單相串激電機(jī)碳刷導(dǎo)線與插片的電阻焊
何萬鎰 趙蓉英（成都科技大學(xué)610065）
程敦禮 鄭華明（成都電動工具廠）
1引 言
在國外一些電動工具中，碳刷導(dǎo)線是用電阻焊的方法直接焊在插片上的。我國的電動工具，則是用錫焊把碳刷導(dǎo)線焊在插片上。無論在工藝性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)在質(zhì)量上，電阻焊的產(chǎn)品均優(yōu)于錫焊產(chǎn)品。
圖1是makito.6105 6mm電鉆用電阻焊方法焊接的碳刷導(dǎo)線與插片的組件示意圖
圖2是我國的一些電動工具廠家用錫焊方法焊接的碳刷導(dǎo)線與插片的組件示意圖。在圖1中可以清楚地看到，插片的背部沒有一個突出的錫砣后的示意圖。由于插片背部沒有錫砣，內(nèi)在質(zhì)量好，同時在總裝時也方便省事。
2采用jn-1-5型線圈插片數(shù)控阻焊機(jī)實(shí)現(xiàn)電阻焊
要實(shí)現(xiàn)碳刷導(dǎo)線與插片的電阻焊連接，必須要有能實(shí)現(xiàn)這種電阻焊的焊機(jī)。另外必須把原來適用于錫焊的插片，改成適用電阻焊的插片，也就足對插片的形狀和尺寸進(jìn)行改進(jìn)。本文主要介紹在所研制的jn-1-5型線圈插片數(shù)控阻焊機(jī)上實(shí)現(xiàn)碳刷導(dǎo)線（多股細(xì)銅絲）與引出插片（常用銅合金）的電租焊連接。
圖4是jn-i-5型線圈插片數(shù)控阻焊機(jī)的焊接架的示意圖。從焊接架的外形結(jié)構(gòu)可以看出它相似于點(diǎn)焊機(jī)。兩條輸出線（軟焊臂），一條接焊頭夾頭，另一條接紫銅焊座（相當(dāng)于靜止的下焊頭）。為了使輸出線與焊頭夾頭的連接點(diǎn)、焊頭夾頭及焊頭在焊接時不要溫升過高而影響焊機(jī)使用，在焊頭夾頭上通有焊機(jī)自帶的冷卻水。同理，在焊座上也通有冷卻水。在焊座上通水冷卻還有防止工人操作時不注意觸碰焊座（焊座溫度過高）而發(fā)生燙傷事故。在焊座上裝有一個導(dǎo)電發(fā)熱體。焊接時把插片放在導(dǎo)電發(fā)熱體上，碳刷導(dǎo)線放在插片上。板動焊接架手把使焊頭壓緊碳刷導(dǎo)線，然后觸發(fā)焊機(jī)開關(guān)，使其輸出焊接電流。在is內(nèi)，碳刷導(dǎo)線被焊接在插片上。除碳刷導(dǎo)線與插片熔焊在一起外，導(dǎo)線的多股細(xì)銅絲之間，也在焊點(diǎn)上互相熔焊在一起。
在jn-1-5型線圈插片數(shù)控阻焊機(jī)的焊座上安裝一個導(dǎo)電發(fā)熱體，加裝導(dǎo)電發(fā)熱體后，焊接時的交流電流流過的路徑是，從粗大的焊頭夾頭至細(xì)小的焊頭，由焊頭一碳刷導(dǎo)線一插片一導(dǎo)電發(fā)熱體一焊座。或者從相反的方向流過，強(qiáng)大的焊接電流流過這一路徑時，最初在兩個元件和兩個部位產(chǎn)生高溫。兩個元件是，焊頭和導(dǎo)電發(fā)熱體。兩個部位是，焊頭與碳刷導(dǎo)線之間，插片與導(dǎo)電發(fā)熱體之間。比較而言，碳刷導(dǎo)線與插片的溫度較低。但是兩個低溫元件夾在兩個高溫元件之間，不僅不能將自身的熱量傳遞出去，而且還要接受兩個高溫元件傳來的熱。銅及銅合金的電阻系數(shù)比很多金屬小，怛它們的電阻溫度系數(shù)卻并不比很多金屬小。隨著溫度的上升，不僅其自身的電阻要上升，同時它們之間的接觸電阻也要上升。在稍后的焊接時間里，隨著焊頭與導(dǎo)電發(fā)熱體的繼續(xù)升溫，碳刷與插片也迅速升溫，特別是它們的接觸面升溫更快。由于一般的銅合金的熔化溫度略低于紫銅，首先是插片接觸導(dǎo)線的一面熔化。緊跟著多股細(xì)銅絲熔化。插片與導(dǎo)線被焊在一起。
在這一過程中，焊頭和導(dǎo)電發(fā)熱體不熔化在一起是由于這兩個元件的熔化溫度遠(yuǎn)大于銅和銅合金的熔化溫度。另外一個重要原因是焊頭要向冷的夾頭傳熱，導(dǎo)電發(fā)熱體要向冷的焊座傳熱+這就抑制了焊頭與導(dǎo)電發(fā)熱體向更高溫度上升的速度。正因?yàn)槿绱耍∠聦?dǎo)電發(fā)熱體，把插片直接放在紫銅焊座上進(jìn)行這一焊接，要把碳刷、導(dǎo)線焊在插片上是非常困難的。除車間電源線在焊機(jī)工作時壓降在30v以上，使焊機(jī)不能發(fā)揮出****功率的威力外，其最重要的原因就是沒有導(dǎo)電發(fā)熱體后，插片直接接觸冷的焊座，要把熱量傳遞給焊座而不容升到高溫。把不用導(dǎo)電發(fā)熱體的焊好的碳刷導(dǎo)線與插片拿來檢查，發(fā)現(xiàn)百分之80～90的插片有裂紋，且裂紋口較大，根本不能成為產(chǎn)品。插片在焊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂紋的原因就是冷的焊座。焊接時插片接觸焊座的一面，由于焊應(yīng)的散熱，在整個焊接過程中溫度升不上去。插片與碳刷導(dǎo)線接觸的一面雖然溫度上去了，互相焊 |
