技术园地
无人机、电动车等行业需要用到大量的大电流连接器,由于空间结构的狭小的关系,这类连接器通常用焊接而非压接的方式与cable连接。例如无人机、电动车上用到的常州艾曼斯的EC、XT150等产品。
用EC、XT150等大号插头进行焊接时,由于对接的电线的线径很大,而铜线传导热的能力很强,导致一般电烙铁焊接法很难实现完美焊接,即使使用大功率电烙铁,也难避免出现虚焊现象。而这些大尺寸端子通常都应用在无人机、电动车等电池连接的重要的场合,进行大电流的传输,微小的缺陷都可能给日后使用埋下巨大隐患,会在后续的使用中导致炸机等重要的问题。为了解决这个问题,我们进行了技术攻关,解决了这一技术难提,研究出了一种方便、可靠、快速、重复性非常好的焊接方法,焊接质量稳定一致,完全可以杜绝空焊虚焊的存在。
焊接问题的原因分析
大号插头焊接困难的原因,在于对接的电线的线径很大,而铜线传导热的能力很强。在用普通烙铁焊接时,由于热量很快被铜线导走,导致焊接区域的温度一直达不到理想的高度,焊锡的流动性差,熔融的焊锡不能很快的浸润填充到焊杯内部,而导致空焊的形成。另外,由于焊接的温度达不到要求,固化后的锡硬而脆,在金相上并没有达到好的焊接效果。
针对这一情况,工程人员采用了在铜线先浸锡,在XT150大端子焊杯内,预填锡后用120W大功率电烙铁回温焊接加锡的方法。 取得一定的效果,但批量焊接检测结果显示,仍然存在一定焊接空焊虚焊的存在。而且这种焊接方法存在以下缺陷:
1. 要求剥皮的长度较长,以使有足够的空间用铬铁头操作。
2. 由于大线径铜线导热速度快,为保证最好的质量,在焊接的时间上设定的比较长,导致线皮容易烫伤。即使是耐高温的硅胶线皮,也有硬化的存在。
3. 由于焊接的时间长,铜线内硬化的长度较长,对于一些空间狭小的装配场合,这是会影响到客户的装配。
4. 不同焊接作业员在焊接作业时焊接出来的质量差异较大。焊接经验明显影响焊接结果。
剖面分析显示初步改善后的焊接外部获得好满意的焊接外形,但内部仍然存在空焊。
针对以上问题,需要找出一种方法,在达到完美的焊接效果的目的下,来降低焊接时间,同时尽量短的剥皮尺寸和铜线硬化长度,而且适合不同熟练程度的工人,只有这样,才是能实现大规模量产的经济实用的情况。工程技术人员再度进行攻关,对现有的焊接设备进行了改善,终于完美的解决了这一问题。
改善后的焊接,有以下特点:
1. 焊接质量均匀,经剖切,均没有发现空焊。客户的检测反馈也是称赞我们的焊接质量比以前的供应商好很多。
2. 剥皮长度短,硬化长度短,硬化长度控制在客户要求的5mm内。
3. 线皮无烫伤。
4. 焊锡面光滑无毛刺,显示非常好的金相效果。
5. 焊接速度快。在配合治具使用的情况下,产能较手工铬铁焊接提高数倍。
6. 对焊接人员的要求不高,以简单培训的不同作业员焊接的结果均可以达到良好的效果。
由于焊接效率的提升和质量的稳定,成本较低且可控。
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