逆变电阻点焊

逆变电阻点焊设备调研报告逆变电阻点焊设备调研报告 焊接原理 焊接原理 电阻焊 resistance welding 是将被焊工件压紧于两电极之间 并施以电流 利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加 热到熔化或塑性状态 使之形成金属结合的一种方法 电阻焊方法主要有四 种 即点焊 缝焊 凸焊 对焊 逆变式焊机市场发展概况逆变式焊机市场发展概况 国际逆变式焊机产品发展总体概况 一 本产品国际现状分析 电焊机是现代工业重要的工艺装备 广泛应用于造船 化工 冶金 建筑 机械 汽车 轻工 电力等各工业部门 也是航天 电子 原子能等国防尖端工业中不可缺少的加工 设备 目前世界各国均对电焊机产品的研制给予了足够的重视 随着科学技术的进步 电力电子技术 材料加工技术和计算机技术的发展 极大地推动 了焊接电源的发展 焊接电源从电磁控制发展到电力电子控制 从整流电源发展到逆变 电源 逆变技术得到了突飞猛进的发展 目前 日本 美国等工业发达国家的焊机制造厂商和中国的许多焊机制造企业几乎全部 进入到逆变式焊机时代 这是因为逆变焊机对大幅度节省原材料 铜 硅钢片 降低制 造成本 大幅度减少电耗和明显改善焊接性能等方面都有突破性的意义 是电焊机产品 发展的必然 也是我国电焊机制造企业产品更新换代的必由之路 IGBT 逆变式焊机是目前工业机型的主要产品 它从 20 世纪 90 年代一直到现在都在快速 发展着 这一类产品是目前逆变焊机的主导产品 也是以后电焊机产品的发展方向 二 本产品主要国家和地区概况 1 美国 美国林肯电气公司 总部位于美国俄亥俄州克利夫兰市的林肯电气公司是一家弧焊产品设计 开发和制造的 跨国性企业 其机器人焊接系统 等离子和氧乙炔切割设备 钎焊等产品在全球市场中 占据主导地位 目前在全世界 20 个国家拥有 36 个工厂 并在 160 多个国家设有经销商 和销售代表处 林肯电气公司是国际焊切设备制造业先驱 进入中国后 林肯弧焊设备的足迹遍及中国 石化 造船 电建 汽车制造等许多行业 为国内众多产业 提供了最可靠的质量保证 米勒电气制造有限公司 米勒电气制造有限公司作为全球最大的焊接产品生产商 ITW 焊接集团的子公司 专门 从事焊接电源的研发生产 米勒电焊机产品系列包括 TIG 焊机 MIG 焊机 埋弧焊机 多功能焊机 发电机驱动焊机 手弧焊机 等离子切割机 送丝机 点焊机 自动焊接 系统 感应加热系统 焊枪及附件等 米勒焊机进入中国近三十年来 产品已广泛应用于航空航天 造船 集装箱 油田 油 气管道 大型钢结构 重型机械 石油化工 有色金属及不锈钢产品等工业制造或生产 领域 享有极高的声誉 2004 年 ITW 集团在华投资成立了北京米勒电气制造有限公司 不但生产米勒电焊机系列产品 还为用户提供广泛的培训服务和售后支持 更好地满足 国内客户的需求 北京米勒公司已经顺利取得 ISO9001 2000 和 CCC 的产品强制性认证 2 日本 日立集团 Hitachi 在全世界拥有约一千多家公司 日立集团经营的业务涵盖了极其广 泛的领域 是世界范围内罕见的 独具特色的企业集团 日立在广泛的事业领域中为社 会提供系统 产品及服务 其中包括信息通信系统 电子设备 电力 产业系统 数字 媒体 家用电器 高性能材料 物流及服务 金融服务等领域 1996 年 日本日立公司的 IGBT 逆变焊机已占 MIG MAG 焊机的 70 占 TIG 焊机的 95 以 上 占切割机的 100 除此之外 日本松下 大阪变压器公司的逆变式焊机都超过 50 3 芬兰 芬兰 KEMPPI 公司是世界上最大的弧焊设备生产厂商之一 自 20 世纪 70 年代率先在世 界上推出工业用逆变焊接电源以来 一直以其高度创新的产品成为国际逆变焊机的领导 者 随着科技的不断发展 KEMPPI 将最先进的数字化微机智能控制技术和 IGBT 逆变技术应 用到其产品的制造中 推出新一代革新焊接产品 采用微处理器监控焊接全过程 程 序化引弧和收弧 极小的焊接飞溅 智能化的参数调节 完美的焊接特性 轻量化的重 量和体积 极高的性能价格比 并具有功能多样性和应用广泛性等特点 KEMPPI 出色的产品特性使其用户遍及石化 冶金 造船 锅炉 航空航天 汽车制造 化工 铁路 建筑安装等众多行业 本产品国际发展趋势分析 1 高效和高功率密度 小型化 是国际上弧焊逆变器追求的主要目标之一 高频化和降低 主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途径 2 焊机产品将逐步走向数字化 数字化焊接电源的不断发展将推动整体焊接技术的进步 将促使焊接技术向着焊接工艺 高效化 焊接质量控制智能化 焊接生产过程机器人化的方向发展 随着数字控制技术 的发展 尤其是数字信号处理器 DSP 的广泛应用 使数字化焊接电源的波形控制能力 更为精确 为广大焊接工作者提供了方便的新型焊接工艺研发手段 使新工艺 新设备 的更新换代成为可能 例如 多年来 CO2 气体保护焊接工艺方法大量用于产品的焊接生 产过程 但焊接飞溅较大一直是人们急于解决的问题 数字化焊接电源可以实现电弧电 压 电流波形在线快速检测并计算短路过渡特征参数 进行自适应最优控制 用现代控 制理论算法使特征参数和焊接规范始终调节于最佳范围内 使焊接电弧处于稳定 动态 性能最佳的工作状态 对短路过渡电流波形的上升时间 燃弧时间 下降时间及各时段 的电流峰值进行精确控制 以达到进一步减小焊接飞溅 改善焊接性能及焊接质量的目 的 高速和高效化焊接是现代焊接的发展方向 是实现现代化焊接的必由之路 数字化焊机 是高效焊接和自动化焊接的基础 数字化焊接的概念及其特点 数字化焊机的实现方式 及数字化焊机对整个焊接生产工艺必将起到极大的推动作用 也将推动整个焊接行业的 技术进步 四 2009 年 2010 年国际国内逆变式焊机市场发展概况 近年来全球逆变式焊机的产量基本保持稳定的增长趋势 但受经济危机的影响 国际市 场萎缩 全球产量增长放缓 但随着全球经济的逐步好转以及下游行业需求的恢复 逆 变式焊机的市场规模将逐渐回暖 我国逆变式焊机的发展概况 一 我国逆变式焊机发展基本情况 长期以来 国外的焊机产品占据了我国电焊机市场的半壁江山 而国产焊机因设计水平 低 制造工艺落后和可靠性差等原因 在市场竞争中处于劣势 自改革开放以来 我国 先后引进和研制了一些先进的焊接设备及技术 不仅提高了我国焊接设备的设计和制造 水平 而且也使设备的品种 规格得到了丰富和发展 在我国 逆变弧焊机的研究工作起步不算晚 始于 80 年代初 1983 年成都电焊机研究所 第一台商品化的可控硅逆变弧焊整流器通过部级鉴定 1983 1991 年 清华大学 哈尔滨 工业大学 华南理工大学等相继推出各式开关器件的逆变焊机 1992 年 深圳瑞凌创始 人邱光先生成功研制出 110kHZ 的 MOSFET 的逆变焊机 并推向市场 2000 年 各种 IGBT 逆变焊机纷纷登台 近 10 年来 我国焊接设备研发 生产的整体水平通过 走出去 引进来 已有了巨大进步 但与欧美发达国家的同类产品相比 无论是在产品的技术含量 设计水平 还是制造水 平以及产品附加值上都存在着差距 在欧美发达国家的焊机已依靠 创新 取胜时 国产 焊机的水平还停留在初级的 制造 阶段 目前 我国逆变式焊机技术已有突破性的进展 国内有些技术力量雄厚 研发基础好 生产经验丰富的单位和企业 已较好地解决了逆变式焊机的设计 制造工艺以及产品可 靠性 安全性等问题 逆变式焊机产品已进入全面推广应用的阶段 可靠性和性能上也 满足火电 造船等工程的结构焊接要求 二 逆变式焊机总体市场现状 中国经济的发展给逆变式焊机行业带来了一个巨大的发展空间 在增加内需和扩大就业 等方面有着突出的作用 市场规模不断扩大 目前 我国的逆变焊机已可取代包括晶闸管在内的国内传统焊机 还可取代国际名牌焊 机 并出口到海外市场 同时逆变式焊机优势企业积极采用高新技术和先进适用技术改 造产业 提升企业的自主创新能力 如北京时代科技股份有限公司积极应对市场需求 研发了具有时代特色的逆变双电源双丝双弧埋弧焊机 不仅能满足多种大工业制造场合 下对高质量 高效率焊接的需求 而且对将来多丝多弧焊接设备的开发研制起到积极地 推动作用 受金融危机的影响 2009 年 逆变式焊机行业经济运行增速放缓 总体平稳 销售收入 为 31 9 亿元 较 2008 年增长 13 行业产量为 60 万台 同时 随着市场的变化 中 高技术含量的逆变式焊机产品已越来越受用户的青睐 但随着价格竞争的加剧 中低档 产品价格下滑 企业只有通过努力开发高技术含量 高附加值产品来获取更高的盈利和 市场占有率 三 逆变式焊机市场发展中存在的问题 我国逆变式焊机行业取得了长足的发展 但是行业在快速发展的同时 也不可避免的存 在着一些亟待解决的问题 1 逆变式焊机仍存在质量问题 原因主要有 部分逆变式焊机生产企业的制造设备及工艺手段不符合电力电子产品的生产要求 一 些焊机生产企业原有的车间和设备不适应逆变式弧焊机的生产 制造工艺结构安排和布线不合理 检测手段落后或不严格 生产规模小的企业 未能使用生产线和模具进行组装调试 2 研发投入少 创新能力差 目前我国逆变式焊机大多数企业投入的开发资金少 科研人员与资金投入长期不足 企 业创新能力差 创新能力是一个企业实力 科技水平和潜力的综合体现 依靠科技创新 来推动企业的技术进步 使企业的每种产品都具有高水平 高起点和持续发展 才能适 应目前我国焊接生产的不断发展及市场需求 一 一 主要产品及行业应用 主要产品及行业应用 电源电源 精密逆变直流点焊电源 高频逆变直流焊接电源 热压焊电源 HOT BAR 缝焊 电源 逆变交流电源 焊机焊机 汽车电子点焊机 电光源材料焊接专用焊机 电池点焊机 电容器精 密逆变点焊机 精密五金点焊机 电感点焊机 微型电机换向器点焊机 智 能卡焊接机 继电器逆变点焊机 开关点焊机 变压器焊接机 多股铜线压 方机 精密逆变线束焊接机 网络滤波器焊接机 铜合金点焊机 网络接口 器件自动焊接设备 变压器铜箔漆包线全自动点焊机 银触点焊接机 电声 器件点焊机 LED 引线自动点焊机 电子元器件精密点焊机 精密漆包线 点焊机 汽车点火线圈点焊机 开关铜线压方 铜片铜线焊接机 温控保护 器点焊机等等 应用领域 应用领域 1 各类继电器 微动开关 弹簧片 等铜类 银类开关上的银触点焊接 2 灯丝 灯盖等电光源行业中 钼片与钨杆的焊接 钼杆与钼箔的焊接 灯盖 的焊接 镍杯与可伐丝的焊接 镍杯与可伐丝以及杜镁丝三节的焊接 3 汽摩配件 五金行业中 适用于铜合金端子与单股 多股铜合金线焊接 多 股铜线之间焊接 多股线与漆包线焊接 镀银端子与镀锡铜片焊接 汽车连接 线等精密线束焊接 漆包线焊接 电感线与端子焊接 传感器端子与引线的焊 接 电机碳刷引线焊接 铜编织线 微电机马达引线焊接 铜端子焊接 端子 和线束焊接机 铜压线端子焊接机 4 电池行业中 电池盖帽 电池镍片 电池极耳 组电池引出片 纽扣电池焊 接 用于各种电池 镍氢 镍镉 锂电池 的极板 负极针 汇流片的焊接 5 电子元件行业中 电容器引线与喷金面焊接 各种电子引脚之间精密焊接 电子引脚 与软导线精密焊接 软导线与软导线之间高质量焊接 各种线材与元件精密焊 多股铜线 或单股铜线与电阻引脚 电容引脚 led 灯引脚 插座插片引脚 插头等电子引脚的焊接 二 精密逆变直流点焊机二 精密逆变直流点焊机 碰焊机碰焊机 逆变直流点焊电源逆变直流点焊电源 优势 优势 1 具有控制精确 工艺适应性广且节能 高效 稳定 操作简便等诸多优点 2 能事先定电流 定电压 定功率 定脉宽 定温控制 焊接电流保持稳定 避免受电网电压不稳的影响 大大减少虚焊 3 逆变直流点焊电源设备时间调节分辨率最高可达 40us 25kHz 逆变频率 反馈控制的响应速度快 输出稳定性好 4 直流输出 加热集中 焊接时间缩短 焊接时间最低能够控制在 0 04ms 对焊接时间任意控制 5 设备体积小 非常轻巧 更节能 三 三 精密逆变电阻点焊主要技术难题 核心技术 和发展方向 精密逆变电阻点焊主要技术难题 核心技术 和发展方向 微型件的点焊比较困难 为了提高点焊成品率与点焊质量 扩大电阻点焊技术在微型零件 制造中的应用 需要进一步发展精密电阻点焊技术 1 提高电源输出调节分辨率和响应速度 由于电阻点焊电流大 受回路的限制 电阻 点焊逆变电源采用的逆变频率比弧焊或其它电源的逆变频率低得多 通常采用 1kHz 左右 其调节分辨率和控制响应速度相应较低 近年来 相继有 2kHz 4kz 和 5kHz 的产品面 市 也有 25kHz 技术的报道 对精密点焊 提高逆变频率是必然趋势 逆变频率的提高需 要在变压器设计 减小回路损耗上下功夫 它们直接影响产品的品质 对微小零件的焊接 焊接电源的容量较小 提高逆变频率较容易实现 对大功率的电源则难度增大 微型件 的精密点焊也可以采用模拟式晶体管电源 这类电源能量损耗较大 逆变电源的改善有望 代替这类电源 2 改善焊接电流波形 提高焊接参数的工艺适应性 普通的电源设计为单次加热 两 次加热 复杂一些的电源有三次加热或带电流缓升缓降控制 由于精密点焊涉及的结构和 材料复杂 这些波形不能满足最佳焊接要求 如有的材料点焊采用去除氧化膜与调节起始 焊接条件 可以提高焊接的一致性 对精密点焊 要求波形精心设计 甚至包括波形的调 控 使之与材料的加热冷却过程相适应 3 发展精密点焊的实时质量控制技术 点焊过程实时控制是排除过程中各种干扰 提 高生产成品率的重要手段 控制方法包括工艺参数的稳定控制和质量的反馈控制 点焊质 量实时控制是一项重要的但长期没有解决好的难题 采用多参数的智能控制的研究 有较 好的前景 4 研制精密加压系统 焊接压力对点焊相当重要 微型件的焊接需要精密的加压保证 包括小压力稳定性 机械系统的随动性 与焊接变形相适应的快速反应 位置的适应 性与准确的位置控制等 传统的气动加压很难适应精密点焊的要求 采用弹簧压缩量触发 焊接通电的方式也难准确控制压力 其它的加压方式 包括采用压力传感器反馈控制 需 要进一步的探讨 5 提升计算机应用水平 利用计算机模拟技术 数据库技术建立精密点焊的辅助系统 对相当复杂的微型件的精密点焊应用将会有良好的帮助 焊接数据的采集与记录 保证 产品的可追溯性 对医疗器械等重要零件的焊接是十分重要的 具有联网技术的精密点焊 机的开发 为数据的记录与更新提供方便 可方便地进行远程监视与控制 四 国内国外逆变电阻点焊设备主要生产厂家以及价格水平 四 国内国外逆变电阻点焊设备主要生产厂家以及价格水平 1 镇江市美华电子产品有限公司 主要生产 MH200 型逆变电阻焊接电源 MH300 型逆变电阻焊接电源 MH500 型逆变电 阻焊接电源 MH800 型逆变电阻焊接电源 MH200 800 型逆变电阻焊接电源应用微电脑控制技术 适用于各种焊接环境 实现对焊 接电流进行精密控制 使输出电流稳定 对电网电压波动具有补偿作用 焊接效果一致 性好 它采用二段焊接功能 可以达到先预热后焊接的效果 焊接压力可调 它能适应 各种焊接要求很高的焊接规范 并且操作轻便 该点焊机可广泛应用于电子器件 精密 仪表 低压电器及轻工 家电等行业 PMN20A 逆变电阻焊机 PMN40A 逆变电阻焊机 PMN80A 逆变电阻焊机 PMN 系列逆变直流电阻点焊电源采用 IGBT 逆变技术 微机控制技术和现代电力电子技 术开发的新型电源 具有控制精度高 焊接工艺性能好 节能高效率等特点 特别适合 于铜 铝等有色金属材料与合金的点焊及精密零件的高质量焊接 2 苏州汉道机电有限公司 主要产品 立式 台式中频逆变点焊机 3 衡水市焊接设备有限公司 主要产品 DNK 40 80 100 150 450 型气动点焊机 4 深圳福斯特电子有限公司 主要产品 精密高频逆变焊机系列 适用范围 适用于电池 低压电器 汽车电子部件 微电机马达转子 电子零件 精密五 金 灯具等精密焊接以及大批量生产型电池组合极片焊接 特点 逆变电源具有体积小重量轻 放电时间短 电流冲击小 焊接飞溅小 焊接热变形小 焊接精密性高等 高可靠性及高效率 精密交流点焊系列 适用范围 大批量生产型电池组合极片焊接 特别适合用于 0 2 0 5mm 厚片等大动力电池 连接片焊接 特点 微电脑数字控制 焊接能量精确可调 以适应多种焊接要求 高可靠性及高效率 精密交流逆变焊机系列 适用范围 适用于镍氢镍镉的端面焊接 动力电池的厚片焊接 动力电池的铜极耳 以及精密五金的 焊接 特点 微电脑数字控制 焊接能量精确可调 以适应多种焊接要求 高可靠性及高效率 一体式机箱 无需特别安装 5 美国 sunstone 点焊 脉冲电弧和电阻点焊机 pulse Arc and resistance welder 机密电阻点焊机 Resistance Spot welder 精密电阻焊头系列 Weld Head Series 6 苏州华士焊接设备有限公司 中频逆变点焊机 价格 10000 00 元 台 应用领域 航空 汽车 照明 医疗 电池 插座 线材加工 电子 手机 餐具 五金 工具等 一般说来 体积小 重量轻的系统可加速移动 缩短工作周期 是焊接机器 自动 机械最好的配套方案 应用广泛 焊接变压器体积小而输出能量大 应用于汽车工业中之 一体式变压器速焊钳更见其优越处 适用范围 传感器 LED 及其引线 铜箔及漆包线 继电器 手表 电容芯子与引线 铜 线与电阻引脚 电感 电池与连接片 电子插座 银触点与铜片 电光用钨钼材料对焊 7 广州蓝能科技有限公司 电池盖帽电池镍片点焊机 电池极耳焊接机 组电池引片点焊机 纽扣电池点焊机 电 池钉针点焊机 动力电池碰焊机 集电子点焊机 30000 台 8 镇江精工焊接设备有限公司 脚踏式精密储能点焊机 12600 00 台 气动精密交流 点焊机 15000 00 台 移动式手焊钳精密交流点焊机 3400 00 台 铍铜焊接专用 气动精密交流点焊机 44000 00 台 立式气动精密储能点焊机 16000 00 台 中 频逆变真空封帽焊接机 80000 起 五 电阻焊行业的现状和发展趋势