一种耐断开电流的合金型热熔断体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐断开电流的合金型热熔断体，属电器设备用保险热熔断体制造技术领域。
【背景技术】
[0002]电器、电子设备类器件在故障状态下易出现超温现象，故按规定要使用合金型热熔断体加以保护，以避免高温导致电路起火烧毁电器、电子设备酿成火灾危及民众生命和财产安全。
[0003]业内生产合金型热熔断体都需要按国标GB9816.1-2013进行断开电流试验，即在规定的条件下施加功率因数0.60，275VAC电压，热熔断体在分断感性1.5倍额定电流值的试验电流试验结束后，引线不应损坏，密封元件的外壳应保持完整，不应有会对周围环境产生有害影响的物质排出，且热熔断体的500VDC绝缘电阻值应满足引线与外壳之间测得的绝缘电阻值不小于2ΜΩ，两根引线之间测得的绝缘电阻值不小于0.2ΜΩ。因结构所限，现有合金型热熔断体在断开电流试验时当热熔断体内的热元件受热熔断时常有火焰喷出，偶尔还伴有低熔点合金溢出，极少数产品还会出现热熔断体外壳爆裂燃烧的现象，试验结束后因热元件受热熔断时产生的电弧将一部分助溶剂炭化和使热元件飞散后以微粒状散布于壳体内壁，导致热熔断体的绝缘电阻值偏小甚至再导通。比如家用电器如电风扇等在正常使用时内部温度均在90 °C以上，有的高达120 °C，当家用电器在使用时因出故障而超温需要热熔断体保护时，热熔断体在断开时如喷出火花或溢出低熔点合金甚至爆裂燃烧则有发生重大危险的几率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供耐断开电流的合金型热熔断体，熔断性好，产品质量高，结构简单，制作方便，使用安全;解决现有技术合金型热熔断体耐断开电流能力不足，易喷出火花，溢出低熔点合金甚至爆裂燃烧，难以达到家电企业高质量标准要求问题的耐断开电流的合金型热熔断体。
[0005]本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的
[0006]—种耐断开电流的合金型热熔断体，包括壳体、引线、热元件、助溶剂和环氧树脂胶，所述的壳体底部两侧分别设置U型定位槽，两个U型定位槽中插入引线，两根引线的一端由热元件焊接后搭接，热元件的表面涂覆助溶剂，涂覆厚度为0.2mm-0.4mm，热元件距离壳体内底部高度为0.6mm-1.0mm，两根引线的另一端裸露在壳体上端开口外，壳体开口处的引线周围填装有环氧树脂胶。
[0007]所述的壳体为添加了质量百分比为30%玻璃纤维的聚酰胺66，壳体四周壁厚
0.6mm-1.0mm，底部厚度0.7mm~1.2mm ；
[0008]所述的U型定位槽的槽宽比引线直径大0.1mm-0.2mm，11型定位槽的槽深比热元件直径大0.2mm_0.4mm，U型定位槽的壁厚0.5mm-0.8mm。
[0009]优选的，所述的U型定位槽的槽口为斜坡导向面。
[00?O] 所述的引线为直径为0.5mm?1.0mm软质镀锡铜丝，长度为40mm?95mm时引线的延伸率应大于20%，原因在于当引线的延伸率低于20%时，引线的硬度过大，容易导致与引线接触处的环氧树脂胶受损，进而减少环氧树脂胶与引线的粘接深度，降低环氧树脂胶的密封性能，导致断开电流试验时熔化的热元件在壳体内的高温高压作用下从环氧树脂胶与引线的接触处溢出。
[00?? ] 所述的热元件为Sn-B1-1n合金，额定动作温度80 °C?140°C，直径为0.6mm?1.0mm或同等截面积并给定恪点的低恪点合金母材，Sn-B1-1n合金按照质量份为Sn 40?50份，Bi4?30份，In 20?56份或添加其他微量元素的原材料制成。
[0012]所述的微量元素为Ce、La中的一种或两种组合。
[0013]聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamid eP，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称，聚酰胺66为聚己二酸己二胺。
[0014]所述的助溶剂由下述质量份的原材料组成:
[0015]松香80?94份，硬脂酸3?10份，
[0016]乙烯-醋酸乙烯共聚物I?5份，三乙醇胺2?6份，
[0017]蓖麻油0.2?I份，癸二酸二正辛脂0.2?I份；
[0018]上述助溶剂的制备方法，其步骤是:
[0019](I)先将松香缓慢熔化；
[0020](2)再混入硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物、三乙醇胺和癸二酸二正辛脂，待全部熔化后充分搅拌均匀；
[0021 ] 所述的助溶剂迅速涂覆在热元件的外表面，涂覆厚度为0.2mm-0.4mm，为防止热元件受热熔化，涂覆时间小于I秒。
[0022]所述的环氧树脂胶由下述质量份的原材料组成:
[0023]酚醛环氧树脂45?65份，气相二氧化硅0.2?I份，消泡剂0.3?0.6份，碳酸钙8?15份，氢氧化铝10?20份，脂环胺12?20份；
[0024]上述环氧树脂胶的制备方法，其步骤是:
[0025](I)先将上述原材料按照对应的质量称量后放入不锈钢圆桶容器内；
[0026](2)手工利用搅棒将不锈钢圆桶容器内的胶初步搅匀；
[0027](3)将初步混合后的胶转入三辊研磨机进行3-5次全部研磨。
[0028](4)将研磨好的胶按照5千克/袋进行分装。
[0029 ]优选地，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂。
[0030]所述的碳酸钙及氢氧化铝，可调节胶的热膨胀系数，使环氧树脂胶与引线及壳体在高温下能有效粘接;气相二氧化硅，以提高胶的致密性，有效将热元件与外界空气隔绝；酚醛环氧树脂及脂环胺，以提高耐温性，保证环氧树脂胶的热变形温度高于160°C，并在断开电流试验时壳体内形成的高温高压条件下仍保持良好的机械强度及密封性。
[0031]所述的环氧树脂胶在25°C?40°C条件下初步固化后应再加热固化，加热固化温度较热元件的额定动作温度低20°C，时间不少于4小时，环氧树脂胶充分固化后的热变形温度要高于160°C。
[0032]本发明与现有技术相比的有益效果在于
[0033]该耐断开电流的合金型热熔断体采用了添加有两个带有斜坡导向面的用于固定热元件的U型定位槽的壳体，并通过两个U型定位槽将热元件固定于壳体内底部中央，保证热元件四周与壳体内壁的距离不小于热元件直径的一半，使热元件不能直接与壳体内壁接触，同时热元件四周填装有助溶剂，能够有效利用低熔点合金型热元件自身的重力作用使受热即将恪断的热元件迅速且不均勾地被拉伸变细，因热元件迅速且不均勾地被拉伸变细有效地破损了热元件表面因氧化形成的氧化膜，使助溶剂能通过已经被破损的氧化膜直接作用于热元件表面的低恪点合金并改善该低恪点合金的润湿性，使热元件在被不均勾拉伸变细的较细处迅速因球状化而断裂，该快速球状化断裂能有效避免在断裂处形成强烈的电弧，有效防止合金型热元件与壳体内壁直接接触后，受热熔化的合金型热元件被热元件表面因氧化形成的氧化膜所包围不能借助重力的作用快速因球状化而断裂，通过热元件的电流因焦耳热导致已经熔化暂时又未有效断开的热元件反复将电流回路接通断开，使热元件的温度急剧上升，最后在断裂处形成强烈的电弧，助溶剂在该电弧作用下大量产生炭化，同时热元件在该电弧作用下飞散，使断开后的热熔断体内部的绝缘电阻值偏小甚至再导通。环氧树脂胶具有优良的耐温及密封作用，能将热元件与壳体外的空气有效隔离，保证热元件表面的氧化膜的强度不能支撑热元件的质量而被熔化后热元件的重力所破损，具有优良的耐断开电流能力，且熔断性好，产品质量高，结构简单，制作方便，使用安全;很好地解决了现有技术受制于制作材料及材料结构，导致现有合金型热熔断体耐断开电流能力差，很难达到家电企业高质量标准要求的问题。
【附图说明】
[0034]图1为一种耐断开电流的合金型热熔断体主剖视结构示意图。
[0035]图2为图1中耐断开电流的合金型热熔断体侧剖视结构示意图。
[0036]图3为无U型定位槽槽底的热熔断体主剖视结构示意图。
[0037]图4为图3中耐断开电流的合金型热熔断体侧剖视结构示意图
[0038]图中:1、壳体，2、U型定位槽，3、引线，4、热元件，5、助溶剂，6、环氧树脂胶。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图对该耐断开电流的合金型热熔断体作进一步详细描述:
[0040]实施例1:
[0041]如图1-2所示，一种耐断开电流的合金型热熔断体，由壳体1、引线3、热元件4、助溶剂5和环氧树脂胶6构成，所述的壳体I内底部的两边各设置一个U型定位槽2，壳体I左右两侦啲U型定位槽2内分别安装有引线3，左右两根引线3的一端面通过焊装的热元件4连接，位于壳体I内底部中央的热元件4的周围填装有助溶剂5;引线3的另一端裸露在壳体I上开口处，壳体I开口处的引线3周围填装有环氧树脂胶6，通过环氧树脂胶6将引线3固定在壳体I上并密封壳体I的端口。
[0042]所述的壳体I由添加了质量百分比为30%玻璃纤维的聚酰胺66(PA66)组成，完全符合环保要求的壳体I四周壁厚0.6mm-1.0mm，底部厚度0.7mm-1.2mm。壳体I必须表面光滑无亮斑，质地均匀，无油污、无针眼、无气泡，壳体I的开口无毛刺。
[0043]所述的U型定位槽的槽口为斜坡导向面，该斜坡导向面能帮助焊接热元件4后的引线3、壳体I在装配时使引线3能顺利进入到壳体I的U型定位槽2的底部，保证热元件4与壳体I装配的一致性，保证热元件4不能直接与壳体I的内壁直接接触。U型定位槽2的槽宽比引线3直径大0.1mm-0.2mm，U型定位槽2的槽深比热元件4直径大0.2mm-0.4mm，U型定位槽2的壁厚0.5mm-0.8mm，U型定位槽2的底部厚度为0.6mm，即热元件4距离壳体底部0.6_。
[0044]所述的热元件4为Sn