[发明专利]金属结构件与五金件非接触式加热锡钎焊方法

说明书

本发明提供一种金属结构件与五金件非接触式加热锡钎焊方法，包括以下步骤：向传动系统上预置工件并向将工件向加热系统传输，所述工件包括金属结构件和五金件的预装配结构、预置在金属结构件与五金件之间的焊点处的焊料及用以定位预装配结构的周转夹具；对工件进行非接触式热辐射加热，使得焊点处的焊料充分熔融；对加热焊接完成的工件实施冷却，使得焊点被快速凝固。通过将焊接器件的装配、焊料添加与加热焊接进行拆分，可以对不同工序进行精细化管理，有利于提高焊接效率；通过非接触式整体加热焊接，使焊点充分吸热熔化，对金属结构件与五金件之间的焊点进行润湿、流动及元素扩散，有利于提高焊接质量。

技术领域

本发明涉及加工技术领域，具体涉及通信领域的关键部件的焊接相关工艺，尤其涉及一种金属结构件与五金件非接触式加热锡钎焊方法。

背景技术

基站天线是移动通信网络覆盖的关键部件，其中有一大类的主流部件是采用金属结构件与五金件搭焊而成。该主流器件的焊接质量，决定着该类基站天线的产品指标，为了保证良好的电气连接导通性能和结构连接稳定性，对于焊点的锡量一致性、焊点的融透性以及力学强度有着苛刻要求，因此，焊接工艺参数量化管控，是实现产品一致性的重大前提。

众所周知，传统锡钎焊接工艺是一种局部加热的焊接方法，采用烙铁发热，对被焊点进行接触传导热量，同时辅助焊锡丝进行焊料的填充。通信行业的金属结构件的焊接方式，基本上也是采用这种电烙铁焊接。由于金属结构件的吸热效应，为了使其加热能够满足焊接需求，需要较高的温度传递或长时间接触焊接，就必须选用大功率的焊台，由于长时间高温，加速烙铁头氧化，使用寿命大幅降低，同时加剧了焊点受热不均匀无法保证焊接温度的一致性而造成焊接质量可靠性下降，另一方面，采用人工焊接方式，无法保证焊接时间及送锡量的一致性，质量一致性差，焊接效率低下。

此外，基站天线中的金属结构件与五金件组成的部件，其不规则性造成了焊点多方位化，即多维度焊点大量同时存在，采用手工烙铁焊接，需反复摆放和定位，要实现其全自动化的焊接，基本上不可能。

业界也有一些创新，就是采用三维机械手带动烙铁进行定位焊接，可以在一定程度上解决同平面的焊点，同时解决了送锡和焊接时间的量化管控，但从原理上还是无法解决金属结构件的带来的吸热影响，产生的焊点可靠性问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种提高焊接效率、保证焊接质量的金属结构件与五金件非接触式加热锡钎焊方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种金属结构件与五金件非接触式加热锡钎焊方法，包括具有传动系统、沿工件传动方向设置的加热系统和冷却系统的整体加热焊接装置，所述方法包括以下步骤：向传动系统上预置工件并将工件向加热系统传输，所述工件包括金属结构件和五金件的预装配结构、预置在金属结构件与五金件之间的焊点处的焊料及用以定位预装配结构的周转夹具；对工件进行非接触式热辐射加热，使得焊点处的焊料充分熔融；对加热焊接完成的工件实施冷却，使得焊点被快速凝固。

进一步地，还包括工件的预装配工序，具体包括以下步骤：准备金属结构件并将其预定位在周转夹具上；在金属结构件上装配五金件，并实现二者的预紧；向金属结构件和五金件之间焊点处预置焊料。

优选地，通过立体型焊料自动添加设备向金属结构件和五金件之间焊点处添加所述焊料。

优选地，对工件进行非接触式热辐射加热步骤中，对加热系统的加热温度、加热时间进行设定，使加热系统根据预设的加热参数对工件加热。

进一步地，对加热区域实施温度分区分层控制，使得金属结构件本体与焊点处温度差在5-10℃内。

该方法还包括后续步骤，具体包括：从周转夹具上取下焊接完成的成品，并通过传动系统回传周转夹具。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：