Principes, kenmerken en toepassing van gebruikelijke lasmethoden

Lassen is een van de belangrijkste verbindingsprocessen in de metaalbewerking. Het bereikt metallurgische binding van werkstukmaterialen op atomair-niveau door toepassing van warmte, druk of een combinatie van beide. In industrieën zoals de productie van elektrische contacten, mechanische constructies, de automobielsector, de ruimtevaart en nieuwe energieapparatuur, bepaalt de lastechnologie rechtstreeks de elektrische geleidbaarheid, mechanische sterkte en stabiliteit op de lange termijn van het product. Met de voortdurende ontwikkeling van technologieën zoals gesoldeerde elektrische contacten en contactlassen is modern lassen verder geëvolueerd dan structurele verbindingen en uitgegroeid tot een cruciale verwerkingsmethode voor sterk geleidende functionele componenten.

Bij booglassen wordt gebruik gemaakt van boogwarmte die wordt gegenereerd tussen de elektrode en het werkstuk om tegelijkertijd het basismateriaal en de lasdraad (of staaf) te smelten, waardoor een las ontstaat. Deze methode is de meest gebruikte methode en is verantwoordelijk voor meer dan 60% van al het industriële lassen. Op basis van het elektrodetype kan het worden gecategoriseerd als handmatig metaalbooglassen, gasbeschermd booglassen (GMAW/MIG/MAG) en ondergedompeld booglassen (SAW).

Handmatig metaalbooglassen (SMAW):Als elektrode wordt een beklede elektrode gebruikt. De elektrodecoating brandt en vormt een beschermgas en slak, waardoor oxidatie wordt voorkomen. Hoewel eenvoudige uitrusting en lage kosten vereist zijn, is de vaardigheid van de lasser sterk afhankelijk van de vaardigheid van de lasser.

Gasafgeschermd metaalbooglassen (GMAW):Een beschermgas (zoals Ar of Ar+CO₂) stabiliseert de boog, wat resulteert in goed-gevormde lassen en minimale spatten. Het wordt veel gebruikt in de automobielindustrie en het lassen van roestvrij staal.

Ondergedompeld booglassen (SAW):Uitgevoerd onder flux, is het geschikt voor het efficiënt lassen van dikke platen en grote constructies.

Deze methoden zijn niet alleen van toepassing op de fabricage van staalconstructies, maar worden ook vaak gebruikt voor het voor-lassen van sterk geleidende componenten, waardoor structurele ondersteuning wordt geboden voor componenten zoals elektrische contactconstructies en zilvercontactgesoldeerde constructies.

Met weerstandslassen (RSW) wordt een metaal-smeltverbinding bereikt door weerstandsverhitting op het contactpunt van het werkstuk. Het beschikt over een hoog rendement, vereist geen lasdraad en verbruikt minimaal energie. Het is bijzonder geschikt voor puntlassen en steeklassen van sterk geleidende materialen zoals koper, zilver en nikkel in de elektrische industrie.

Puntlassen (RSW)
Door gebruik te maken van lasklemelektroden om druk uit te oefenen en een hoge stroom door te laten, smelt het en vormt het een "klompje". Dit proces wordt veel gebruikt bij de productie van elektrische schakelaars en relaiscontacten, waaronder koperpuntlassen, weerstandsprojectielassen en weerstandsstootlassen.

Naadlassen (RSEW)
Door een rolelektrode te gebruiken voor continu lassen ontstaat een hermetische lasnaad, geschikt voor metalen containers die lucht- of vloeistofdicht- moeten worden afgedicht.

AC-weerstandslassen (AC-weerstandslassen)
Door gebruik te maken van de cyclische aard van AC om de warmte-inbreng te regelen, worden spatten effectief verminderd en is het geschikt voor het nauwkeurig lassen van elektrische zilveren contacttipconstructies.

Resistive Welding Silver Contact-technologie is met name van cruciaal belang in de elektrische industrie, omdat het een veilige verbinding tussen zeer geleidende zilveren contacten en het koperen substraat tot stand brengt, waardoor een lage contactweerstand en lange-levensduur wordt gegarandeerd.

Hardsolderen is een proces waarbij een metallurgische verbinding tot stand wordt gebracht door het soldeer te smelten zonder het basismetaal te smelten. Het is bijzonder geschikt voor het verbinden van ongelijksoortige metalen, zoals het solderen van zilveren contacten aan koperen staven of het hardsolderen van zilveren contacten aan koperen staven. Solderen wordt op basis van de temperatuur onderverdeeld in zachtsolderen en hardsolderen.

1. Solderen

Er wordt gebruik gemaakt van soldeer met een smeltpunt onder de 450 graden (zoals tin-loodlegeringen en zilver-tinlegeringen) en wordt veel gebruikt in de elektronica- en elektrische industrie. Zilversolderen, of zilversoldeer, zorgt voor gladde, porositeit-vrije elektrische verbindingen met een sterke corrosieweerstand. Het is geschikt voor de vervaardiging van kleine elektrische contactassemblages.

2. Solderen

Met behulp van op zilver-gebaseerde soldeervulmetalen of koper-zinklegeringen met een smeltpunt boven 450 graden is solderen een kernproces bij de vervaardiging van gesoldeerde elektrische en elektrische contacten. Door de temperatuur en de opening (doorgaans 0,05-0,15 mm) te regelen, kunnen verbindingen met hoge sterkte worden bereikt, die voldoen aan de eisen van toepassingen met een hoge stroomdichtheid en een hoge thermische geleidbaarheid.

Solderen is vooral belangrijk bij de vervaardiging van soldeercontacten voor MCCB's (stroomonderbrekers met gegoten behuizing). Solderen met elektrische contactweerstand (ECR) of contactverbindingssoldeertechnieken zorgen voor een stabiele verbinding met lage- weerstand en hoge- sterkte tussen zilveren contacten en koperen geleiders.

Bij laserlassen wordt gebruik gemaakt van een laserstraal met hoge-energie om het metaal plaatselijk te verwarmen en te smelten, waardoor een extreem kleine gesmolten poel ontstaat. Het biedt hoge precisie, minimale vervorming en hoge snelheid. Laserlassen produceert schone, porositeit-vrije lassen voor complexe componenten zoals miniatuur elektrische contacten of zilver- en kopergelaste knopcontacten.

In de elektrische contactindustrie wordt laserlassen vaak gecombineerd met het hardsolderen van elektrische contacten om zeer betrouwbare geleidende componenten te produceren. De minimale hitte-zone maakt hem ideaal voor het lassen van composietmaterialen met een hoge thermische geleidbaarheid, zoals zilver en koper.

De selectie van verschillende lasmethoden vereist een uitgebreide afweging van materiaal-, dikte-, structurele vorm- en geleidbaarheidsvereisten:

Door op de juiste manier een lasmethode te selecteren, kan de geleidbaarheid van elektrische contactassemblages worden verbeterd, terwijl de betrouwbaarheid en productieconsistentie aanzienlijk worden verbeterd.

Met de toenemende automatisering van het hardsolderen van elektrische contacten en contactlassen evolueert de lastechnologie naar intelligente en geïntegreerde processen. Moderne productieprocessen bereiken een volledig geautomatiseerde controle van het zilvercontactgesoldeerde assemblageproces door middel van robotlassen en vision-monitoring. In de toekomst zullen AC-weerstandslassen van zilveren contacten en laser-soldeer-hybride processen belangrijke trends worden in de- hoogwaardige productie van elektrische contacten.

Lastechnologie is de kern van zowel de verbindingsprestaties als de elektrische geleidbaarheid. Van traditioneel booglassen en weerstandslassen tot modern elektrisch contactweerstandssolderen enzilvercontactsolderen op koperen stavenElke procesevolutie drijft de elektrische industrie naar een efficiëntere, betrouwbaardere en milieuvriendelijkere productietoekomst.