СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 6/2016

ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2016 a б a б Реклама Рис. 1. Вид на рабочую зону нового инструмента для разварки: а – вид снизу; б – вид после выполнения 25 000 сварок Рис. 2. Пятно разварки: а – полученное при использовании нового инструмента, взятого за образец; б – полученное с помощью того же инструмента, выполнившего 25 000 стандартных операций сварки мента разварки, который, как правило, имеет эллиптическуюформу и гладкую матовую поверхность. Благодаря осо- бой конструкции центра инструмен- та, не наблюдается сильной текучести материала. Ширина пятна контакта меньше, чем при разварке алюминие- вой проволокой, и составляет прибли- зительно 120% от диаметра проволоки. На рисунке 2а изображено пятно кон- такта проволоки (вид сварного соеди- нения сверху). В процессе использования инстру- мента, взятого за образец, форма, поверхность наконечника инструмента и пятно контакта существенно меняют- ся. Контактная поверхность инструмен- та изнашивается (см. рис. 1б). В отличие от разварки алюминиевой проволо- кой, в данном случае остатки матери- ала не скапливаются на инструменте, однако на поверхности разварки ска- зывается износ V-образной канавки инструмента. Результат использования инструмента с изношенным наконеч- ником можно видеть на пятне развар- ки (см. рис. 2б). Причинами износа являются исти- рание и пластическая деформация. Кроме того, наблюдается разрушение поверхности материала и повторное отложение мелких частиц при окис- лении меди. Описанные механизмы износа яв- ляются следствием высокого механиче- ского давления в зоне контакта прово- локи и инструмента и зависят от харак- теристик меди. Кроме того, предпола- гается, что относительное движение между медной проволокой и инстру- ментом также приводит к износу. По завершении процесса разварки ниж- няя сторона проволоки уже присоеди- нена к контактной площадке, в то вре- мя как инструмент продолжает коле- баться. Такое относительное движение между инструментом и квазификсиро- ванной контактной площадкой можно компенсировать за счёт упругой дефор- мации проволоки и движения инстру- мента и проволоки относительно друг друга (микропроскальзывание). Более высокий показатель модуля упругости Юнга меди, по сравнению с алюмини- ем, уменьшает пластическую деформа- цию, и микропроскальзывание в дан- ном случае становится решением про- блемы износа инструмента. Блестящая и гладкая поверхность изношенного кончика инструмента разварки, изоб- ражённая на рисунке 1б, подтвержда- ет данную гипотезу. Рассмотренные механизмы изно- са инструмента разварки напрямую никак не влияют на прочность развар- ки. Усилие сдвига сварного соединения, выполненного с помощью инструмен- та, выполнившего 25 000 сварок, не сни- жается. С ОСТОЯНИЕ РАСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РАЗВАРКЕ Для исследования состояния расход- ных материалов при разварке толстой медной проволокой были проведены испытания на долговечность и проана- лизированы различные аспекты каче- ства разварки. При этом под «качеством разварки» понимают сочетание её внешнего вида, технологических пока- зателей и механической прочности. Испытание на долговечность – экспериментальная модель Для исследования долговечности была выбрана экспериментальная модель разварки медной проволокой диаметром 500 мкм со стандартны- ми параметрами и компонентами. Для испытаний была выбрана проволока PowerCu фирмы Heraeus (Германия). Из-за необходимости проведения боль- шого количества разварок были исполь-