Kimpalan rintangan ialah kaedah yang boleh dipercayai, kos rendah dan berkesan untuk menyambung secara kekal dua atau lebih kepingan logam bersama-sama.Walaupun kimpalan rintangan adalah proses kimpalan sebenar, tiada logam pengisi, tiada gas kimpalan.Tiada logam berlebihan untuk dikeluarkan selepas kimpalan.Kaedah ini sesuai untuk pengeluaran besar-besaran.Kimpalan adalah pepejal dan hampir tidak ketara.

Dari segi sejarah, kimpalan rintangan telah digunakan dengan berkesan untuk menyambung logam rintangan tinggi seperti aloi besi dan nikel.Kekonduksian elektrik dan haba aloi tembaga yang lebih tinggi menjadikan kimpalan lebih kompleks, tetapi peralatan kimpalan konvensional selalunya mempunyai keupayaan untuk membuat ini Aloi mempunyai kimpalan penuh yang berkualiti baik.Dengan teknik kimpalan rintangan yang betul, kuprum berilium boleh dikimpal pada dirinya sendiri, pada aloi kuprum lain, dan pada keluli.Aloi tembaga kurang daripada 1.00mm tebal biasanya lebih mudah untuk dikimpal.

Proses kimpalan rintangan yang biasa digunakan untuk mengimpal komponen tembaga berilium, kimpalan titik dan kimpalan unjuran.Ketebalan bahan kerja, bahan aloi, peralatan yang digunakan dan keadaan permukaan yang diperlukan menentukan kesesuaian untuk proses masing-masing.Teknik kimpalan rintangan lain yang biasa digunakan, seperti kimpalan nyalaan, kimpalan punggung, kimpalan jahitan, dsb., tidak biasa digunakan untuk aloi kuprum dan tidak akan dibincangkan.Aloi tembaga mudah dipateri.

Kunci dalam kimpalan rintangan ialah arus, tekanan dan masa.Reka bentuk elektrod dan pemilihan bahan elektrod adalah sangat penting untuk jaminan kualiti kimpalan.Memandangkan terdapat banyak literatur tentang kimpalan rintangan keluli, beberapa keperluan untuk mengimpal tembaga berilium yang dibentangkan di sini merujuk kepada ketebalan yang sama.Kimpalan rintangan bukanlah sains yang tepat, dan peralatan dan prosedur kimpalan mempunyai kesan yang besar terhadap kualiti kimpalan.Oleh itu, dikemukakan di sini sebagai panduan sahaja, satu siri ujian kimpalan boleh digunakan untuk menentukan keadaan kimpalan yang optimum untuk setiap aplikasi.

Oleh kerana kebanyakan bahan cemar permukaan bahan kerja mempunyai rintangan elektrik yang tinggi, permukaan harus dibersihkan secara rutin.Permukaan yang tercemar boleh meningkatkan suhu operasi elektrod, mengurangkan hayat hujung elektrod, menyebabkan permukaan tidak boleh digunakan, dan menyebabkan logam menyimpang dari kawasan kimpalan.menyebabkan kimpalan atau sisa palsu.Filem atau pengawet minyak yang sangat nipis dilekatkan pada permukaan, yang secara amnya tidak mempunyai masalah dengan kimpalan rintangan, dan tembaga berilium yang disadur di permukaan mempunyai masalah paling sedikit dalam kimpalan.

Tembaga berilium dengan lebihan pelincir tidak berminyak atau mengepam atau mengecap boleh dibersihkan dengan pelarut.Jika permukaan berkarat teruk atau permukaan teroksida oleh rawatan haba ringan, ia perlu dibasuh untuk mengeluarkan oksida.Tidak seperti oksida kuprum perang kemerahan yang sangat kelihatan, oksida berilium telus pada permukaan jalur (dihasilkan oleh rawatan haba dalam gas lengai atau pengurangan) sukar untuk dikesan, tetapi juga mesti dikeluarkan sebelum mengimpal.

Aloi Tembaga Berilium

Terdapat dua jenis aloi kuprum berilium.Aloi tembaga berilium kekuatan tinggi (Alloy 165, 15, 190, 290) mempunyai kekuatan yang lebih tinggi daripada mana-mana aloi kuprum dan digunakan secara meluas dalam penyambung elektrik, suis dan spring.Kekonduksian elektrik dan haba aloi kekuatan tinggi ini adalah kira-kira 20% daripada kuprum tulen;aloi tembaga berilium kekonduksian tinggi (aloi 3.10 dan 174) mempunyai kekuatan yang lebih rendah, dan kekonduksian elektriknya adalah kira-kira 50% daripada tembaga tulen, digunakan untuk penyambung kuasa dan geganti.Aloi kuprum berilium berkekuatan tinggi lebih mudah untuk dikimpal rintangan kerana kekonduksian elektriknya yang lebih rendah (atau kerintangan yang lebih tinggi).

Tembaga berilium memperoleh kekuatannya yang tinggi selepas rawatan haba, dan kedua-dua aloi tembaga berilium boleh dibekalkan dalam keadaan pra-panas atau dirawat haba.Operasi kimpalan secara amnya hendaklah dibekalkan dalam keadaan yang dirawat haba.Operasi kimpalan biasanya perlu dijalankan selepas rawatan haba.Dalam kimpalan rintangan kuprum berilium, zon terjejas haba biasanya sangat kecil, dan ia tidak diperlukan untuk mempunyai bahan kerja tembaga berilium untuk rawatan haba selepas kimpalan.Aloi M25 ialah produk batang tembaga berilium pemotongan bebas.Oleh kerana aloi ini mengandungi plumbum, ia tidak sesuai untuk kimpalan rintangan.

Kimpalan titik rintangan

Tembaga berilium mempunyai kerintangan yang lebih rendah, kekonduksian terma yang lebih tinggi dan pekali pengembangan daripada keluli.Secara keseluruhan, tembaga berilium mempunyai kekuatan yang sama atau lebih tinggi daripada keluli.Apabila menggunakan kimpalan titik rintangan (RSW) tembaga berilium sendiri atau tembaga berilium dan aloi lain, gunakan arus kimpalan yang lebih tinggi, (15%), voltan rendah (75%) dan masa kimpalan yang lebih pendek (50%) .Tembaga berilium menahan tekanan kimpalan yang lebih tinggi daripada aloi tembaga lain, tetapi masalah juga boleh disebabkan oleh tekanan yang terlalu rendah.

Untuk mendapatkan hasil yang konsisten dalam aloi tembaga, peralatan kimpalan mesti dapat mengawal masa dan arus dengan tepat, dan peralatan kimpalan AC lebih disukai kerana suhu elektrodnya yang lebih rendah dan kos yang rendah.Masa kimpalan 4-8 kitaran menghasilkan hasil yang lebih baik.Apabila mengimpal logam dengan pekali pengembangan yang serupa, kimpalan kecondongan dan kimpalan arus lebih boleh mengawal pengembangan logam untuk mengehadkan bahaya tersembunyi retakan kimpalan.Kuprum berilium dan aloi kuprum lain dikimpal tanpa senget dan kimpalan arus lebih.Jika kimpalan condong dan kimpalan arus lebih digunakan, bilangan kali bergantung pada ketebalan bahan kerja.

Dalam kimpalan titik rintangan kuprum dan keluli berilium, atau aloi rintangan tinggi yang lain, keseimbangan haba yang lebih baik boleh diperolehi dengan menggunakan elektrod dengan permukaan sentuhan yang lebih kecil pada satu sisi kuprum berilium.Bahan elektrod yang bersentuhan dengan kuprum berilium harus mempunyai kekonduksian yang lebih tinggi daripada bahan kerja, elektrod kumpulan RWMA2 adalah sesuai.Elektrod logam refraktori (tungsten dan molibdenum) mempunyai takat lebur yang sangat tinggi.Tidak ada kecenderungan untuk melekat pada tembaga berilium.Elektrod kutub 13 dan 14 juga tersedia.Kelebihan logam refraktori adalah hayat perkhidmatan yang panjang.Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kekerasan aloi tersebut, kerosakan permukaan mungkin berlaku.Elektrod yang disejukkan dengan air akan membantu mengawal suhu hujung dan memanjangkan hayat elektrod.Walau bagaimanapun, apabila mengimpal bahagian kuprum berilium yang sangat nipis, penggunaan elektrod yang disejukkan air boleh mengakibatkan pelindapkejutan logam.

Jika perbezaan ketebalan antara tembaga berilium dan aloi kerintangan tinggi adalah lebih besar daripada 5, kimpalan unjuran harus digunakan kerana kekurangan keseimbangan terma praktikal.

Kimpalan unjuran rintangan

Banyak masalah tembaga berilium dalam kimpalan titik rintangan boleh diselesaikan dengan kimpalan unjuran rintangan (RpW).Oleh kerana zon terjejas habanya yang kecil, pelbagai operasi boleh dilakukan.Logam yang berbeza dengan ketebalan yang berbeza mudah dikimpal.Elektrod keratan rentas yang lebih luas dan pelbagai bentuk elektrod digunakan dalam kimpalan unjuran rintangan untuk mengurangkan ubah bentuk dan melekat.Kekonduksian elektrod adalah kurang masalah daripada dalam kimpalan titik rintangan.Yang biasa digunakan ialah elektrod 2, 3, dan 4 kutub;semakin keras elektrod, semakin lama hayatnya.

Aloi kuprum yang lebih lembut tidak menjalani kimpalan unjuran rintangan, tembaga berilium cukup kuat untuk mengelakkan keretakan bonggol pramatang dan memberikan kimpalan yang sangat lengkap.Tembaga berilium juga boleh dikimpal unjuran pada ketebalan di bawah 0.25mm.Seperti kimpalan titik rintangan, peralatan AC biasanya digunakan.

Apabila memateri logam yang tidak serupa, bonggol terletak dalam aloi konduktif yang lebih tinggi.Tembaga berilium cukup mudah ditempa untuk menumbuk atau menyemperit hampir semua bentuk cembung.Termasuk bentuk yang sangat tajam.Bahan kerja tembaga berilium hendaklah dibentuk sebelum rawatan haba untuk mengelakkan keretakan.

Seperti kimpalan titik rintangan, proses kimpalan unjuran rintangan tembaga berilium secara rutin memerlukan amperage yang lebih tinggi.Kuasa mesti bertenaga seketika dan cukup tinggi untuk menyebabkan tonjolan cair sebelum ia retak.Tekanan dan masa kimpalan diselaraskan untuk mengawal pecah benjolan.Tekanan dan masa kimpalan juga bergantung kepada geometri benjolan.Tekanan pecah akan mengurangkan kecacatan kimpalan sebelum dan selepas kimpalan.

Pengendalian Selamat Tembaga Beryllium

Seperti kebanyakan bahan industri, tembaga berilium hanyalah bahaya kesihatan apabila dikendalikan secara tidak betul.Tembaga berilium benar-benar selamat dalam bentuk pepejal biasa, dalam bahagian siap, dan dalam kebanyakan operasi pembuatan.Walau bagaimanapun, dalam peratusan kecil individu, penyedutan zarah halus boleh menyebabkan keadaan paru-paru yang lebih teruk.Menggunakan kawalan kejuruteraan yang mudah, seperti operasi pembuangan yang menghasilkan habuk halus, boleh meminimumkan bahaya.

Kerana leburan kimpalan sangat kecil dan tidak terbuka, tidak ada bahaya khusus apabila proses kimpalan rintangan tembaga berilium dikawal.Jika proses pembersihan mekanikal diperlukan selepas pematerian, ia mesti dilakukan dengan mendedahkan kerja kepada persekitaran zarah halus.