Das Widerstandsschweißen wird in der Elektro- und Elektronikindustrie häufig zum Verbinden von Bauteilen aus verschiedenen (häufig gut leitenden, aber schwieriger zu schweißenden) Materialien und Formen wie elektrischen Steckverbindern, Rotoren und Druckschaltungen usw. verwendet.
Die Besonderheiten der Widerstandsschweißanwendungen in der Elektro- und Elektronikindustrie zeichnen sich durch Miniaturgrößen und exotische Werkstoffe aus, die sehr schwer zu schweißen sind.
Um die industriellen Anwendungen in der Elektro- und Elektronikindustrie zu unterstützen, wurden der eingebauten Materialdatenbank spezielle Materialien hinzugefügt, darunter Silber, Kupferlegierungen und Nickellegierungen usw. Um die Simulation von miniaturisierten Bauteilen zu vereinfachen, wurden die zulässigen Abmessungen in SORPAS® angegeben verlängert auf 0,1 Mikron (oder 4 Dezimalstellen für mm).
Parallele Lücke
Beim Parallelspaltschweißen handelt es sich um ein Widerstandsschweißverfahren, bei dem zwei Teile miteinander verbunden werden, indem beide Elektroden auf nur einem Teil auf derselben Oberfläche liegen. Der Schweißstrom fließt von einer Elektrode durch das Oberteil und teilweise in das Unterteil, bevor er über die zweite Elektrode zur Stromversorgung zurückkehrt. Paralleles Spaltschweißen wird hauptsächlich bei der Herstellung von Batteriepacks, medizinischen oder Automobilsensordrähten für Leiterplatten, Solarzellen, Hybrid- oder Mikrowellenschaltungen, Dünn- oder Dickschichtsubstraten und Reparaturen von Leiterbahnen mit feinen Linien angewendet.
Um eine erfolgreiche Verbindung durch Parallelspaltschweißen zu erzielen, ist die Teilegeometrie wichtig, um die Stromflüsse zu lokalisieren. Teile aus elektrisch resistiven Materialien wie Nickel- und Stahllegierungen können problemlos mit denselben Legierungen verschweißt werden. Wenn die Dicke des Oberteils 0,15 mm überschreitet, muss am Oberteil eine spezielle Geometriekonstruktion verwendet werden, da in diesem Fall sehr wenig Schweißstrom durch das Unterteil fließt. Elektrisch leitende Materialien wie Aluminium oder Kupfer sind beim Parallelspaltschweißen sehr viel schwieriger, da der größte Teil des Schweißstroms durch die Oberteile fließt und nicht in das Unterteil. Auch die hohe Wärmeleitfähigkeit dieser Materialien überträgt die Schweißwärme sehr schnell.
Um den Schweißstrom zu steuern und genügend Schweißwärme zu erzeugen, werden hauptsächlich zwei Techniken verwendet:
Fügen Sie Schlitze hinzu, um den direkten Schweißstrompfad im Gewindebohrerteil zu blockieren.
Fügen Sie Projektionen hinzu, um den aktuellen Pfad zu lokalisieren.
Heißes Abstecken
Das Mikroverbinden einer Gabel mit einem Draht wird häufig in der Elektronikindustrie eingesetzt. Die durch den Strom verursachte Widerstandserwärmung erleichtert das Schließen der Gabel um den Draht aufgrund des Erweichens des Materials. Gleichzeitig schmilzt die induzierte Temperatur die Polymerbeschichtung lokal auf dem Draht, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Draht und der Gabel herzustellen, während das Polymer den verbleibenden Draht isoliert hält.
Im Simulationsfall werden zwei Impulse mit zwei Schrittkräften beaufschlagt. Der erste Kraftschritt wird ausgeübt, bis die Verformung der Gabel ausreicht, um den anfänglichen Spalt zum Draht hin zu schließen. Nach dem Herstellen eines Schallkontakts zwischen der Gabel und dem Draht erwärmt der erste Stromimpuls die Gabelbeine und am Ende des ersten Stromimpulses wird die Spitze der Gabelbeine geschlossen. Ein zweiter Impuls mit zunehmender angelegter Last führt zu einer ausreichenden Wärme, um die Polymerbeschichtung und den elektrischen Kontakt zwischen der Gabel und dem Draht zu schmelzen.
