反应剧烈)，其酸洗、氧化性都高于硝酸，能与触点表面Ag、及其氧化物反应，从而对触点表面进行腐蚀，既能完全去除触头焊接后基体表面的氧化膜(CuO)，又能进一步改善触头表面状态，使触头表面形成一层分布均匀的粗糙面，表面粗糙度在Ra0.2-1.0，在触点接触过程中增加了触头的实际接触总面积，此方法即增加了经济效益又降低了焊接电触头组件的接触电阻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1本发明接触电阻测试方法示意图
附图标记说明：1动铜件，2动触点，3静触点，4静铜件，5动组件电阻测试位置，6静组件电阻测试位置，7压力施加位置
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本实施例采用实施例对照例相互结合的方式进行陈述，以证明本申请的技术方案在实现了降低焊接触头组件的接触电阻的效果。具体如下：
(1)采用内氧化法工艺制作AgCdO(15)未清洗触点，规格分别为
Figure BDA0002302626850000031
Figure BDA0002302626850000032
(R为25mm)，各100粒；
(2)取
Figure BDA0002302626850000033
(R为25mm)触点各50粒，采用原工艺清洗：酸洗-过清水-研磨抛光-过清水-烘干；
(3)取
Figure BDA0002302626850000034
(R为25mm)触点各50粒，采用本发明所述方法清洗：酸洗-过清水-研磨-过清水-烘干；
(4)取材质为H62黄铜，规格2.5x7x25mm；材质QSn6.5-0.1锡青铜，规格 1x7x25mm，铜件各100件；
(5)采用电阻钎焊工艺，将原工艺清洗触点
Figure BDA0002302626850000035
分别焊接在材质为H62黄铜，QSn6.5-0.1锡青铜，上各50件；其焊料为AgCuP、AgCuZn 或AgCuZnSn；
(6)采用电阻钎焊工艺，将本发明工艺清洗触点
Figure BDA0002302626850000042
焊接在材质为H62黄铜，QSn6.5-0.1锡青铜，上各50件；其焊料为AgCuP、AgCuZn 或AgCuZnSn；
(7)将原工艺清洗触点焊接好的组件
Figure BDA0002302626850000043
各50件，采用正常组件清洗工艺清洗：酸洗(稀硫酸)-过清水-研磨抛光-过清水-烘干；
(8)将本发明工艺清洗触点焊接好的组件
Figure BDA0002302626850000044
各50件，采用本发明工艺清洗：酸洗(双氧水、硫酸、水)-过清水-烘干；
(9)接触电阻的测试，我们采用类似于GJB1217-91中第3004条接触电阻的测试方法。
测量设备：采用TH2512B型智能直流低电阻测试仪(1μΩ～20KΩ)；
测量方法：如图1所示，用手握住测试仪连接线夹头，夹持在产品铜件上离触点根部约2-3mm位置如图1中5、6位置，将焊接好的
Figure BDA0002302626850000045
黄铜组件当做静接触点，
Figure BDA0002302626850000046
锡青铜焊接组件当做动触点，动静触点正面接触，并施加1-2N的压力。观察并记录了八组测试数据如下：
Figure BDA0002302626850000041
如上表数据可见，采用本专利清洗工艺清洗的产品，焊接触头接触电阻由平均值1.68毫欧降低至0.385毫欧，降低幅度较大，接触电阻得到了有效改善。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对焊接前电触头进行酸洗，去除电触头表面的杂质和表面氧化膜；
(2)对酸洗后的电触头进行研磨去除表面毛刺，然后用清洗、烘干；
(3)将经步骤(2)处理后的电触头置于焊接设备上进行焊接操作，其焊料为AgCuP、AgCuZn或AgCuZnSn，基材为黄铜、紫铜或锡青铜；获得焊接电触头组件半成品；
(4)将焊接电触头组件半成品浸泡在专用处理液中浸泡一分钟以内时间取出，然后清洗、烘干，得到焊接电触头组件成品，所述的专用处理液包括有质量比为(1～3)：(0.5～1.5):(3～6)双氧水、硫酸、水混合溶液。
2.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：所述的专用处理液包括有质量比为2:1:5的双氧水、硫酸、水混合溶液。
3.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：步骤(1)中酸洗时使用的试剂是由硫酸与水按(1～3)：(8～12)的质量比例配置而成。
4.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：所述步骤(2)中对酸洗后的电触头进行研磨，研磨采用的磨料需根据触头尺寸的大小采用棱锥形，边长在5～15mm，磨料材质为Al2O3和树脂，磨料与产品体积占设备容积的75-80％。
5.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：所述步骤(2)中对酸洗后的电触头进行研磨，研磨的时间为2-5分钟，设定变频器参数为30～50赫兹。
6.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的浸泡时间为5-45秒。
7.根据权利要求1所述的一种降低焊接电触头组件接触电阻的方法，其特征在于：所述电触头为银金属氧化物触头。
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