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CMT Pin

在CMT Pin 工艺当中,将会在一块金属表面焊接小的焊丝段。为此,将会借助电阻加热,使得暴露的焊丝末端熔化。而通过调节电流大小以及回抽时力的大小,就可以产生不同的头部形状,包括“圆头”,“圆柱头”,或者是“尖头”。 要保证PIN 脚长度一致,关键是需要设定一个接触点。

这样一来,就可以使得在焊丝的暴露端上,电阻加热的加热量始终保持一致。而如果使用传统的带有圆柱形孔的接触管的话,是无法保证的。为此,需要使用一根多部分组成的接触管,例如伏能士的Contec。焊丝会在两个单壳之间接触。这两个单壳通过一根弹簧被压紧在一起。这样一来,在接触管的整个生命周期内,就可以确保一个固定不变的接触点。和SFI 点火类似,SMT Pin 工艺过程也是由一个熔化阶段开始的。不过,焊丝会停留在熔池当中。在焊丝不回抽的情况下,随着电流的下降,会导致熔池迅速凝固,并且导致其中浸没的焊丝被焊住。

接下来冷却阶段的持续时间是决定PIN 脚长度的关键。如果最终成型阶段在熔化阶段后马上开始的话,那么,在工件上,电阻最大位置上的PIN 脚马上就会在焊丝端头上熔断。而随着工件表面的散热和冷却,电阻最高的点会朝接触管方向迁移。在最终成型阶段,焊丝会被通电,然后会被回抽。电流的大小和持续时间以及回抽时的力决定了PIN 脚的最终形态。

    CMT Pin 工艺的研发初衷就是要实现金属和塑料、碳纤维或者其他非金属材料之间的接合。在实现接合的同时,应做到没有任何材料去除过程,包括切槽、铣削或者钻孔。

    除了MAG PIN 脚加工意外,在插图67 上所示的旋转工件上,还可以看到典型的金属和塑料之间,金属和木材之间或者金属和金属之间的PIN 脚接合。而对于所有这些接合而言,PIN 脚都是被焊接到一个表面上,然后再通过形状配合的方式实现接合的。这些形状配合具体包括包封(包括使用混凝土),纤维编织,或者在固体材料上采用压接配合。

    对于导热性良好的金属,例如铝合金或者铜合金,PIN 脚的长度介于3 至10 毫米之间,而如果是导热性差的金属,例如钢和铬镍钢,那么,PIN 脚的长度则介于1.5至7 毫米之间。为了能够涂镀并且熔断一个PIN 脚,针对不同的应用,焊接系统需要0.5至1 秒的时间。目前,PIN 脚加工工艺能够在钢、铬镍钢、铝合金以及铜合金上实现。

混合复合材料工件:铬镍金属法兰盘上的纤维复合材料网

工业制造商Teufelberger公司采用编织工艺,加工复合材料工件(碳纤维工件)。在这里,在金属和纤维复合材料之间,同样也会用到作为形状配合以及力配合接合的CMT PIN 脚结构。

  • / 插图所示的是一种混合复合材料空心体(万向节轴)。它采用编织或者缠绕工艺,加工出了一种热固性塑料纤维复合结构。有了它,就可以在复合材料和金属之间,实现拉力和扭矩可靠的传递。
  • / 金属PIN 脚结构和纤维复合材料的接合(T-IGEL(R) 工艺)采用的是Teufelberger公司一套申请了专利的工艺。

  • 基底材料:CrNi 1.4301;壁厚 = 1.5毫米
  • 焊料:CrNi 19 9;Ø = 0.8毫米
  • 保护气体:氩气 + 5%二氧化碳
  • 焊枪姿态:中性;悬伸长度 = 12毫米
  • 焊接工艺:CMT Pin;全自动
  • PIN脚形态:Pike(尖头)
  • 焊接时间:ts = 0.7秒;大约3000个PIN脚/小时


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