铜-铝复合型材料及小型断路器线圈组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电器元件技术领域的电磁感应线圈及其连接板，具体地说，涉及的是一种铜-铝复合型材料及由铜-铝复合型材料构成的小型断路器线圈组件。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，无论是工业、农业、商业、国防，还是卫生、金融和人们的日常生活等，对电的需求量也越来越大，对供电网络的运行和保护要求更是越来越高。小型断路器是一种广泛用于低压配电终端的配电电器，承担短路及过载分断保护之功能，其内部结构中电磁线圈及其连接板的性能对分断保护起着决定性作用。随着小型断路器年需求量急剧增加，电磁线圈及连接板用量也随之大幅度增加，因此，电磁线圈及其连接板，性能提高和成本节约具有重要的实用价值和社会意义。
[0003]经检索，国内外涉及小型断路器用的电磁线圈及其连接板材料选用的研究或报道极少。对于小型断路器用电磁线圈及其连接板的材料，其设计原则:不仅满足导电性要求，而且要求质量轻、体积小，价格低廉。目前，国内外市场上开发用于小型断路器上电磁线圈及其连接板材料为纯紫铜材料。紫铜线圈和连接板价格比较昂贵，小型断路器用量较大，且更新较快，大量使用纯铜材料，造成极大浪费;且由于紫铜密度较大，使得产品较重。同时，紫铜在通电下发热，表面极易被氧化而脱皮，影响产品性能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种铜-铝复合型材料及由其构成的小型断路器线圈组件，重点解决线圈与连接板连接问题。
[0005]为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]根据本实用新型第一个方面，提供一种铜-铝复合型材料，该材料包括铜或铜合金料带，所述铜或铜合金料带的一面设有槽，所述槽中嵌入铝带，所述铜或铜合金料带、所述铝带经复合得到铜或铜合金局部、单面覆铝料带，即铜-铝复合型材料。
[0007]优选地，所述铜或铜合金料带，宽度为30mm?150mm、厚度为Imm?20mm。
[0008]优选地，所述槽，数目为至少I条，槽的宽为2mm?25mm、深为0.2mm?1mm，且任意两条槽间距大于20mm。
[0009]优选地，所述铝或铝合金料带，宽度H与所述槽的宽度关系:槽宽-0.5mm<H<槽宽+0.5mm，且所述铝或铝合金料带的厚度与所述槽的深度相同。
[0010]本实用新型采用铜或铜合金料带开槽后，可以有效将铝料带固定于铜或铜合金料带的槽中，使得铝带复合后呈直线形。同时铝带和铜带镶嵌式复合时，铝带三个面(另一面与乳辊接触)都被铜带上的槽约束，加之铝延展性比铜要好，在铜带上的槽内发生极大变形时，保障铝带能与铜紧密结合，有效增加铝和铜接触面积，提高结合强度。
[0011]根据本实用新型第二个方面，提供一种采用上述铜-铝复合型材料的小型断路器线圈组件，所述组件包括线圈和与线圈连接的连接板，所述线圈为表面带有绝缘层的铝丝或铝合金丝材缠绕而成，所述连接板采用所述铜-铝复合型材料制备，所述连接板的一端部局部、单面覆铝，所述线圈与所述连接板的连接处位于所述连接板的覆铝区域。
[0012]优选地，所述铝丝或铝合金丝材为表面带有绝缘漆的圆形或方形铝丝或铝合金丝材。
[0013]优选地，所述的连接板，其中局部、单面覆铝的铝宽度不少于2_。
[0014]优选地，所述线圈与连接板采用加焊料电阻焊接连接、或者加焊料感应焊接连接、或者卡扣紧固连接。
[0015]现有小型断路器线圈和连接板都是采用紫铜，没有采用铝线圈的，成本太高且产品重量很大，本实用新型进行了改进，将紫铜线圈替换为铝线圈克服这些问题，同时因为采用铝线圈，连接板不能采用铜，因为铜、铝熔点相差较大，焊接较难。因此，本实用新型进一步采用铜-铝复合型材料构成连接板，且将连接板上局部、单面覆铝区域用于连接铝线圈；这样一方面进一步的降低了产品重量、降低成本，另一方面有效实现铝和铝焊接或物理连接，解决两者连接问题，保证了焊接质量。
[0016]优选地，所述线圈与所述连接板，两者相互连接长度小于10mm、大于3mm。
[0017]优选地，所述线圈与连接板之间采用以下任一种连接方式:加焊料电阻焊接连接、加焊料感应焊接连接、卡扣紧固连接、连接板端部包裹线圈压紧连接。
[0018]基于现有小型断路器设计系统，本实用新型采用纯铝线圈和局部覆铝导线板相连接，达到节约成本目的。同时，连接板局部覆铝，可以有效实现铝-铝焊接，解决了如果只采用铝线圈、在铜和铝的连接处无法实现焊接的问题。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0020]本实用新型所提供电磁线圈及其连接板与以往传统材料纯紫铜有显著不同，本实用新型采用铜-铝复合型材料(铜局部镶嵌复合铝)的连接板，与铝线圈进行连接，得到铜-铝复合材料的电磁线圈及连接板，能够有效解决线圈与连接板连接问题。同时，本实用新型采用局部单面镶嵌铝，保持了铜原有导电性能，且单重较轻，总体成本比传统材料降低60 %，并且具有优良的加工性能，成材率高。
【附图说明】
[0021]图1为传统纯紫铜、电磁线圈及其连接板结构示意图；
[0022]图2a、图2b分别为本实用新型一实施例铜-铝复合型材料俯视图和刨面图；
[0023]图3为本实用新型一实施例制备的线圈组件结构示意图；
[0024]图4a为本实用新型一实施例铝线圈和铜/铝连接板端部包裹线圈压紧法连接方式示意图；
[0025]图4b为图4a中方框标示的区域其截面放大图；
[0026]图4c为本实用新型一实施例铝线圈和铜/铝连接板焊接法连接方式示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0028]如图1所示，目前，国内外市场上开发用于小型断路器上电磁线圈及其连接板，10为线圈，11为连接板，线圈、连接板均为纯紫铜材料，纯紫铜材料，价格比较昂贵，产品较重，焊接处容易脱落。
[0029]如图2a、2b所示，为本实用新型一实施例中铜-铝复合型材料，其中包括铜或铜合金料带，所述铜或铜合金料带21的一面设有槽，所述槽中嵌入铝带20，将所述铜或铜合金料带、所述铝带进行复合，得到铜或铜合金局部、单面覆铝料带，即铜-铝复合型材料。
[0030]作为一个优选实施方式，所述铜或铜合金料带21，其宽度为30mm?150mm、厚度为Imm?20mmo
[0031 ]作为一个优选实施方式，所述槽，数目为至少I条，槽的宽为2mm?25mm、深为0.2_?10mm，且任意两条槽间距大于20mm。
[0032]作为一个优选实施方式，所述铝或铝合金料带20，其宽度H与所述槽的宽度关系:槽宽-0.5mm<H<槽宽+0.5mm，且所述铝或铝合金料带20的厚度与所述槽的深度相同。
[0033]如图3所示，为本实用新型一实施例中的小型断路器线圈组件结构示意图，所述组件包括线圈30和与线圈30连接的连接板31，所述线圈30为表面带有绝缘层的铝丝或铝合金丝材缠绕而成，所述连接板31采用所述铜-铝复合型材料制备得到，所述连接板31的一端部(用于连接线圈30的一端)局