Resistance Welding and Laser Welding for Electrical Contacting and Micro Joining Solutions

• Autorzy: Alexy M. , Kundrat J. , Shannon G.

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2017.5/7

Warianty tytułu

PL

Zgrzewanie rezystancyjne oraz spawanie laserowe styków elektrycznych i mikropołączeń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The connection of conductive parts for the purpose of electrical contact is one of the oldest, most common joining applications and is required in almost every industry. The electrical contacts realized by welding have to fulfil a wide range of requirements, which have to stay stable within narrow tolerance window over the entire life cycle of a product. These requirements are very good met by both resistance welding and laser welding and these are the two most common joining techniques used in electrical contacting and micro joining today. To successfully apply the resistance welding process suitable materials for contacts must be used. In majority of the cases the cooper alloys are agood compromise between high electrical conductivity and sufficient mechanical strength. Within the cooper alloys CuSn 0,15 is the best compromise for a number of typical applications. While there are a number of choices for laser for micro welding, the CW fiber and nanosecond fiber have distinctive application specialties; Nd:YAG is the established source, with great all around micro welding capability; CW fiber lasers provide excellent speed/penetration characteristics and the ability to weld conductive and dissimilar materials; QCW fiber offers similar capability to the Nd:YAG laser, with additional small spot and penetration features; and finally, the nanosecond laser provides great control using sub 400 nanosecond pulses for thin materials and fine spot applications, as well as some dissimilar materials bonding.

PL

Wytwarzanie styków prądowych przy użyciu technologii spawalniczych jest powszechnie stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Styki produkowane metodami spawania i zgrzewania muszą spełniać wiele wymagań w zakresie jakości i trwałości w trakcie całego okresu użytkowania. Zarówno zgrzewanie rezystancyjne, jak i spawanie laserowe umożliwia uzyskanie prawidłowych złączy i są to obecnie dwie najczęściej stosowane metody do łączenia styków prądowych. Aby możliwe było zastosowanie procesu zgrzewania rezystancyjnego, styki muszą być wykonane z odpowiedniego materiału. W większości przypadków stosowane są stopy miedzi, które charakteryzują się wysoką przewodnością elektryczną i wystarczającą wytrzymałością mechaniczną. Najlepszym rozwiązaniem dla wielu typowych aplikacji są stopy miedzi CuSn 0,ł5. Chociaż możliwości wyboru laserów do mikro-spawania są duże, lasery włóknowe emitujące wiązkę ciągłą CW i włóknowe nanosekundowe wyróżniają się pod względem możliwości zastosowania przemysłowego. Lasery Nd: YAG są bardzo popularne w przemyśle, natomiast lasery włóknowe CW zapewniają dużą prędkość spawania, dużą precyzję w zakresie regulacji głębokości wtopienia oraz możliwość spawania materiałów przewodzących oraz róż-niących się własnościami fizycznymi. Lasery włóknowe QCW oferują podobne możliwości co lasery Nd:YAG, dodatkowo przy małej średnicy wiązki laserowej i bardzo dobrymi właściwościami w zakresie regulacji głębokości wtopienia. Laser nanosekundowy zapewnia dużą kontrolę procesu spawania, przy wykorzystaniu 400 nanosekundowych impulsów podczas spawania cienkich materiałów oraz w zastosowaniach wymagających precyzji, jak również łączenia materiałów o różnych właściwościach fizycznych.

Słowa kluczowe

EN

resistance welding; laser welding; electrical contacts

PL

zgrzewanie rezystancyjne; spawanie laserowe; styki elektryczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 61, No. 5
• Strony: 63--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr., tab., fot.

Twórcy

autor

Alexy M.

• Amada Miyachi Europe

autor

Kundrat J.

• Amada Miyachi Europe

autor

Shannon G.

• PhD – Amada Miyachi America

Bibliografia

• [1] Dorn L.: Anwendung des Widerstandsschweissens von Kleinteilen in Elektronik. Elektrotechnik und Feinmechanik, Feinwerktechnik + Micronic, 03-06.1972, book 3 and 6.
• [2] Kundrat J.: Widerstandsschweissanwendungen in der Elektronik. Elektro- und Feinwerktechnik, Jahrbuch Mikroverbindungstechnik 2008, s. 105-116.
• [3] Shannon G.: Choosing between Nd:YAG or fiber lasers for micro welding. Industrial Laser Solutions for Manufacturing, 2016.
• [4] Shannon G.: What is the right laser for microwelding? How to find the right laser for your application. The Fabricator, 2016.
• [5] Shannon G., Severloh P.: Microwelding conductive materials. Practical Welding Today, 2011.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 57-62.