Способ контактной точечной сварки Советский патент 1986 года по МПК B23K31/02 B23K11/10 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для приварки плоских перемычек к токоведущим. дорожкам печатных плат, а также при изготовлении ,полосковых. схем.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем использования прокладки,стабилизирующей контактное сопротивление в контакте деталь -. деталь прокладки.

На фиг.1 представлены плоская деталь и полоска с нанесенным между ними слоем графита перед сжатием сварочным электродом; на фиг.2 - свариваемые детали в процессе сжатия их электродом; на фиг.З - место сварки после прохождения сварочного импульса

Пример. Плоскую деталь 1 в месте сварки покрывают тонким слоем графита .2 путем однослойного закраши- вания этого места карандашом или сажей. При этом кристаллы графита, задерживаемые микровыступами поверхности детали 1 заполняют впадины между микровыступами, выравнивая поверх- ность по вершинам микровыступов. После этого накладывают полоску 3 на место нанесения графита и прижимают ее сварочным электродом 4, торец которого заточен в форму конуса с обра- щенной вниз вершиной. При этом угол наклона образующей конуса к поверхности плоской детали не менее угла трения свариваемых материалов.

К сварочному электроду 4 прикладывают усилие, обеспечивающее его внедрение в полоску на глубину 0,2 4 0,3 ее толщины. При внедрении электрода в полоску торец его разрушает поверхностные пленки и вступает в контакт с нижележащими слоями чистого материала, образуя надежный физический контакт, так как угол наклона образующей не меньше угла трения .то при внедрении электрода в полоску материал полоски вытесняется на периферийные участки контакта. При этом под торцом электрода 4 материал полоски растягивается с перемещением элементарных площадок к периферии, а за пределами торца сжимается. При растяжении происходит разрыв поверхностных планок и выход чистого металла на поверхность. Слой графита разреживается. За пределами торца в процессе горизонтального сжатия слоев происходит поворот приконтактных участков,- ув ели- чение плотности графитного слоя и

s

0 5 о

5

0

5

0

5

площадь контакта принимает ограниченный контур. В этом случае площадь контакта полоска - плоская деталь равна площади круга, ограничивающего контакт , а площадь контакта электрод - полоска равна площади поверхности конуса, внедренного в полоску, т.е. становится больше площади контакта полоска - деталь.

При включении сварочного тока происходит нагрев и процесс осадки и взаимного сдвига интенсифицируется. При этом кристаллы графита обеспечивают образование задиров на поверхности деталей под торцом электрода и сближение чистых поверхностей на расстояние межатомных связей. В то же время в процессе ос адки и внедрения торца электрода происходит резкое увеличение площади контакта электрод - проводник и з меньшение плотности тока и удельного давления.

Предлагаемый способ позволяет стабилизировать процесс и обеспечить высокое качество как при двусторонней, так и при односторонней сварке. При односторонней сварке полоску вырезают из листа фольги, которую при- варивдют по описанной технологии. При этом фольгу используют в качестве токоподвода. После приварки фольги ее проглаживают в месте сварки стержнем из твердого материала, в результате чего проявляются границы . нижележащей детали меньшего размера, что облегчает последующую вырезку полости нужной конфигурации по проявленным .границам контура.

Данный способ позволяет восстановить печатные платы, имеющие разрушение токоведущих дорожек.

Приварка листа фольги с последующей вырезкой из нее полоски обеспечивает охлаждение приконтактных участков нижней детали, а также интенсивный отвод тепла из приконтактных участков в массивную часть фольги, , что предотвращает перегрев и выплеск и стабилизирует процесс, снижает влияние нестабильности параметров процесса, а проглаживание тйердым стержнем позволяет определить контуры вырезаемой полоски и предотвратить механическое повреждение соединения при вырезке

Пример. Осуществлялась приварка плоских перемычек из меди толщиной 0,1 мм к дорожкам печатных плат. Сварку производили одним полу3t234

периодом переменного тока напряжением 220 м, трансформированным до напряжения 1,5 В. Сварочное усилие составило 500 г. Сварочный электрод изготовляли из вольфрама. Угол наклона j образующей относительно дорожки составлял 30.

Процесс сварки протекал стабильно, а при испытании на отрыв происходи1274

ло разрушение полоски с вырьшом за пределами места сварки.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа получен за счет сокращения количества брака, а также за счет исправления бракованных плат, имеющих разрушение токове- дущих. Д9рожек.

фиг. 2

Редактор М.Недолуженко

Составитель Н.Тютченкова

Техред И.Гайдош Корректор А.Обручар

Заказ 2936/16Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстйенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

фуг. J