Populärwissenschaft des Kontaktschweißens und seiner Anwendung bei silbergelöteten elektrischen Kontakten

Kontaktschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem Materialien durch Druckausübung und Nutzung der durch elektrischen Strom erzeugten Widerstandswärme verbunden werden. Es handelt sich um eine Art Pressschweißen. Beim Widerstandsschweißen ist kein Zusatzwerkstoff erforderlich. Das Kontaktschweißen ist klar definiert als ein wichtiger Zweig des Pressschweißens, bei dem die Materialverbindung durch die kombinierte Wirkung von mechanischem Druck und Widerstandswärme erreicht wird. Dieser Prozess umfasst verschiedene Techniken wie Widerstandsschweißen (hauptsächlich Punktschweißen, Nahtschweißen, Buckelschweißen und Stumpfschweißen) und Reibschweißen und kann an die Schweißanforderungen silbergelöteter elektrischer Kontakte angepasst werden.

Der Schweißprozess basiert auf zwei Schlüsselelementen:

1. Druckanwendung: Äußere mechanische Kraft bringt die Werkstücke in engen Kontakt.

2. Widerstandserwärmung: Durch den Widerstandseffekt entsteht sofort hohe Wärme, wenn Strom durch die Kontaktfläche fließt.

Diese kombinierte Thermodruckwirkung bringt das Metall in einen geschmolzenen oder plastischen Zustand, wodurch eine metallurgische Bindung erreicht wird und die technologische Grundlage für das stabile Schweißen von geschweißten elektrischen Kontaktteilen geschaffen wird.

Beim Punktschweißen werden die Werkstücke zwischen zwei zylindrische Elektroden gepresst, sie mit Strom erhitzt, um die Werkstücke am Kontaktpunkt zu schmelzen, ein Schweißklumpen zu bilden, dann die Stromversorgung zu unterbrechen und unter Druck erstarren zu lassen, um einen dichten Schweißpunkt zu bilden. Das Punktschweißen eignet sich zum Schweißen dünner Bleche (Überlappungsverbindungen) mit einer Dicke von weniger als 4 mm und Bewehrungsstäben und wird häufig in der Produktion von Automobilen, Flugzeugen, Elektronik, Instrumenten und alltäglichen Konsumgütern eingesetzt. Es kann zum einfachen Schweißen von gelöteten Silberkontaktbaugruppen verwendet werden.

Das Nahtschweißen ähnelt dem Punktschweißen, mit dem Unterschied, dass statt zylindrischer Elektroden rotierende Scheibenelektroden verwendet werden. Die überlappenden Werkstücke werden zwischen den Scheiben unter Druck und Spannung gesetzt und bei der Rotation der Scheiben zugeführt, wodurch eine durchgehende Schweißnaht entsteht. Das Nahtschweißen eignet sich zum Schweißen von Überlappungsverbindungen dünner Bleche mit einer Dicke von weniger als 3 mm und wird hauptsächlich bei der Herstellung versiegelter Behälter und Rohre eingesetzt. Es kann mit geschweißten Kupfer-Silber-Kontakten verwendet werden, um eine dichtende Schweißung zu erreichen.

Zu den Hauptverfahren des Widerstandsschweißens zählen auch das Buckelschweißen und das Stumpfschweißen. Abhängig vom Schweißverfahren kann das Stumpfschweißen in Widerstandsstumpfschweißen und Abbrennstumpfschweißen unterteilt werden. Beide Methoden eignen sich für die Schweißanforderungen von kundenspezifischen elektrischen Kontaktkomponenten. Beim Widerstandsstumpfschweißen wird zunächst ein Stauchdruck (10–15 MPa) aufgebracht, um einen engen Kontakt zwischen den Werkstücken sicherzustellen. Anschließend wird Strom angelegt, um die Werkstücke in einen plastischen Zustand zu erhitzen. Anschließend wird bei gleichzeitiger Stromabschaltung ein Stauchdruck (30–50 MPa) angelegt, der an der Kontaktstelle unter Druck eine plastische Verformung bewirkt und so die Teile miteinander verschweißt. Das Widerstandsstumpfschweißen ist einfach durchzuführen und erzeugt eine glatte Verbindung. Allerdings ist eine hohe Präzision bei der Bearbeitung und Reinigung der Werkstückstirnflächen erforderlich. Andernfalls kann es zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Kontaktfläche kommen, die zu Fehlern wie Oxideinschlüssen und unvollständiger Durchdringung führt und die Schweißqualität beeinträchtigt. Daher wird es im Allgemeinen nur zum Schweißen von Werkstücken mit einem Durchmesser von weniger als 20 mm, einfachen Querschnitten und geringer Beanspruchung verwendet, einschließlich kleiner silbergelöteter elektrischer Kontakte.

Beim Abbrennstumpfschweißen wird zunächst Strom angelegt und anschließend werden die beiden Werkstücke in leichten Kontakt gebracht. Aufgrund der unebenen Oberflächen der Werkstücke ist die Stromdichte an der Kontaktstelle sehr hoch, wodurch das Metall schnell schmilzt, verdampft und explodiert, wodurch Funken entstehen und ein Blitzphänomen entsteht. Durch die weitere Bewegung der Werkstücke entstehen neue Kontaktpunkte und das Blitzphänomen setzt sich fort. Sobald beide Werkstückenden vollständig geschmolzen sind, wird schnell Druck ausgeübt, dann wird der Strom abgeschaltet und erneut Druck ausgeübt, um die Werkstücke zusammenzuschweißen. Das Abbrennstumpfschweißen erzeugt qualitativ hochwertige Verbindungen und erfordert weniger Oberflächenreinigung vor dem Schweißen. Es wird häufig zum Schweißen kritischer Werkstücke mit hoher Beanspruchung eingesetzt. Es kann nicht nur das gleiche Metall, sondern auch unterschiedliche Metalle wie Aluminium-Stahl und Aluminium-Kupfer schweißen und verschiedene Spezifikationen von AgCu-Kontaktbaugruppen für Schaltanlagen schweißen.

In den 1950er Jahren begann man mit der Entwicklung und Anwendung der Hochfrequenz-Schweißtechnologie bei der Herstellung geschweißter Rohre. Zu den Grundkategorien gehören das Hochfrequenz-Kontaktschweißen und das Hochfrequenz-Induktionsschweißen. Beim Kontaktschweißen kontaktiert ein Paar Kupferelektroden die beiden Seiten des zu schweißenden Stahlrohrs. Es bietet eine gute Durchdringung des induzierten Stroms, eine hohe Schweißeffizienz und einen geringen Stromverbrauch und wird daher häufig bei der Herstellung von Hochgeschwindigkeitsrohren mit geringer Präzision und dickwandigen geschweißten Rohren aus rostfreiem Stahl eingesetzt. Allerdings wird seine Stromstabilität durch die Qualität der Werkstückoberfläche beeinflusst und die Elektroden verschleißen relativ schnell. Die Verwendung von elektrischen Kontakten mit Silberspitzen kann die Schweißstabilität effektiv verbessern.

Neben den Verfahren des Kontaktschweißens, bei denen vor allem Widerstandswärme zum Einsatz kommt, zählen auch das Reibschweißen, das Ultraschallschweißen, das Diffusionsschweißen und das Sprengschweißen zur Kategorie des Pressschweißens, bei dem Verbindungen durch Anwendung von Druck hergestellt werden. All dies kann in Verbindung mit gelöteten elektrischen Kontakten verwendet werden, um die Anwendungsszenarien zu erweitern.

Basierend auf den Kernvorteilen und Anwendungsanforderungen des Kontaktschweißens, unsereSilbergelötete elektrische Kontaktesind perfekt kompatibel mit verschiedenen Kontaktschweißverfahren, besonders geeignet für Hochfrequenz-Kontaktschweißen und Widerstandslöten.

Electrical Contact Assemblies verwendet eine hoch{0}reine Silberlegierung als Basismaterial, der zur Optimierung der Formel Kupfer, Nickel und andere Elemente hinzugefügt werden. Es verfügt über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit. Die Zugfestigkeit der Verbindung kann 150-220 MPa erreichen, bei extrem niedrigem Kontaktwiderstand, wodurch der Energieverlust wirksam reduziert wird. Es weist außerdem eine starke Korrosionsbeständigkeit auf und passt sich rauen Umgebungen wie Feuchtigkeit und Salznebel an. Gleichzeitig entspricht es genau dem Heißpress-Verbundprozess des Kontaktschweißens, was zu einer kleinen Wärmeeinflusszone und einer hohen Schweißstabilität führt. Es wird häufig in der Leistungselektronik, Automobilelektronik, Leistungsschaltern und anderen Geräten verwendet, die hochzuverlässige Verbindungen erfordern.

Wir können die Parameter für silbergelötete elektrische Kontakte entsprechend Ihren spezifischen Schweißanforderungen und Werkstückspezifikationen anpassen. Die Qualität wurde strengen Tests unterzogen, um Schweißergebnisse und Produkthaltbarkeit während des gesamten Prozesses sicherzustellen. Kontaktieren Sie uns jederzeit gerne für Produktdetails, individuelle Lösungen und um eine Bestellung zu besprechen.