用于热焊的点火装置及其模具和包括该模具及装置的热焊设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于热焊的点火装置，所述点火装置包括导电性金属衬套(1)，所述金属衬套(1)可以封装与衬套(1)的内部腔室的内壁电连接的第一焊接材料的颗粒，提供有电绝缘盖和具有开口的底部基板，当第一放热反应已被引发时，所述第一焊接材料通过所述开口以炽热态落向封装在焊接模具(7)中的所述第二焊接材料；电极，所述电极穿过所述金属衬套(1)的盖并包括可连接至电压发生器(10)的能量输出(24b)的顶部触点和细丝形式的、可与第一焊接材料的颗粒电连接的底部触点，所述细丝由熔化温度高于所述焊接材料的点火温度的材料制成；以及连接确保性部件，所述连接确保性部件元件被引导进入底部基板与第一焊接材料的颗粒之间的内部腔室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热焊的点火装置及其模具和包括该模具及装置的热焊设备
本专利技术涉及用于例如那些使用在防止射线与地面连接的装置中的诸如焊条和电缆的焊接导体的热焊体系
专利技术背景热焊，特别是铜基热焊，是基于通过金属铝还原铜氧化物。该还原反应是高度放热的，其释放的大量热量能够使温度达到高于1000℃。这些条件允许将材料熔化以被焊接，即通过放热反应生成的热量接合在一起。尽管该反应为化学铝热反应，但被熟知的是，热焊通常是通过初始反应物来提供足够的能量以激活反应过程产生的，它在模具内快速且安全地发生，优选的，在为每一元素和焊接类型而具体设计的石墨模具中，例如为设计有T-型、线性、并行的焊接导体。热焊具有许多优势，这是由于热焊过程会产生分子变化，并且不只是与待焊接材料的机械连接，不仅可确保铜电缆之间的连接，而且确保焊接金属条和由黄铜、不锈钢、铜包钢接地棒等制成的部件之间的连接。在这些情况中，由此形成的焊接点具有比导体自身更高的导电性，这些焊接点不会随时间而侵蚀、生锈或降解；它们可抵抗电流耦合、能够经受重复的放电、它们的阻抗永远不会增加、它们比导体自身更耐机械力和耐压力，并提供对于形成的任何接地连接实现长期和可靠结果都特别重要的低电阻连接。在热焊中使用的焊接材料通常是铜和铝粉氧化物及能够与待焊接元素相兼容的金属合金形成元素(metallicalloy-formingelements)的混合物。虽然焊接材料的反应不会自发发生，但一旦开始，该过程在全程中无需供给大量能量就可被引发，并得到熔融铜和熔渣。为了给引发放热反应供给必要的能量，通常使用初始反应物粉末(初始材料)。所述初始反应物粉末，具有与焊接材料相似但略有不同的组分，特别是所用的铝，材料，比焊接材料更加精细且更具有反应活性，需要最小的能量源以发生反应，并随后转移给焊接材料所必需的能量以开始该反应，所述反应为金属氧化物与主体反应中所存在的铝之间的反应。应用于导体之间的焊接的传统热焊的已知顺序包括以下步骤：1、一旦焊接的导体干净又干燥，就将其置于模具中。2、在反应前，闭合模具以防止材料泄露，并放置支撑板以容纳该焊接材料。3、浇注该焊接材料。4、浇注初始反应物，以便大约50％的初始反应物通过焊接材料被分散在表面上，而为了促进点火则将另一半以融合的形式由模具的边缘浇注至焊接材料。5、用点火器或手枪火花点火器点火来提供足够的能量，以引起初始反应物的反应。6、通过这种反应物生成的能量引发主体反应，该主体反应被维持直到所有的焊接材料均反应完成，熔化支撑板，生成落入被封装导体的熔融铜，通过热焊产生分子键和彼此融合的导体。7、为了安全起见，等候几秒后打开该模具并得到该焊接点，清理该模具以形成适宜地新连接。用于热焊的传统方法具有一些期望被减小或消除的缺点。因此，根据使用条件或何时模具被蚀薄和料斗变宽，支撑板和浇注的焊接材料粉末会存在问题。这扰乱了平板稳定性和焊接材料以粉末的形式进入焊接腔室，在焊接腔室中，焊接材料的反应会产生与熔融铜不能够得到分离的熔渣。此外,坩埚料斗或焊接模具料斗中的初始材料和焊接材料的适当安排需要相对长的准备时间。由于环境条件(空气、温度、湿度)影响初始反应物的点火，初始反应物还可将使用和运输中的问题合理得消除，但是由于它的化学特性，其运输受限于一些情况和进口国。在本专利技术中，将上述提及的初始反应物粉末(初始材料)进一步替换为新的致密颗粒形的、并具有优选特征物化参数的第一焊接材料，消除所讨论过的缺点，以最佳的方式促进并且保证在那些主要在所述第二焊接材料也是固体颗粒形的情况下第二焊接材料的放热反应。这种颗粒具有这样的优势，即保持反应物的整个固定量的浓度以防止与通过焊接材料成分的分子量不同所引起的浓度不同的相关问题。已作了包括由完全地或部分地可替代材料制作的容器作为放置在焊接模具坩埚或料斗中的反应容器来克服上述所表明的任意缺点的尝试。这一包含焊接材料粉末的容器构成了消除粉末初始物用途的点火系统。因此，EP1472037描述了包括仅在其底部具有可熔融侧壁的容器的点火器，在该容器内具有热焊材料，点火器延展到该容器用于为放热的材料点火，且附着在该容器上的盖或帽密封顶部开口以由此防止污染物进入焊接材料，其特征在于材料耐热材料沿着容器的侧壁排列，其中，耐热材料为石墨膜(箔)，其为插入容器侧壁内的单独的衬里，且其中所述的容器侧壁具有圆锥形并包含金属。由于容器具有与料斗相同的形状，使得上述类型的容器和相应的点火系统可在熔渣中或者甚至最后一道焊接中产生不必要的燃烧和剩余物，并会大大增加产物的体积。生成的熔渣也会增加，因为如果容器没有被充满，则熔渣变为残渣，如果容器被充满，则熔渣变为焊接的一部分，该焊接具有改变初始混合物的熔料组成问题，会引起附加问题。反之，如果不振摇容器，随着时间的推移，混合物的较重成分将会聚集在容器的底部，这导致影响主体反应的焊接材料的部分组成发生变化。鉴于其本质，热焊伴随着释放大量的能量会产生非常高的温度，这有时候可引起高温熔料和/或熔渣以火花溅出焊接模具。这对焊接过程本身存在固有的职业危害,因此，远程引爆或点火所述过程大大地降低了焊接操作的操作者和技术人员的受灼伤的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述热焊点火装置、用于点火装置的热焊模具，以及用于热焊的包含所述模具和所述装置的设备的缺点。热焊点火装置包括在焊接模具中至少部分可封装的金属容器，所述金属容器包括由盖闭合的顶部基板、底部基板和用于封装具有点火温度的第一焊接材料的内部腔室，所述第一放热反应用来随后在第二焊接材料中引发第二放热反应，和用于在所述第一焊接材料中开始并引发第一放热反应的点火构件，其目的在于随后在第二焊接材料中引发第二放热反应，其中，所述金属容器为导电性金属衬套，所述导电性金属衬套预期为可连接电压发生器的能量输出的第一电极；所述金属衬套的盖由优选不会发生热变形的电绝缘材料制成，如聚酯薄膜材料(DM)；所述金属衬套的底部基板具有开口，当放热反应已被引发时，通过所述开口第一焊接初始材料以炽热态落向封装在焊接模具内的第二焊接材料，在第二焊接材料中引发第二放热反应；所述金属衬套的内部腔室包括大小用于封装固体颗粒形的第一焊接材料的内壁，所述内壁适用于放置第一焊接材料的颗粒与内部腔室的内壁电连接。所述内壁的内部周边优选与第一焊接材料的颗粒的外部周边互补；所述点火构件包括电极，所述电极穿过所述金属衬套的盖并包括顶部触点，所述顶部触点可连接至电压发生器的能量输出的第二电极，优选由黄铜或锡材料制成，和细丝形式的底部触点，所述底部触点可与第一焊接材料的颗粒电连接，所述顶部触点和底部触点均能够通过有细丝出现的连接区被连接；所述细丝由具有焊接温度高于第一焊接材料的点火温度的材料制成，而且有可能的是，细丝自身可连接至预设的所述电压发生器的能量输出的第二电极；当所述颗粒在放热反应之前被封装在所述金属衬套的内部腔室内时，一确保性部件被支撑在所述内部腔室的内部周边内的金属衬套的底部基板上、并处于所述第一焊接材料颗粒的下方，以确保所述颗粒与细丝良好连接部件。所述确保性部件可由由于放热反应而完全熔化或部分熔化的材料制成，所述确保性部件可以是螺旋弹簧，其被引导进入所述金属衬套的内部腔室，并通过第一焊接材料的颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热焊的点火装置，所述点火装置包括至少部分可封装在焊接模具中的金属容器，所述金属容器包括由盖闭合的顶部基板、底部基板、用于封装具有点火温度的第一焊接材料的内部腔室，以及用于引发第一焊接材料的第一放热反应、以为了引发封装在焊接模具中的第二焊接材料的第二放热反应的点火构件，其特征在于：所述金属容器为导电性金属衬套(1)，可连接至电压发生器的能量输出(24)的第一电极(24a)；所述金属衬套(1)的盖(2)由电绝缘材料制成；所述金属衬套(1)的底部基板(1b)具有开口(1d)，当所述第一放热反应被引发时，所述第一焊接材料(4)通过所述开口(1d)以炽热态落向封装在焊接模具(7)中的所述第二焊接材料(4a)；所述内部腔室(1c)包括大小用于封装固体颗粒形的第一焊接材料(4)的内壁，并适用于将放置的第一焊接材料(4)的颗粒与所述内部腔室(1c)的内壁电连接；所述点火构件包括穿过所述金属衬套(1)的盖(2)的电极(5)，所述电极(5)包括可连接至电压发生器的能量输出(24)的第二电极(24b)的顶部触点(5a)和细丝形式的、可与所述第一焊接材料(4)的颗粒电连接的底部触点(5b)；所述细丝(5b)由熔化温度大于所述第一焊接材料(4)的点火温度的材料制成；确保所述第一焊接材料(4)的颗粒与所述细丝(5b)连接的连接确保性部件(3)部件被支撑在所述金属衬套(1)的底部基板(1b)上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.20 ES P2012304121.一种用于热焊的点火装置，所述点火装置包括至少部分可封装在焊接模具中的金属容器，所述金属容器包括由盖闭合的顶部基板、底部基板、用于封装具有点火温度的第一焊接材料的内部腔室，以及用于引发第一焊接材料的第一放热反应、以为了引发封装在焊接模具中的第二焊接材料的第二放热反应的点火构件，其特征在于：所述金属容器为可封装在所述焊接模具的导电性顶盖(27)中的导电性金属衬套(1)，其设计为用于环绕并连接所述点火装置的所述金属衬套(1)，并可连接至电压发生器的能量输出(24)的第一电极(24a)；所述金属衬套(1)的盖(2)由电绝缘材料制成；所述金属衬套(1)的底部基板(1b)具有开口(1d)，当所述第一放热反应被引发时，所述第一焊接材料(4)通过所述开口(1d)以炽热态落向封装在焊接模具(7)中的所述第二焊接材料(4a)；所述内部腔室(1c)包括大小用于封装固体颗粒形的第一焊接材料(4)的内壁，并适用于将放置的第一焊接材料(4)的颗粒与所述内部腔室(1c)的内壁电连接；所述点火构件包括穿过所述金属衬套(1)的盖(2)的电极(5)，所述电极(5)包括可连接至电压发生器的能量输出(24)的第二电极(24b)的顶部触点(5a)和可与所述第一焊接材料(4)的颗粒电连接的、细丝(5b)形式的底部触点；所述细丝(5b)形式的底部触点由熔化温度大于所述第一焊接材料(4)的点火温度的材料制成；确保所述第一焊接材料(4)的颗粒与所述细丝(5b)形式的底部触点连接的连接确保性部件被支撑在所述金属衬套(1)的底部基板(1b)上；所述连接确保性部件包括螺旋弹簧(3)，所述螺旋弹簧(3)被引导进入所述内部腔室(1c)的内部周边，且当所述第一焊接材料(4)的颗粒在放热反应之前被封装在所述金属衬套(1)的所述内部腔室(1c)内时，所述螺旋弹簧(3)被所述第一焊接材料(4)的颗粒压缩；并当所述第一焊接材料(4)逐渐以炽热态通过所述金属衬套(1)的所述底部基板(1b)的所述开口(1d)落向所述焊接模具(7)时，所述螺旋弹簧(3)被释放。2.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述第二焊接材料(4a)是固体颗粒形式。3.根据前述任一项权利要求所述的点火装置，其特征在于，所述第一焊接材料(4)和/或所述第二焊接材料(4a)的组份包括40-60％之间的从粒度分布不大于1000微米、表观密度在1.25-1.9g/cm3之间和纯度不低于99.5％，且适于压实的初始金属粉末中获得的反应性金属氧化物。4.根据权利要求3所述的点火装置，其特征在于，所述初始金属粉末为铜。5.根据权利要求4所述的点火装置，其特征在于，所述初始金属粉末为电镀铜。6.根据权利要求3所述的点火装置，其特征在于，所述反应性金属氧化物还包括一定量的初始金属，所述初始金属不超过所述第一焊接材料(4)和/或所述第二焊接材料(4a)的总组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯·波马尔·加西亚，维罗妮卡·波马尔·派得瑞多，
申请(专利权)人：安普利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES