СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

ТЕРМОКОМПРЕССИОННАЯ СВАРКА (ТС-)

Принцип сварки (рис. 1.75)

При термокомпрессионной сварке соединяемые детали прижимаются друг к другу сварочным инструментом специальной формы при температуре, не доходящей до

точки плавления материалов свариваемых деталей. Благодаря постоянному подвод - тепла поддерживается неизменная темпера­тура свариваемых деталей, в то же время прикладываемая нагрузка вызывает пласти ческую деформацию и обеспечивает соеди­нение деталей на атомарном уровне.

Границы применимости

Размеры: толщина s = 0,010-г-0,050 мм, диаметр d = 0,007ч-0,050 мм.

Группы материалов: золото

с золотом, серебром, алюминием; серебро с золотом, серебром, алюминием; алюминий с золотом, серебром, алюминием.

Область использования: производство конструктивных элементов в электротехнике и микроминиатюрной электронике.

Параметры: усилие F = 0,2ч-З Н; температура Т < 450 °С (опора), Т ^ 300 °С (инструмент); продолжительность сварки t == 400ч-1000 мс на выполнение одной перемычки.

Оборудование (табл. 1.97).

Сварочные машины для термокомпрессионной сварки.

Ручные: PDB 41 (ГДР), ЕМ-439 (СССР).

Автоматические: ADB-TC 3121 (ГДР), V-290R (ЧССР), ЕМ-490 (СССР). Материал инструмента: капилляры из стекла и карбиды вольфрама, стальные резцы.

Выбор основных и присадочных материалов

Выбор основных и присадочных материалов не требуется.

Техника сварки

Условия термокомпрессионной сварки:

1. Параметры нагрузки, температуры и продолжительности сварки должны обеспечить достаточное пластическое течение металла в зону контакта, в результате чего разрушается пленка примесей на контактной поверхности.

2. Рабочая температура должна быть ниже минимальной эвтектической темпе­ратуры применяемой комбинации материалов, но выше температуры рекристалли­зации свариваемых материалов.

3. Деформация соединяемых деталей должна быть достаточной в месте соеди­нения, но в то же время поперечное сечение изделий, например, проволоки, не должно уменьшаться более чем на 50 %.

4. При выполнении соединения между проволокой и слоем металла размер соеди­нительной поверхности должен превышать поперечное сечение проволоки.

5. Во избежание концентрации напряжений радиусы сварочных инструментов должны быть как минимум такими же, как у свариваемой проволоки.

Тепло может быть подведено к месту сварки нагревом инструмента, удерживаю­щего свариваемые детали, нагревом сварочного инструмента или одновременным нагревом обоих инструментов.

Для образования соединения можно использовать механические колебания.

ТАБЛИЦА f.97 МАШИНЫ ДЛЯ ТЕРМОКОМПРЕССИОННОЙ СВАРКИ Ручные сварочные установки

Сварочные автоматы

Изготовитель Программа позицио­нирования Корректировка

Допустимые размер­ные отклонения поло­жения проволоки Допустимые откло­нения положения гребенки Управление

Программирование

Elektromat, ГДР Корректируется

Электронная

A* dh 0,5 мм; А/у ± 0,5 мм;

±5°

Ар ± 100 мкм

Двухручный ма­нипулятор ху! р, световой крест под микроскопом

Свободное про­граммирование штеккерной па­нелью

Tesla

Неизменная

Без корректиров­ки

А х ± 0,5 мм;

А у гЬ 0,5 мм;

±0,4°

Ар zb 90 мкм

Двухручный ма­нипулятор ху/р, три винтовых позиционера, микроскоп Перфокарта

СССР

Корректируется

Электронная

А* ± 0,5 мм; А у ± 0,5 мм;

±5°

Ар ± 100 мкм

Двухручный ма­нипулятор ху! р, световой крест под микроскопом

Свободное прог­раммирование штеккерной па­нелью