使用1750微欧计进行焊接电阻测试

一、                      焊接质量控制的现有手段

 

在当代工业生产流程中,焊接的使用非常广泛,大到汽车轮船,小到电子元件,都有焊接的使用。而焊接技术也不断的改进升级,从传统的电阻焊到新兴的超声波焊,各种新技术层出不穷。而焊接质量的控制和检查,一直是焊接流程的难点。目前最广泛使用的,判断焊点质量好坏的方法是,对焊点施加一定的拉力,检查焊接是否牢固。这样的方法存在以下不足:

  • 拉力试验属于破坏性试验,证明该焊点不合格的同时,该焊点同时也受到破坏,而且往往无法进行二次焊接,或者二次焊接的质量往往更差;这就造成了成本的浪费;

  • 对合格产品进行拉力试验的时候,也对合格产品施加了一定程度的破坏,降低了其原有的焊接强度;即焊接“合格”的产品也被破坏,成为“不合格”的产品,形成潜在的质量风险。

 

二、                      焊接电阻的定义和测试技术

 

  1. 焊接电阻的定义

新兴的焊接质量测试技术是使用电阻测试的方法,对焊点的焊接电阻进行测试。焊接电阻是指在焊点处,被焊接的两种材料相互接触,而形成的连接点的接触电阻。焊接质量好的焊点,其焊接电阻小;焊接质量差的焊点(如虚焊、漏焊等),其焊接电阻大。

 

  1. 焊接电阻的测试技术

焊接电阻的测试模型如下图所示,即:Rm=R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7。其中引线电阻(R1, R2) 和接触电阻 (R3, R4) 可以使用直流低电阻的测试技术进行消除;由于焊点处是两种不同材料的接触点,对于焊接电阻测试不可避免的要计入一部分材料的阻值 (R6, R7) ,实际测试过程中,这部分的阻值越小越好。

焊接电阻模型

 

  1. 焊接电阻测试的考虑因素

根据实际测试的经验,焊接电阻的阻值很小,往往都在微欧量级,因此需要考虑的因素有:

  • 选用带有“四线测试法”和“脉冲测试法”功能的低电阻测试仪器,以消除引线电阻和接触电阻的影响;该仪器至少应具有微欧(10-6)分辨率,并且测试读数稳定无跳动;

  • 使用固定的,重复性好的测试工装和夹具,保证每次测试都接触相同的接触点,使每次测试过程中,材料电阻的计入尽可能完全相同;

  • 根据被测样品焊点的尺寸选择合适的测试探针;对于尺寸较小,外形较为特殊的被测样品,需要进行测试表笔的改造;在改造的过程中,应该保证四线测试法从仪器到被测样品接触点。

 

三、                      实际样品测试照片和数据

 

如下图所示,是使用美国TEGAM公司1750型微欧计进行测试的照片。TEGAM公司1750型微欧计采用“四线测试法”和“脉冲测试法”,分辨率为0.1微欧,并且读数稳定无跳动。

这次测试采用手动测试,没有使用固定的测试工装或夹具;为了获得更好的测试一致性,测试人员尽可能保证对于不同的样品都接触到相同的接触点;如果有条件的情况下,使用固定的工装和夹具,那么一定可以获得更好的测试结果。

开始测试和实验之前,首先短接测试表笔,查看仪器读数;在最小量程仪器应稳定显示0.000mΩ,如下图:

归零



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2018年8月9日 12:58

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