原创 强大的微电弧焊机，可以更微更强大

       第一次看到微电弧焊接线圈引脚是什么时候，我已经忘记了。2004年我去广州玛瑞丽工厂推销我们设计的汽车仪表马达时，我看到玛瑞丽当时用的多磁极步进电机上用的引脚焊接，不是用的焊锡，而是某种神奇的方式将铜引脚熔化后包覆住缠绕在铜引脚上的细漆包线，当时我认为可能是用的激光方式焊接，而这种焊接方式的线圈，我应该很早前就在某个零件上见到过。

        2007年我来无锡设计新的汽车仪表步进电机时，为了解决以前细线焊接的线圈的虚焊故障率，我决心使用哪种神奇的焊接方法，然后我就找到了日本的一款叫“微电弧焊机”的设备。我们带着线圈样品去上海的代理销售公司试验了100个线圈的焊接，全部焊接成功，拿回来后放到高低温试验箱里测试-40°C~105°C温度循环48小时。拿出来的线圈仍然是100% 合格，没有一个损坏的。

         但是日本的产品很贵，当时性能最低的一款微电弧焊机售价要9万8千人民的币。而且日本那种产品的功率并不大，虽然焊接单个焊点的时间很短，只有200ms时间，但是间隔时间却需要最少10秒钟来准备下一次的焊接。如果按照我将来每天生产2万个马达，焊接4万个线圈（8万个焊点）来计算的话，我得买30台这种焊机，固定资产投入实在太大了。于是我们决心自己做。

         2008年我们用电容、变压器和高压二极管，在钨针和铜引脚之间成功地引起了第一个微电弧，将铜引脚一端烧成一个熔球。然后我们在这个原理上，用了8个月时间组装了第一台我们的微电弧焊机原型。这个拼凑出来的机器能够每2秒钟启动一次微电弧来焊接我们的线圈。这个焊机一直支持我们步进电机研发过程中焊接线圈的需要，当然时不时它也要罢工。不过它焊出来的线圈却是从来都没有虚焊或者断线过。

          之后我们准备做一台能够稳定工作的机器，因为我们汽车仪表马达产品要开始小批量生产了，我们需要一台焊机能够一次性连续焊接10个线圈。日本人的做法是用丝杠驱动钨电极头来逐个焊接线圈，而我的做法则是用二十个继电器来切换焊接电流，将焊接电流切换到20个钨电极上来逐个焊接线圈。这样的电子切换显然比机械切换要快得多了，当然，需要能通过高压大电流的继电器。

           设计新的微电弧焊机，我们换了好几种方案，又花费了4个月的时间，终于制造了两台能够提供2000W功率，每秒钟焊接一次的微电弧焊机，再连接上我们新设计的20头自动焊接机，我只需要一个人工就能轻松地完成每天12000个线圈的焊接。

           我们设计的微电弧焊接，只需要7ms电弧就完成一个焊点，而日本的机器需要200ms，所以我们即使不使用氮气保护也能获得光亮的铜球，节省了很大一笔费用。唯一的耗材只有钨针，没有气体保护的条件下，一根钨针焊接1千次就要打磨一次。但是一根长度150mm的钨针，可以打磨上百次，只需要10块钱成本而已。

           因为是铜引脚和铜漆包线之间的熔接，熔接瞬间温度有1000°C以上，不会有漆皮造成的虚焊，而且同种金属的焊接还能避免高低温环境下的热胀冷缩引起的断线问题。搭配上自动焊接机器后，更是能够平均2秒钟焊接一个线圈，大大节省了人工费用。最好一个优点就是环保，我们根本就不用焊锡。

           这种焊机我们还没有对外销售过，2010年开始，天工精仪准备重新设计微电弧焊机的外形结构和内部电路，加入更多精密的控制电路，实现最小0.2A的微电弧焊接能力（日本设备最低可以控制1A电流焊接），这样小能量的一个燃烧的电弧，是不是能实现在显微镜下微观地焊接金属呢？