La soldadura per resistència és un mètode fiable, de baix cost i eficaç per unir permanentment dues o més peces de metall.Tot i que la soldadura per resistència és un procés de soldadura real, sense metall d'aportació, sense gas de soldadura.No hi ha excés de metall per eliminar després de la soldadura.Aquest mètode és adequat per a la producció en massa.Les soldadures són sòlides i amb prou feines es noten.

Històricament, la soldadura per resistència s'ha utilitzat eficaçment per unir metalls d'alta resistència com ara els aliatges de ferro i níquel.La major conductivitat elèctrica i tèrmica dels aliatges de coure fa que la soldadura sigui més complexa, però els equips de soldadura convencionals sovint tenen la capacitat de fer-los. L'aliatge té una soldadura completa de bona qualitat.Amb tècniques de soldadura per resistència adequades, el coure de beril·li es pot soldar a si mateix, a altres aliatges de coure i a l'acer.Els aliatges de coure de menys d'1,00 mm de gruix són generalment més fàcils de soldar.

Processos de soldadura per resistència que s'utilitzen habitualment per a la soldadura de components de coure beril·li, soldadura per punts i soldadura per projecció.El gruix de la peça, el material d'aliatge, l'equip utilitzat i l'estat de la superfície requerit determinen l'adequació per al procés respectiu.Altres tècniques de soldadura per resistència d'ús habitual, com ara la soldadura amb flama, la soldadura a tope, la soldadura de costura, etc., no s'utilitzen habitualment per als aliatges de coure i no es discutiran.Els aliatges de coure són fàcils de soldar.

Les claus de la soldadura per resistència són el corrent, la pressió i el temps.El disseny dels elèctrodes i la selecció dels materials dels elèctrodes són molt importants per garantir la qualitat de la soldadura.Com que hi ha molta literatura sobre la soldadura per resistència d'acer, els diversos requisits per a la soldadura de coure de beril·li que es presenten aquí fan referència al mateix gruix.La soldadura per resistència gairebé no és una ciència precisa, i els equips i procediments de soldadura tenen un gran impacte en la qualitat de la soldadura.Per tant, presentat aquí només com a guia, es poden utilitzar una sèrie de proves de soldadura per determinar les condicions òptimes de soldadura per a cada aplicació.

Com que la majoria dels contaminants de la superfície de la peça de treball tenen una alta resistència elèctrica, la superfície s'ha de netejar periòdicament.Les superfícies contaminades poden augmentar la temperatura de funcionament de l'elèctrode, reduir la vida útil de la punta de l'elèctrode, deixar la superfície inutilitzable i fer que el metall es desviï de la zona de soldadura.provocar falses soldadures o residus.A la superfície s'uneix una pel·lícula d'oli o un conservant molt prima, que generalment no té problemes amb la soldadura per resistència, i el coure de beril·li galvanitzat a la superfície té menys problemes en la soldadura.

El coure de beril·li amb excés de lubricants no greixos o de rentat o d'estampació es pot netejar amb dissolvent.Si la superfície està molt oxidada o la superfície s'oxida amb un tractament tèrmic lleuger, cal rentar-la per eliminar l'òxid.A diferència de l'òxid de coure de color marró vermellós molt visible, l'òxid de beril·li transparent de la superfície de la cinta (produït per tractament tèrmic en un gas inert o reductor) és difícil de detectar, però també s'ha d'eliminar abans de soldar.

Aliatge de coure de beril·li

Hi ha dos tipus d'aliatges de coure de beril·li.Els aliatges de coure de beril·li d'alta resistència (aliatges 165, 15, 190, 290) tenen una resistència més alta que qualsevol aliatge de coure i s'utilitzen àmpliament en connectors elèctrics, interruptors i molles.La conductivitat elèctrica i tèrmica d'aquest aliatge d'alta resistència és al voltant del 20% de la del coure pur;Els aliatges de coure de beril·li d'alta conductivitat (aliatges 3.10 i 174) tenen una resistència més baixa i la seva conductivitat elèctrica és al voltant del 50% de la del coure pur, utilitzat per a connectors i relés d'alimentació.Els aliatges de coure de beril·li d'alta resistència són més fàcils de soldar per resistència a causa de la seva menor conductivitat elèctrica (o major resistivitat).

El coure de beril·li obté la seva alta resistència després del tractament tèrmic, i ambdós aliatges de coure de beril·li es poden subministrar en estat preescalfat o tractat tèrmicament.En general, les operacions de soldadura s'han de subministrar en condicions de tractament tèrmic.L'operació de soldadura s'ha de dur a terme generalment després del tractament tèrmic.En la soldadura per resistència de coure de beril·li, la zona afectada per la calor sol ser molt petita i no cal tenir una peça de coure de beril·li per al tractament tèrmic després de la soldadura.L'aliatge M25 és un producte de varetes de coure de beril·li de tall lliure.Com que aquest aliatge conté plom, no és adequat per a la soldadura per resistència.

Soldadura per punts per resistència

El coure de beril·li té menor resistivitat, major conductivitat tèrmica i coeficient d'expansió que l'acer.En general, el coure de beril·li té la mateixa resistència o més alta que l'acer.Quan utilitzeu el coure de beril·li de soldadura per punts per resistència (RSW) o coure de beril·li i altres aliatges, utilitzeu un corrent de soldadura més alt (15%), una tensió més baixa (75%) i un temps de soldadura més curt (50%).El coure de beril·li suporta pressions de soldadura més altes que altres aliatges de coure, però els problemes també poden ser causats per pressions massa baixes.

Per obtenir resultats consistents en aliatges de coure, els equips de soldadura han de ser capaços de controlar amb precisió el temps i el corrent, i es prefereix l'equip de soldadura de CA a causa de la seva temperatura d'elèctrode més baixa i el seu baix cost.Els temps de soldadura de 4-8 cicles van produir millors resultats.Quan es solden metalls amb coeficients d'expansió similars, la soldadura d'inclinació i la soldadura per sobreintensitat poden controlar l'expansió del metall per limitar el perill ocult d'esquerdes de soldadura.El coure de beril·li i altres aliatges de coure es solden sense inclinació i soldadura per sobreintensitat.Si s'utilitza soldadura inclinada i soldadura per sobreintensitat, el nombre de vegades depèn del gruix de la peça.

En la soldadura per punts per resistència de coure i acer de beril·li, o altres aliatges d'alta resistència, es pot obtenir un millor equilibri tèrmic mitjançant l'ús d'elèctrodes amb superfícies de contacte més petites en un costat del coure de beril·li.El material de l'elèctrode en contacte amb el coure de beril·li ha de tenir una conductivitat més alta que la peça de treball, és adequat un elèctrode del grup RWMA2.Els elèctrodes metàl·lics refractaris (tungstè i molibdè) tenen punts de fusió molt elevats.No hi ha tendència a adherir-se al coure beril·li.També hi ha elèctrodes de 13 i 14 pols disponibles.L'avantatge dels metalls refractaris és la seva llarga vida útil.Tanmateix, a causa de la duresa d'aquests aliatges, és possible que es puguin danyar la superfície.Els elèctrodes refrigerats per aigua ajudaran a controlar la temperatura de la punta i allargar la vida de l'elèctrode.Tanmateix, quan es solden seccions molt primes de coure de beril·li, l'ús d'elèctrodes refrigerats per aigua pot provocar l'extinció del metall.

Si la diferència de gruix entre el coure de beril·li i l'aliatge d'alta resistivitat és superior a 5, s'ha d'utilitzar la soldadura per projecció a causa de la manca d'equilibri tèrmic pràctic.

Soldadura per projecció per resistència

Molts dels problemes del coure beril·li en la soldadura per punts per resistència es poden resoldre amb la soldadura per projecció de resistència (RpW).A causa de la seva petita zona afectada per la calor, es poden realitzar múltiples operacions.Diferents metalls de diferents gruixos són fàcils de soldar.Els elèctrodes de secció transversal més amples i diverses formes d'elèctrodes s'utilitzen en la soldadura per projecció de resistència per reduir la deformació i l'adherència.La conductivitat de l'elèctrode és un problema menor que en la soldadura per punts per resistència.S'utilitzen habitualment els elèctrodes de 2, 3 i 4 pols;com més dur sigui l'elèctrode, més llarga serà la vida útil.

Els aliatges de coure més suaus no se sotmeten a soldadura per projecció de resistència, el coure de beril·li és prou fort per evitar l'esquerda prematura de cops i proporcionar una soldadura molt completa.El coure de beril·li també es pot soldar per projecció a gruixos inferiors a 0,25 mm.Igual que amb la soldadura per punts per resistència, normalment s'utilitzen equips de CA.

Quan es solden metalls diferents, els cops es troben en aliatges conductors més alts.El coure de beril·li és prou mal·leable per perforar o extruir gairebé qualsevol forma convexa.Inclou formes molt afilades.La peça de coure de beril·li s'ha de formar abans del tractament tèrmic per evitar esquerdes.

Igual que la soldadura per punts per resistència, els processos de soldadura per projecció de resistència de coure beril·li requereixen rutinàriament un amperatge més elevat.La potència s'ha d'activar momentàniament i prou alta com per fer que la protuberància es fongui abans que s'esquerdi.La pressió i el temps de soldadura s'ajusten per controlar el trencament dels cops.La pressió i el temps de soldadura també depenen de la geometria del cop.La pressió d'esclat reduirà els defectes de soldadura abans i després de la soldadura.

Manipulació segura del coure de beril·li

Com molts materials industrials, el coure de beril·li només és un perill per a la salut quan es manipula de manera inadequada.El coure de beril·li és completament segur en la seva forma sòlida habitual, en peces acabades i en la majoria de les operacions de fabricació.Tanmateix, en un petit percentatge d'individus, la inhalació de partícules fines pot conduir a condicions pulmonars més pobres.L'ús de controls d'enginyeria senzills, com ara operacions de ventilació que generen pols fina, pot minimitzar el perill.

Com que la fusió de soldadura és molt petita i no oberta, no hi ha cap perill especial quan es controla el procés de soldadura per resistència al coure beril·li.Si es requereix un procés de neteja mecànica després de la soldadura, s'ha de fer exposant el treball a un entorn de partícules fines.