本發(fā)明涉及一種雙峰型外形的微異型復合接點帶材的成型方法,屬于雙金屬復合材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
微異型復合帶是一種橫截面面積較小、形狀為異型的弱電層狀電接觸材料,一般由兩層或三層復合組成,貴金屬電接觸層一般是由具有優(yōu)良的導電導熱性能、耐腐蝕性、抗氧化、抗熔化和粘結(jié)等性能的金、銀等貴金屬及其合金組成;中間層一般是由具有較好導電導熱性、或有阻擴散作用的金及其合金、銀及其合金、鈀及其合金、Ni等材料組成;基體層一般是由就有較好焊接性能、導電性能的銅、銅鎳合金、鎳等合金組成。
電接觸材料是汽車、通訊、工業(yè)電子、家用電器等裝備中電接觸元件的關(guān)鍵材料,廣泛用于汽車繼電器、溫控器、通訊繼電器、鍵盤、微型開關(guān)、電路控制器等可靠性要求高、小型集成化的弱電場合,起引導電流和傳送信息的作用。
隨著電子信息科技的飛速發(fā)展,一方面對電接觸元器件的需求量不斷增大,導致復合電接觸材料的消耗也隨之增大;公眾逐步開始關(guān)注自然資源和環(huán)境,自然資源的逐漸枯竭,也要求我們合理利用資源、提高貴金屬的利用率和回收率;故節(jié)約貴金屬是重要任務之一,其要求電接觸元器件設計者從產(chǎn)品設計方面節(jié)約,同時也要求加工商提高貴金屬的利用率,使復合絲材的剖面形狀無限趨近設計要求。
另一方面,自動化生產(chǎn)的大環(huán)境,不斷要求電接觸復合材料加工商提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率;加工商在生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)各種不良,比如①產(chǎn)品貴金屬厚度尺寸不足,造成元器件的電壽命不足;②無法有效加工成設計者所需的各種異型剖面形狀的復合帶材;③產(chǎn)品貴金屬包裹,造成浪費,生產(chǎn)成本較高;④產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定,下游加工商生產(chǎn)效率低下。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的問題是:現(xiàn)有此種帶材在加工過程復合絲材的界面拱起,有效利用銀層厚度減小,成品不良率較高;復合絲材的貴金屬包裹,復合比例增大,貴金屬浪費較多;較難成型所需的剖面形狀;產(chǎn)品焊筋偏離中性線較大,導致下游焊接不良。
為了解決以上問題,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種微異型復合接點帶材的成型方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1):將待復合的貴金屬電接觸層和基體層材料通過預處理制成矩形絲材,然后分別收線至工字輪一、工字輪二;
步驟2):將貴金屬電接觸層材料通過上導位輪,同時基體層材料通過下導位輪,連續(xù)復合成復合絲材;
步驟3):將復合絲材加工成方形絲材,然后通過模具拉絲或輥拉裝置預成型特定的雙峰型復合絲材;
步驟4)將雙峰型復合絲材通過帶有焊筋限位的凹凸軋輥,連續(xù)軋制成所需的異型復合絲材,并牽引至收線至收線輪裝置上。
優(yōu)選地,所述步驟1)中的預處理包括拉絲、過渡軋制、退火和清洗工序中的任意一種或幾種的組合。
優(yōu)選地,所述步驟2)中復合絲材的復合層數(shù)為2層。
優(yōu)選地,所述步驟2)中的復合方式為熱軋復合或滾焊。
優(yōu)選地,所述步驟3)中復合絲材加工成方形絲材的方法為熱處理、拉絲或兩者的組合。
優(yōu)選地,所述步驟3)中雙峰型復合絲材的具體結(jié)構(gòu)為:凹槽高度為0-0.2mm,凹槽寬度為雙峰上寬度的0-50%;雙峰總高為成品厚度的1.10-1.30倍;雙峰上下寬度比控制在0.6-0.9,雙峰下寬度按成品的寬度的80%-95%。
優(yōu)選地,所述步驟4)中異型復合絲材的焊筋位置與其中心線的水平距離不超過0.005mm。
本發(fā)明利用預成型特定雙峰形狀以及焊筋定位軋制的方法,高效、穩(wěn)定地生產(chǎn)雙層、尺寸在1.0-3.0mm的中等剖面面積的復合異型帶材。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:
1.本發(fā)明采用預成型雙峰剖面型復合絲材,目的是將復合絲材外形趨近成品形狀,降低了最終成型的難度;
2.本發(fā)明特殊的雙峰剖面進絲形狀,在軋制壓力下,可以使復合絲材界面趨近平直狀態(tài),解決界面拱起,提高貴金屬有效厚度;
3.本發(fā)明特殊的限位軋制成型方式,解決焊筋與中心線偏移問題,同時減小了生產(chǎn)工藝調(diào)節(jié)時間,從而提高生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1為一種微異型復合接點帶材的成型裝置;
圖2為貴金屬電接觸層或基體層材料的剖面圖;
圖3為復合絲材的剖面圖;
圖4為雙峰型復合絲材的剖面圖;
圖5為異型復合絲材的剖面圖;
圖6為限位軋制時的示意圖;
圖7為限位軋制時復合絲材的示意圖;
圖8為實施例1中的雙峰復合絲材剖面的金相圖片;
圖9為實施例1制得的異型復合絲材剖面的金相圖片;
圖10為實施例2中的雙峰復合絲材剖面的示意圖;
圖11為實施例2制得的異型復合絲材剖面的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂,茲以優(yōu)選實施例,并配合附圖作詳細說明如下。
實施例1-2采用如圖1所示的一種微異型復合接點帶材的成型裝置,方法為:
步驟1:將待復合的貴金屬電接觸層11和基體層材料12(如圖2所示)通過預處理制成矩形絲材,然后分別收線至工字輪一1、工字輪二8;所述預處理包括拉絲、過渡軋制、退火和清洗工序中的任意一種或幾種的組合;
步驟2:將貴金屬電接觸層材料11通過上導位輪2,同時基體層材料12通過下導位輪3,連續(xù)復合成復合層數(shù)為2層的復合絲材13(如圖3所示);
步驟3:將復合絲材13通過熱處理、拉絲或兩者的組合方法加工成方形絲材,然后通過模具拉絲或輥拉裝置5預成型特定的雙峰型復合絲材10(如圖4所示);雙峰型復合絲材10的具體結(jié)構(gòu)為:凹槽高度H1為0-0.2mm,凹槽寬度L1為雙峰上寬度L2的0-50%;雙峰總高H2為成品厚度的1.10-1.30倍;雙峰上下寬度比L2∶L3控制在0.6-0.9,雙峰下寬度L3按成品的寬度的80%-95%;
步驟4將雙峰型復合絲材10通過帶有焊筋限位的凹凸軋輥6,連續(xù)軋(如圖6、7所示)制成所需的異型復合絲材9(如圖5所示),并牽引至收線至收線輪裝置7上;異型復合絲材9的焊筋位置與其中心線的水平距離不超過0.005mm。
實施例1
將AgNi20圓絲軋制成寬度為3.0mm,厚度為1.55mm的方型絲材;將CuNi30Fe圓絲軋制成寬度為3.2mm,厚度為1.10mm的梯形絲材,并在880℃,4m/min的條件下進行氫氣保護退火,降低基體材料硬度;將兩種絲材進行超聲波清洗和表面粗糙度處理,然后進行熱軋復合;復合絲材通過模具矯形和熱處理后加工至方型尺寸3.0×1.8;
將規(guī)格為3.0×1.8的AgNi20/CuNi30Fe進行預成型2.70×1.42的雙峰型復合絲材(如圖8所示),具體尺寸為:H1=0.12mm,H2=0.72mm,H3=1.50mm;L1=0.60mm,L2=1.40mm,L3=2.7mm;肩部傾斜角β=12°;成品貴金屬厚度0.70mm,總厚度H3=1.18mm,成品寬度=3.0mm,成品傾角為50°。
通過定位凹凸軋輥進行連續(xù)成型軋制,所得的異型復合帶材(如圖9所示),有效銀層厚度至少為原來相同參數(shù)的1.12倍。
實施例2
將AgNi10圓絲軋制成寬度1.20mm,厚度為0.76mm的方型絲材,并在780℃,4m/min的條件下進行氫氣保護退火;將CuNi30圓絲軋制成寬度1.20mm,厚度為0.25mm的方形絲材,并在850℃,4m/min的條件下進行氫氣保護退火;將兩種絲材進行超聲波清洗,然后進行滾焊復合;復合絲材通過模具矯形和熱處理后加工至方型尺寸0.96×0.36;
將規(guī)格為0.96×0.36的AgNi10/CuNi30進行預成型0.93×0.31的雙峰型復合絲材(如圖10所示),具體尺寸為:H1=0.02mm,H2=0.21mm,H3=0.31mm;L1=0.40mm,L2=0.62mm,L3=0.93mm;肩部傾斜角β=0°;成品貴金屬厚度0.18mm,總厚度0.26mm,成品寬度=1.0mm,產(chǎn)品傾角0°;
通過定位凹凸軋輥進行連續(xù)成型軋制,所得的異型復合帶材(如圖11所示),有效銀層厚度至少為原來相同參數(shù)的1.08倍。
本發(fā)明的預成型雙峰型方式可以根據(jù)產(chǎn)品銀層厚度、外形尺寸進行調(diào)整。