CN112756756A - 改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法 - Google Patents

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胡均高
程霞
王新民
向坤铃
陈松扬
姚永锋
黄庆忠
张明江
王达武
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Abstract

本发明公开了一种改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，包括以下步骤：S1、焊接工序：将支架镀镍的触头元件放置于石墨电极电阻焊接设备上进行焊接；S2、表面处理：将焊接好的产品取下放置于表面处理化学试剂中浸泡50～70s后取出，所述表面处理化学试剂的组分包括：甲酸、乙醇酸、次亚磷酸钠和去离子水；S3、产品后处理：将经表面处理后的半成品元件放置于物料周转盒中，对所述半成品元件进行后处理清洗，后处理清洗采用磁力抛光机清洗工艺，最后用清水清洗并烘干，得到焊接式触头元件成品。本发明不仅能显著提升产品的焊接强度，而且能改善产品的焊接外观。

Description

改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法
技术领域
本发明属于焊接式触头元件加工技术领域，特别是涉及一种改善支架镀镍元件电阻焊接氧化发黑的工艺方法。
背景技术
按钮开关是一种应用非常广泛的电控制器件，按钮开关又称控制按钮（简称按钮），是一种按下即动作，释放即复位的用来接通和分断小电流电路的低压电器。按钮开关通常用于电路中发出启动或停止指令，以控制电磁起动器、接触器、继电器等电器线圈电流的接通和断开。另外，按钮开关一般用于交直流电压440V以下，电流小于5A的控制电路中，一般不直接操纵主电路，也可以用于互联电路中。
触头元件是按钮开关最关键的电接触零部件，触头组件的焊接质量很大程度上决定着开关的使用寿命，因此解决触头组件的焊接质量问题包括焊接强度和外观是技术人员首要解决的问题，支架镀镍触头元件焊后高温氧化发黑问题在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
本发明的目的在于提供一种改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，本发明解决了支架镀镍元件采用金属电极电阻焊接时因支架镀层厚度不均匀或是电镀工艺不稳定导致的元件焊接强度不稳定的问题，同时也解决了支架镀镍触头元件焊后高温氧化发黑的问题，不仅提升了产品的焊接强度，而且改善了产品的焊接外观。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，包括以下步骤：
S1、焊接工序：将支架镀镍的触头元件放置于石墨电极电阻焊接设备上进行焊接；
S2、表面处理：将焊接好的产品取下放置于表面处理化学试剂中浸泡50～70s后取出，所述表面处理化学试剂的组分包括：甲酸、乙醇酸、次亚磷酸钠和去离子水；
S3、产品后处理：将经表面处理后的半成品元件放置于物料周转盒中，对所述半成品元件进行后处理清洗，后处理清洗采用磁力抛光机清洗工艺，最后用清水清洗并烘干，得到焊接式触头元件成品。
本发明进一步设置为，所述步骤S1中的石墨电极电阻焊接设备为JMS点焊设备，所述石墨电极电阻焊接设备的上电极和下电极材质均为石墨电极。
本发明进一步设置为，所述步骤S1中的石墨电极电阻焊接设备使用的焊料成分为Ag56CuZnSn，支架材料为镀镍黄铜，触点材料为AgNi10。
本发明进一步设置为，所述步骤S2镀镍元件焊后表面处理化学试剂的具体配比为：甲酸：乙醇酸：次亚磷酸钠：去离子水的质量比为：1:1:1.3～1.5:15～20。
本发明进一步设置为，所述步骤S3中的磁力抛光机清洗工艺是采用磁力抛光机对所述半成品元件进行抛光处理，抛光处理时在物料周转盒中置入抛光钢针、光亮剂以及清水，光亮剂和清水的配比为1.5:100，抛光处理的时间为3～5min，设定变频器参数为35～55Hz。
本发明进一步设置为，所述抛光钢针采用不锈钢材质钢针，抛光钢针的直径为0.8～1mm，所述抛光钢针与所述半成品元件的体积占所述物料周转盒的20～30％。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用石墨电极电阻钎焊的方式对支架镀镍的触头元件进行焊接，由于焊接时间较长，加热也比较均匀，焊料可充分熔化，焊后触点周边焊料溢出均匀，能够显著提高产品的焊接强度。同时，本发明利用表面处理化学试剂处理支架镀镍触头元件焊后表面的发黑氧化层，改善其外观。因此，本发明提供的方法不仅能显著提升产品的焊接强度，而且能改善产品的焊接外观，适于在焊接式触头元件加工领域中广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明改善支架镀镍触头元件焊后发黑问题的操作示意图。
图中：1、上电极；2、下电极；3、触头元件。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，包括以下步骤：
S1、焊接工序：将支架镀镍的触头元件3放置于石墨电极电阻焊接设备上进行焊接，即采用石墨电极电阻钎焊工艺进行焊接；其中，该石墨电极电阻焊接设备为JMS点焊设备，如附图1所示，该石墨电极电阻焊接设备包括上电极1和下电极2，上电极1和下电极2材质均为石墨电极，该石墨电极电阻焊接设备使用的焊料成分为Ag56CuZnSn，支架材料为镀镍黄铜（镀镍3-5μm），触点材料为AgNi10，规格为3x3x1.3mm；
S2、表面处理：将焊接好的产品取下放置于表面处理化学试剂中浸泡50～70s后取出（最佳时间为60s），所述表面处理化学试剂的组分包括：甲酸、乙醇酸、次亚磷酸钠和去离子水；其中，镀镍元件焊后表面处理化学试剂的具体配比为：甲酸：乙醇酸：次亚磷酸钠：去离子水的质量比为：1:1:1.3～1.5:15～20，最佳配比为:1:1:1.5:20；
S3、产品后处理：将经表面处理后的半成品元件放置于物料周转盒中，对所述半成品元件进行后处理清洗，后处理清洗采用磁力抛光机清洗工艺，最后用清水清洗并烘干，得到焊接式触头元件3成品；其中，磁力抛光机清洗工艺是采用磁力抛光机对所述半成品元件进行抛光处理，抛光处理时在物料周转盒中置入抛光钢针、光亮剂以及清水，光亮剂和清水的配比为1.5:100，抛光处理的时间为3～5min（最佳时间为5min），设定变频器参数为35～55Hz；所述抛光钢针采用不锈钢材质钢针，抛光钢针的直径为0.8～1mm，所述抛光钢针与所述半成品元件的体积占所述物料周转盒的20～30％。
经过该工艺处理过的支架镀镍的触头元件3未出现支架明显发黑的问题，产品外观和焊接强度满足客户使用要求。
对于步骤S2中所述的表面处理化学试剂的常用配比方法是：取28g甲酸放入塑料瓶后，依次加入28g乙醇酸、40g次亚磷酸钠以及450g去离子水，最后用玻璃棒搅拌均匀即可。试剂配制注意事项：配制过程中严禁触摸分析纯试剂，如有接触严禁用清水清洗，需要苏打水或者肥皂水清洗。
对表面处理化学试剂进一步地说明，表面处理化学试剂中：（a）甲酸，分子式：CH2O2，是基本有机化工原料之一,可用作金属表面处理剂、橡胶助剂和工业溶剂；(b)乙醇酸，分子式：HOCH2COOH，主要用作清洗剂，可制取清净剂、焊接剂的配料等；（c）次亚磷酸钠，分子式：NaH2PO2，次亚磷酸钠是一种无机盐，易溶于水、乙醇、甘油，可用作抗氧剂；（4）去离子水，作为配置化学试剂溶液来使用。镍金属活性较强，焊接时与空气中氧气作用发生氧化反应，生成氧化镍，出现发黑问题。本发明将甲酸：乙醇酸：次亚磷酸钠：去离子水按最佳质量比即1:1:1.5:20配置成溶液，通过化学反应生产的羟基乙酸的钠盐可用做清洗剂，能与支架表面的氧化镍充分反应而达到将其去除的目的，使得支架恢复之前的本色，说明该表面处理化学试剂具有良好金属表面处理效果。
本发明的目的是通过工艺对比的方式进行产品质量改善，采用金属电极电阻钎焊/点焊焊接工艺对支架镀镍的触头元件3进行焊接，由于焊接时间短，同时由于支架镀层厚度不均匀或是电镀工艺不稳定等因素，容易出现焊接飞溅现象，影响产品焊接外观和强度。而通过上述方法采用石墨电极电阻钎焊，由于焊接时间较长，加热也比较均匀，焊料可充分熔化，焊后触点周边焊料溢出均匀，能够显著提高产品的焊接强度。同时，由于石墨电极电阻钎焊时间较长，支架镀镍层会由于焊接高温作用而发生明显的氧化发黑现象，经过上述表面处理化学试剂处理后产品表面无明显发黑现象。因此，本发明提供的方法不仅能显著提升产品的焊接强度，而且能改善产品的焊接外观，适于在焊接式触头元件3加工领域中广泛推广应用。

Claims (6)

1.改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、焊接工序：将支架镀镍的触头元件放置于石墨电极电阻焊接设备上进行焊接；
S2、表面处理：将焊接好的产品取下放置于表面处理化学试剂中浸泡50～70s后取出，所述表面处理化学试剂的组分包括：甲酸、乙醇酸、次亚磷酸钠和去离子水；
S3、产品后处理：将经表面处理后的半成品元件放置于物料周转盒中，对所述半成品元件进行后处理清洗，后处理清洗采用磁力抛光机清洗工艺，最后用清水清洗并烘干，得到焊接式触头元件成品。
2.根据权利要求1所述的改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：所述步骤S1中的石墨电极电阻焊接设备为JMS点焊设备，所述石墨电极电阻焊接设备的上电极和下电极材质均为石墨电极。
3.根据权利要求1所述的改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：所述步骤S1中的石墨电极电阻焊接设备使用的焊料成分为Ag56CuZnSn，支架材料为镀镍黄铜，触点材料为AgNi10。
4.根据权利要求1所述的改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：所述步骤S2镀镍元件焊后表面处理化学试剂的具体配比为：甲酸：乙醇酸：次亚磷酸钠：去离子水的质量比为：1:1:1.3～1.5:15～20。
5.根据权利要求1所述的改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：所述步骤S3中的磁力抛光机清洗工艺是采用磁力抛光机对所述半成品元件进行抛光处理，抛光处理时在物料周转盒中置入抛光钢针、光亮剂以及清水，光亮剂和清水的配比为1.5:100，抛光处理的时间为3～5min，设定变频器参数为35～55Hz。
6.根据权利要求5所述的改善焊接式触头元件电阻焊接氧化发黑问题的方法，其特征在于：所述抛光钢针采用不锈钢材质钢针，抛光钢针的直径为0.8～1mm，所述抛光钢针与所述半成品元件的体积占所述物料周转盒的20～30％。
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