CN102611006A - 一种贵金属火花塞侧电极点火端制作方法及侧电极 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法及侧电极，将火花塞侧电极点火端分为两部分，其中一部分为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的侧电极点火端基础块，另一部分为贵金属材料制作的侧电极的电极针头；先将贵金属材料制作的侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上，再对焊接有侧电极电极针头的侧电极点火端进行整形加工，然后再将整形好的侧电极点火端焊接在侧电极向中心电极的表面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种火花塞侧电极的制作方法及侧电极，尤其是指一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法及侧电极；主要用于贵金属火花塞侧电极的制作。
技术背景
随着人们环保意识的提高，世界各国对尾气排放、油耗等各项规定的日益严格，无论是高级轿车还是小型汽车对于火花塞性能提出了更高的要求。特别是小型汽车，要求火花塞同时满足高点火性和低成本的两大要求，为了达到提高点火性能的要求，就必须缩小电极直径，但是缩小电极直径会使电极迅速消耗，寿命也大幅降低，所以现有高档火花塞的侧电极一般都是采用贵金属作为侧电极点火端，并将贵金属做成的细径电极侧电极点火端焊接在侧电极基座上。为什么要用稀有金属做火花塞侧电极呢，主要是为了提高耐用性。气缸在工作时，混合气压缩、燃烧产生极高的温度和压力，使火花塞电极温度高达900℃左右，此时还要火花塞点火，电极上的高温程度可想而知。由于银、金的熔点太低所以不能用作电极材科，而镍则有接近1500℃的熔点且价格便宜，所以被广泛应用于制作普通的火花塞侧电极。铂金要接近2000℃才被熔掉，其稳定性和抗烧蚀自然比镍要好。而且新近出现的铱金材料则比铂金有更高的熔点，所以更加适合高性能发动机长时间、高转速情况下使用。另外化学特性比较稳定是稀有金属的本质，所以铱金在极高转速的高温、高压下，依然能提供准时、强劲的火花。在这种极限情况下，普通火花塞极有可能发出不稳定、不准时的火花，甚至有可能“失火”，引擎的工作因此大打折扣。因此，用贵金属做火花塞的侧电极将极大地提高火花塞的点火效率，延长火花塞的使用寿命。
但是贵金属火花塞上所使用的铂金，尤其是铱金属材料十分昂贵，所以导致整个贵金属火花塞的制作成本上升，一个贵金属火花塞都接近百元的售价（一般只有奔驰、宝马一类高档轿车和部分品牌的中级轿车才原厂配用依金或铂金火花塞，紧凑型车与微型车一般都配用普通火花塞），这给贵金属火花塞的应用带来了很大的限制，很有必要对此加以改进。
另一方面。现有的贵金属火花塞侧电极都是直接将贵金属焊接在侧电极的基座上的，而且都是直接在线焊接，由于侧电极的基座一般都是采用镍合金材料制作的，与贵金属丝的材料不一样，因此焊接时也存在不相熔的问题，难于焊接牢固，所以容易出现脱焊的现象，这些也都有必要加以解决。
通过专利检索尚只发现本发明申请人所申请的在先专利与本发明技术相关，该专利的申请号为CN201120125596.X，发明名称为“一种贵金属火花塞侧电极”，该专利虽然公开了一种贵金属火花塞侧电极，包括火花塞金属壳体、陶瓷绝缘体、中心电极和侧电极；在其侧电极和中心电极放电表面通过激光焊接方式焊接有贵金属丝，并说明了侧电极上的侧电极贵金属是焊接在侧电极端面，侧电极弯曲成形后，侧电极贵金属丝焊接在侧电极弯曲后与中心电极贵金属端面垂直的端面上，且侧电极贵金属丝与中心电极端面的贵金属丝垂直相对形成合理间隙，火花塞电极结构采用针对针型结构。
但是该专利仍然没有解决贵金属成本过高的问题，也没有有效解决侧电极的基座与贵金属材料不一样，焊接容易出现脱焊的问题；很有必要进一步改进。
发明内容
本发明目的是为了解决贵金属火花塞价格过高，焊接不牢，不便于推广应用的不足，提出一种新的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法及侧电极，该侧电极点火端制作方法及侧电极能进一步降低贵金属火花塞的成本，改善焊接性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，将火花塞侧电极的侧电极点火端分为两部分，其中一部分为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的侧电极点火端基础块，另一部分为贵金属材料制作的侧电极的电极针头；先将贵金属材料制作的侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上，再对焊接有侧电极电极针头的侧电极点火端进行整形加工，然后再将整形好的侧电极点火端焊接在侧电极基座上。
优选地，侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面（或端面的凹槽内）。
优选地，侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
优选地，侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上是先通过电阻焊接将侧电极电极针头点焊在侧电极点火端基础块上，再通过激光焊接牢固；
优选地，侧电极点火端焊接在侧电极基座上是通过电阻焊接，将侧电极点火端焊接在侧电极基座上；
优选地，所述的侧电极点火端横截面为正多边形的形状，这样便于加工，也有利于用焊接；
优选地，所述的侧电极点火端的为正多边形的形状为正六边形或菱形结构。
利用上述贵金属火花塞侧电极的制作方法所制作的贵金属火花塞侧电极点火端是：一种贵金属火花塞侧电极点火端，包括侧电极基座，侧电极点火端，侧电极点火端焊接在侧电极基座上，其特点在于：所述的侧电极点火端分为侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头两部分，侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头分别为两种节不同材料制作的；其中，侧电极点火端基础块为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的，侧电极点火端电极针头为贵金属材料制作；侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头组合焊接在一起，组合形成侧电极点火端；侧电极点火端再焊接在侧电极基座上。
优选地，侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面（或端面的凹槽内）的。
优选地，侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
优选地，侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上是先通过电阻焊接将侧电极电极针头点焊在侧电极点火端基础块上，再通过激光焊接牢固。
优选地，侧电极点火端焊接在侧电极基座上是通过电阻焊接，将侧电极点火端焊接在侧电极基座上；
优选地，所述的侧电极点火端横截面为正多边形的形状，这样便于加工，也有利于用焊接；
优选地，所述的侧电极点火端的为正多边形的形状为正六边形或菱形结构。
本发明的优点：
本发明通过将贵金属火花塞侧电极点火端分为两节（层），其中一节（层）为与侧电极基座材料一样的材料，另一节为贵金属材料，这样既保证了贵金属火花塞的点火性能，而且提高了侧电极点火端与侧电极基座焊接的可靠性，同时又节约了贵金属材料的使用量。可以大大降低贵金属火花塞的制作成本。实际上现有的贵金属火花塞的贵金属部分也只是利用了上面一节的贵金属，下面一节由于距中心电极过远，在电极针头烧损到一定距离后，已经不能再继续工作；而且贵金属直接焊接在侧电极基座上，由于是两种不同的材料组合焊接，焊接的效果不是很好，尤其是将侧电极点火端与侧电极基座焊接时是在线焊接，焊接的难度较大，所以更难保证两种不同材料焊接时的焊接性能。而本发明通过将两种材料组合焊接的工序放在了侧电极点火端组合的前面，先将两种不同材料的通过两道焊接方式焊接起来，再在线直接进行同种材料的焊接，这样的焊接效果就要好的多。通过试验采用本发明方法速制作的贵金属火花塞使用时再也没有出现侧电极点火端脱焊现象，而使用寿命与之前的纯贵金属火花塞完全一样，但成本却下降10%左右，所以十分适合作为贵金属火花塞的推广应用产品。
说明书附图
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的贵金属火花塞侧电极点火端形状示意图；
图3为本发明另一实施例的结构示意立体图；
图4为本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式：
为了使本发明的目的和技术方案和优点更加突出清楚，下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的描述：
参照附图可以看出，本发明涉及一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，将火花塞侧电极点火端分为两部分，其中一部分为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的侧电极点火端基础块，另一部分为贵金属材料制作的侧电极的电极针头；先将贵金属材料制作的侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上，再对焊接有侧电极电极针头的侧电极点火端进行整形加工，然后再将整形好的侧电极点火端焊接在侧电极基座上。
优选地，侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面（或端面的凹槽内）。
优选地，侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
优选地，侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上是先通过电阻焊接将侧电极电极针头点焊在侧电极点火端基础块上，再通过激光焊接牢固；
优选地，侧电极点火端焊接在侧电极基座上是通过电阻焊接，将侧电极点火端焊接在侧电极基座上；
优选地，所述的侧电极点火端横截面为正多边形的形状，这样便于加工，也有利于用焊接；
优选地，所述的侧电极点火端的为正多边形的形状为正六边形或菱形结构。
利用上述贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法所制作的贵金属火花塞侧电极点火端是：一种贵金属火花塞侧电极点火端，包括侧电极基座，侧电极点火端，侧电极点火端焊接在侧电极基座上，其特点在于：所述的侧电极点火端分为侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头两部分，侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头分别为两种节不同材料制作的；其中，侧电极点火端基础块为与侧电极基座材料相同的材料制作的，侧电极点火端电极针头为贵金属材料制作；侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头组合焊接在一起，组合形成侧电极点火端；侧电极点火端再焊接在侧电极基座上。
优选地，侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面（或端面的凹槽内）。
优选地，侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
优选地，侧电极的电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上是先通过电阻焊接将侧电极电极针头点焊在侧电极点火端基础块上，再通过激光焊接牢固；
优选地，侧电极点火端焊接在侧电极基座上是通过电阻焊接，将侧电极点火端焊接在侧电极基座上；
优选地，所述的侧电极点火端横截面为正多边形的形状，这样便于加工，也有利于用焊接；
优选地，所述的侧电极点火端的为正多边形的形状为正六边形或菱形结构。
优选地，所述的贵金属火花塞侧电极点火端的贵金属材料可以是铱基合金或铂基合金。
实施例一
如附图1-2所示，一种针对针贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，具体制作工艺如下：
1、选择直径为0.8-1.2mm的镍基材料制作侧电极点火端基础块2，通过剪切机将镍基材料线材按照镍合金2的高度H2=1～3mm一段剪断，形成侧电极点火端基础块2坯料；
2、选择直径为0.8-1.2mm的贵金属材料制作侧电极点火端电极头3，通过剪切机将贵金属线材按照贵金属3的高度H3=0.2～2mm一段剪断，形成贵金属侧电极点火端电极针头3坯料；
3、将剪好的侧电极点火端电极针头3安放在侧电极点火端基础块2的一头端面上，通过点焊机点焊起来，形成侧电极点火端坯料；
4、将焊接有侧电极点火端电极头的侧电极点火端坯料置于激光焊机下，用激光将侧电极点火端电极头3和侧电极点火端基础块2焊接牢固；
5、将激光焊接好的侧电极点火端进行精加工处理，侧电极点火端的横截面可以加工成正多边形体，可以是圆形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形；优选地加工为正六面多边形体, 侧电极点火端的直径0.7－0.9mm；
6、将侧电极点火端焊接在侧电极基座1上。
实施例二
如附图3－4所示，一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，具体制作工艺如下：
1、选择宽度为0.8-1.2mm，厚度为0.3-0.4mm的镍合金片料制作侧电极点火端基础块4，通过剪切机将镍合金片料按照镍合金2的长度H2=1～3mm一段剪断，形成侧电极点火端基础块5坯料；
2、选择厚度为0.3-0.4mm的贵金属片制作侧电极点火端电极头，通过剪切机将贵金属片材按照贵金属3的长度H3=1～3mm一段剪断，形成侧电极点火端贵金属侧电极点火端电极头4坯料层；
3、将剪好的侧电极点火端贵金属侧电极点火端电极头4坯料层安放在侧电极点火端基础层5的一面，通过点焊机点焊起来；
4、用激光将贵金属侧电极点火端电极头4坯料层和侧电极点火端基础层5再次焊接起来，形成侧电极点火端坯料；
5、将激光焊接好的侧电极点火端坯料进行精加工处理，使得侧电极点火端达到表面平整；
6、将处理好的侧电极点火端搭接在侧电极基座6弯曲部分向中心电极的表面，通过电阻焊焊接起来。
本发明的优点是：
本发明通过将贵金属火花塞侧电极点火端分为两节（层），其中一节（层）为与侧电极基座材料一样的材料，另一节（层）为贵金属材料，这样既保证了贵金属火花塞的点火性能，而且提高了侧电极点火端与侧电极基座焊接的可靠性，同时又节约了贵金属材料的使用量。可以大大降低贵金属火花塞的制作成本。实际上现有的贵金属火花塞的贵金属部分也只是利用了部分的贵金属，使用一段时间后，在贵金属电极针头烧损到一定距离后，已经不能再继续工作；而且贵金属直接焊接在侧电极基座上，由于是两种不同的材料组合焊接，焊接的效果不是很好，尤其是将侧电极点火端与侧电极基座焊接时是在线焊接，焊接的难度较大，所以更难保证两种不同材料焊接时的焊接性能。而本发明通过将两种材料组合焊接的工序放在了侧电极点火端组合的前面，先在下面将两种不同材料的通过两道焊接方式焊接起来，再在线直接进行同种材料的焊接，这样的焊接效果就要好的多。通过试验采用本发明方法速制作的贵金属火花塞使用时再也没有出现侧电极点火端脱焊现象，而使用寿命与之前的纯贵金属火花塞完全一样，但成本却下降10%左右，所以十分适合作为贵金属火花塞的推广应用产品。
Claims (10)
1.一种贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：将火花塞侧电极点火端分为两部分，其中一部分为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的侧电极点火端基础块，另一部分为贵金属材料制作的侧电极电极针头；先将贵金属材料制作的侧电极电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上，再对焊接有电极针头的侧电极点火端进行整形加工，然后再将整形好的侧电极点火端焊接在侧电极上，与中心电极垂直相对并保持一定间隙。
2.如权利要求1所述的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：所述的侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面或端面凹槽内。
3.如权利要求1所述的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：所述的侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
4.如权利要求2所述的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：所述的侧电极的贵金属电极针头焊接在镍基材料制作的侧电极点火端基础块上是先通过电阻焊接将侧电极电极针头点焊在侧电极点火端基础块上，再通过激光焊接牢固。
5.如权利要求2所述的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：所述的侧电极点火端焊接在侧电极基座上是通过电阻焊接，将侧电极点火端焊接在侧电极基座上。
6.如权利要求2所述的贵金属火花塞侧电极点火端的制作方法，其特征在于：所述的侧电极点火端横截面为正多边形的形状。
7.一种贵金属火花塞侧电极点火端，包括侧电极基座，侧电极电极点火端，侧电极电极点火端焊接在侧电极基座上，其特征在于：所述的侧电极电极点火端分为侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头两部分，侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头分别为两种节不同材料制作的；其中，侧电极点火端基础块为与侧电极基座材料相同的镍基材料制作的，侧电极点火端电极针头为贵金属材料制作；侧电极点火端基础块和侧电极点火端电极针头组合焊接在一起，组合形成侧电极电极点火端；侧电极点火端再焊接在侧电极基座上。
8.如权利要求7所述的贵金属火花塞侧电极点火端，其特征在于：所述的侧电极电极针头是垂直向焊接在侧电极点火端基础块上的，侧电极点火端基础块与侧电极电极针头的长度比例为4-5:1，及侧电极的电极针头的长度为侧电极点火端基础块长度的四分之一至五分之一（1/4-1/5）；且侧电极点火端基础块是径向焊接在侧电极基座上的端面或端面凹槽内。
9.如权利要求7所述的贵金属火花塞侧电极点火端，其特征在于：所述的侧电极点火端是横向焊接在侧电极与中心电极相对的表面，点火端材料分为两层：镍基合金层和贵金属层，先将贵金属层焊接在镍基合金层上，整形后再将点火端横向焊接在侧电极上，镍基合金层和贵金属层的厚度比例为1-2：1。
10.如权利要求8或9的贵金属火花塞侧电极点火端，其特征在于：所述的贵金属火花塞侧电极点火端的贵金属材料可以是铱基合金或铂基合金。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120725 |