120132013201320132013201320132013年年年年年年年年66666666月月月月月月月月1212121212121212日日日日日日日日米米米米亚亚亚亚基株式会社基株式会社基株式会社基株式会社电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊基基基基础础础础知知知知识识识识电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊基基基基础础础础知知知知识识识识211111111........接合的接合的接合的接合的种类种类种类种类接合的接合的接合的接合的种类种类种类种类3接合的接合的接合的接合的种类种类种类种类与特点与特点与特点与特点接合的接合的接合的接合的种类种类种类种类与特点与特点与特点与特点接合接合接合接合回流热回流热回流热回流热压焊压焊压焊压焊电电电电弧弧弧弧焊焊焊焊激光激光激光激光超声波超声波超声波超声波电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊・接触焊接(电极)・对被焊接物进行通电、利用电阻发热来焊接的工艺・熔融焊接/扩散接合・接触接合(电极、热压焊电极)・对电极、热压焊电极边加热、加压边进行锡焊的焊接工艺・锡焊・非接触焊接・电极与被焊接吴之间形成电弧后熔融的焊接工艺・熔融焊接・非接触焊接・利用激光能量进行焊接的工艺・熔融焊接・接触焊接(电极)・用电极压住工件、边加压边让超声波振动(横向振动)来进行焊接的工艺※纵向振动在进行树脂焊接时使用・扩散焊接4何何何何谓电谓电谓电谓电阻阻阻阻焊焊焊焊何何何何谓电谓电谓电谓电阻阻阻阻焊焊焊焊511111111........电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊使用的使用的使用的使用的设备设备设备设备电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊使用的使用的使用的使用的设备设备设备设备电阻焊设备配置(使用直流逆变电源时)焊接头二次导体焊接变压器焊接电源监测仪感应线圈电阻焊除焊接电源以外,还需要变压器(交流式、电容储能式、逆变式)、二次导体、焊接机头。另外,如果要测定焊接电流、通电时间的话,还需要监测仪。622222222........原理原理原理原理图图图图原理原理原理原理图图图图((((交流式交流式交流式交流式))))((((交流式交流式交流式交流式))))焊斑发热量(Q)Q=IRt2Q:发热量(J)t:通电时间R:电阻I:电流焦耳发热公式AC200V可控硅变压器焊接头金属电阻R(固有电阻)电极电极:电流电源POINT从焊接电源流出电流。用可控硅管理有多少时间电流。可控硅在ON到OFF时为止的时间就是焊接时间。(称开关切换。)然后电流因为有变压器的介入,从高电压低电流转换为低电压高电流,传达到焊接机头。733333333........关关关关于于于于焊焊焊焊接部的接部的接部的接部的发热发热发热发热关关关关于于于于焊焊焊焊接部的接部的接部的接部的发热发热发热发热电极母材母材电极R1R2R3R4R5抵抗R焊接部的电阻区分R1、R3、R5电阻的种类固有电阻・材料自身具有的电阻R2、R4接触电阻・电极与工件接触时产生的电阻※提高加压时电阻减少※通电同时会减少Q=IRt(根据焦耳发热公式)2金属通电后会发热。这是因为金属上存在电阻(R)。是金属材料自身所具有的。这个称固有电阻、那电极与工件接触时产生的电阻称为接触电阻。除上面以外,电阻焊接上也存在有电阻,这个电阻对焊接来说是重要要素。844444444........热传导热传导热传导热传导热传导热传导热传导热传导何谓热传导・・・?导热的情况。电阻焊时,热传导好的材料散热非常快,因此为了要发热需要用很大的电流。不锈钢的散热性小所以容易焊接,而银或者铜的散热很好所以不容易焊接。电电电电流流流流材質熱伝導率(cal/cm×S×℃)ステンレス鋼0.039高炭素鋼0.8~1.6%0.1純鉄0.18黄銅(真鍮)0.2純アルミニウム0.57銅0.94銀1.00一些代表性金属的一些代表性金属的一些代表性金属的一些代表性金属的热传导热传导热传导热传导率率率率电电电电极极极极散散散散热热热热材料材料材料材料热传导率热传导率热传导率热传导率不锈钢不锈钢不锈钢不锈钢黄铜黄铜黄铜黄铜纯铁纯铁纯铁纯铁纯铝纯铝纯铝纯铝铜铜铜铜银银银银高炭钢高炭钢高炭钢高炭钢9电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊的管理的管理的管理的管理项项项项目目目目电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊的管理的管理的管理的管理项项项项目目目目1011111111........电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊重要要重要要重要要重要要电电电电阻阻阻阻焊焊焊焊重要要重要要重要要重要要素素素素素素素素♦加压力3相200V焊接头焊接变压器焊接电源♦电流值♦通电时间♦电极前端形状♦电极材质♦追従性♦热平衡♦输出电压♦电阻(次级线缆)1122222222........电电电电流流流流值值值值电电电电流流流流值值值值、、、、、、、、通通通通电时间电时间电时间电时间通通通通电时间电时间电时间电时间、、、、、、、、加加加加压压压压力的合力的合力的合力的合适适适适组组组组合合合合加加加加压压压压力的合力的合力的合力的合适适适适组组组组合合合合时间(t)电流(Iw)加压力(P)、(N)强度不够飞溅(火花)Good!Good!Good!Good!要得到好的焊接条件时,焊接电流值、通电时间加压力的设定就很重要。下图就标示了最合适的焊接条件。加压力大时电阻变小,因为不发热因此强度不够。但是,如果电流时间过长就产生过量的发热那容易引起飞溅火花。1233333333........电电电电流流流流值值值值电电电电流流流流值值值值・・・・・・・・通通通通电时间电时间电时间电时间通通通通电时间电时间电时间电时间直流逆变式焊接电源IPB-5000A在焊接电源上设定设定画面2Q=IRt(焦耳发热公式)电流值通电时间1344444444........加加加加压压压压力力力力加加加加压压压压力力力力加压力具有使电极向被焊接物供给稳定的电流以及通电后对被焊接物边加压边进行冷却的作用。脚踏式MH-31AC汽缸驱动式ZH-50伺服马达驱动式MH-110A1455555555........电电电电极极极极电电电电极极极极◆用大压力压住焊接部接部、产生平均的热分布、使电流集中。⇒焊斑不能在电极前端直径的上面。◆对焊接部位供给大焊接电流。◆促进焊接部位的冷却。焊接电极的重要作用シートセパレーション<电极材料所必须具备的特性>1.导电率高→通大电流也不易发热。2.热传导高→即使发热也能马上冷却。3.机械性强度、即使在高温状态也能保持硬度。→受到加压冲击或者焊接中的发热也能不变形。4.不易与被焊接物(工件)形成合金。→电极与工件不易粘上。15电电电电极极极极种类种类种类种类电电电电极极极极种类种类种类种类材质主要成分导电率特点对象金属材料(工件)铬铜CuCr80以上析出强化型合金。熱伝導率热传导率、导电率都大,比较经济。软钢、低合金钢等、对一般钢材和母材表面进行保护(防止温度上升)氧化铝分散铜(AL-60)Cu・Al2O378分散强化型合金。比CuCr更有强度。镀锌钢板等表面处理过的钢板。Ni的焊接等铍(青)铜Cu・Be55Cu・Be系的析出强化型合金。与上述2种电极材料相比机械性强度大。使用不锈钢、耐热钢等材料时,与CuCr相比持久性要长很多。钨W32高熔点金属因此耐热性高、热传导、导电率小。焊接铜(特别是铜编织线)、铜合金时利用钨电极的发热。钼Mo31与钨电极相比,持久性有所逊色,但是加工性、以及成本上具有优势。同上钨铜Cu・W51导电率、热传导率等在W与CuCr的之间。切削性好。要减少消耗,或者要使用微小焊接电极时钨银Ag・W53导电率、热传导率等与Cu・W基本相同。不能使用Cu合金电极时使用。同上16电电电电极极极极前端形状前端形状前端形状前端形状电电电电极极极极前端形状前端形状前端形状前端形状・维护容易(再加工等)。・一边的电极使用粗的F型时、不易对这侧的被焊接物表面产生伤痕。・因为与工件初期的接触较小、因此能让焊接电流集中。(在容易粘电极的材料上使用)・比F型更能让电流集中。・是CF型与R型的组合电极。可以减少对周围的热效应。・一般形状的电极。1766666666........热热热热平衡平衡平衡平衡热热热热平衡平衡平衡平衡何何何何谓热谓热谓热谓热平衡平衡平衡平衡・・・・・・・・・・・・????不同金属或板厚的金属进行焊接时、理常常很难得到理想的(焊斑位置)焊接效果。这时会出现不能得到良好的焊接强度、熱影響が或者因为热影响过大、或工件粘电极以及电极的使用寿命变短等现象。SUS(薄板)SUS(厚板)CuCrCuCr焊斑会容易向上面SUS偏移。⇒会有①粘上电极、②焊接强度弱等现象的发生选择电极很重要◆材质◆形状18温度(T)金属融点理想的温度分布实际的温度分布不单是工件界面,电极与工件的接触部分也会有温度升高的现象。发热电电电电极极极极温度分布温度分布温度分布温度分布19QUESTION1111根据下列条件,最合适的电极形状是什么?上:固有电阻大下:固有电阻小问题点:发热部分会往上移。发热EX1)接触上电极的面积增大、降低了电流密度使散热效果更好。ANSWER20QUESTION2CuCrCuCr上:Cu(铜)下:Ni(镍)问题点:发热部分往下偏移。发热EX2)上电极用钨电极、加热。让下电极的接触面积增大易于散热。ANSWERWCuCr根据下列条件,最合适的电极形状是什么?21QUESTION3333W电极W電極上:Cu(厚板)下:Cu(厚板)问题点:因为是厚板因此不易焊接。就算加长通电时间也焊不上。EX3)在工件上做个凸点,使电流集。用短时间通大电流后就能焊上。(晶体管式电源)ANSWER根据下列条件,最合适的电极形状是什么?2277777777........追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性追従性的重要性的重要性的重要性的重要性焊接电流通过焊接材料(工件)时、工件会发热、熔融。这个熔融里电极的追従性很重要。追従性不良时,会发生气孔或者很脆的焊接现象。凸点焊接时追従性凸点的前端因为受到电流会发热、成熔融状态。这个步骤:溶融部分→加压、溶融部分→加压很重要23◆可动部位要尽量轻量。◆减少摺動部的摩擦。◆可动部要放平。要提高追従性POINT加圧追従机构部的种类加圧バネ电极支架加压调整机构加压弹簧24电阻焊接的品质管理要点・・・「目测管理」88888888........监测仪监测仪监测仪监测仪监测仪监测仪监测仪监测仪测定画面MM-370B为了要一直维持稳定的焊接品质、需要使用焊接监测仪。用感应线圈以及电压检出线缆可以测定电流值・电压值・通电时间,并且加压力监测仪可测定加压力。25通通通通电电电电方式方式方式方式通通通通电电电电方式方式方式方式2611111111........上下上下上下上下焊焊焊焊接接接接上下上下上下上下焊焊焊焊接接接接上下焊接用加圧追従机构部VPW-S焊接材料重叠、一侧的电极通过焊接部、も另一侧的电极使电流上下流动。也是点焊的基本方式。上电极下电极应用照片2722222222........用用用用用用用用22222222个个个个电电电电极极极极的上下的上下的上下的上下焊焊焊焊个个个个电电电电极极极极的上下的上下的上下的上下焊焊焊焊使用2个焊接电极,个根电极接触不同的工件,从一侧的电极流到焊接处电流流向另一侧远离焊接焊接处的电极一方的方式。给电电极电流上下焊接用加圧追従机构部VTW-S应用照片电极给电电极28电流流向了焊接处以外的地方的现象。33333333........平行平行平行平行焊焊焊焊接接接接平行平行平行平行焊焊焊焊接接接接2根电极接触同一焊接物进行焊接的方式。通1次焊接电流可进行2点的焊接。使用交流式、交流逆变式焊接电源无效分流平行焊接用加圧追従机构部VBW-S中间开槽対策方法2944444444........平行平行平行平行间间间间隙隙隙隙焊焊焊焊接接接接平行平行平行平行间间间间隙隙隙隙焊焊焊焊接接接接平行间隙焊是平行焊接的一种应用、把2个电极间的间隔缩小、2个焊接点重叠在一起变成焊接1点的焊接工艺。主要使用在微细部品上的焊接。应用照片2点重叠在一起变成1点平行