換向器焊接方法

有許多方法可以把通用電機(jī)或直流電電機(jī)線(xiàn)圈引線(xiàn)焊接到換向器上，最簡(jiǎn)單的方法是用錫 /鉛合金焊接。當(dāng) TIG( 鎢極惰性氣體 )焊接有時(shí)使用時(shí)，換向器的壓熔焊是起重要作用的方法。換向器熔焊通常使用在建造相當(dāng)大的電樞時(shí)，而換向器壓熔焊通常是用在制作最小的馬達(dá)電樞線(xiàn)圈到中等的電樞線(xiàn)圈。

錫/鉛焊接或無(wú)鉛合金都有缺點(diǎn)。使用軟焊料比較困難。在某些情況下，如把有毒鉛或其他廢料釋放到周?chē)h(huán)境，當(dāng)焊接的電樞超負(fù)荷，焊料有再次融化的趨勢(shì)，這樣會(huì)污染換向器甚至是毀壞電樞圈。當(dāng)足夠的焊料離開(kāi)接口，引線(xiàn)會(huì)離開(kāi)換向器，毀壞連接。TIG 焊 接 產(chǎn) 生 很 高 的 溫 度 ， 超 過(guò)6000F(3315C), 維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。要掌握這個(gè)溫度，需要設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的換向器。在使用中， TIG 焊接對(duì)電樞并不實(shí)用，除了一些特大型的鐵路牽引電機(jī)外。 然而，銅焊比 TIG焊接便宜，與 TIG 焊接比它使用較低的溫度，可以有效地用在目前已知的最大的電樞上。在十九世紀(jì)六十年代，完全機(jī)械的換向器連接系統(tǒng)發(fā)展，已經(jīng)可以將絕緣磁引線(xiàn)嵌入有槽的換向器。在中等速度、壓力、高強(qiáng)度下，通過(guò)鋼軸與換向器線(xiàn)槽的摩擦產(chǎn)生熱量。線(xiàn)槽兩端加熱的銅，被壓入槽中，在槽中熱金屬氣化了磁線(xiàn)的絕緣薄膜，把引線(xiàn)收攏于槽中，來(lái)固定引線(xiàn)。這個(gè)過(guò)程與今天的摩擦移動(dòng)繞線(xiàn)工藝非常相似。

換向器壓熔焊

壓熔焊是一種用電阻焊接機(jī)械連接低電阻金屬的系統(tǒng)，而溶接的零件沒(méi)有明顯變形。事實(shí)上零件被加熱和推壓在一起，直到零件之間所有的空氣消除為止，一個(gè)零件的高位被推入到另一零件的低位。反之亦然。表面粘附接觸將零件固定在一起。

表面相互粘附接觸不是裂縫，它是壓接接頭，僅影響表面深度 0.0002 英尺（ 0.005毫米），無(wú)金屬混合作用。中等強(qiáng)度的接頭，適用于特殊設(shè)計(jì)的壓熔焊零件。

換向器的壓熔焊是使用通用壓熔焊工藝的一種特定方法，這種方法是將串激通用電機(jī)或者直流電馬電機(jī)電樞的引線(xiàn)（表面絕緣的電磁線(xiàn)）焊接到換向器上。

換向器一直由銅，不銹鋼，鎳，碳，石墨，碳和石墨的混合物，銀，金等制成。這些物質(zhì)是被用來(lái)滿(mǎn)足特定型號(hào)電機(jī)的特定要求。

導(dǎo)線(xiàn)通常用銅制成， 但是也用鋁， 黃銅，銀，錫包紅銅，鎳包紅銅，和許多特殊合金，無(wú)銅導(dǎo)線(xiàn)被使用在特殊場(chǎng)合，例如，一些要求無(wú)銅材料的場(chǎng)合。

在微電機(jī)到中型串激電機(jī)或直流電機(jī)生產(chǎn)中，現(xiàn)在將引線(xiàn)連接到換向器上的唯一可實(shí)行的經(jīng)濟(jì)方法就是換向器壓熔焊。當(dāng)換向器設(shè)計(jì)成使用壓熔焊時(shí)，則壓熔焊的接頭比銀釬料更牢固，除了機(jī)器成本和機(jī)器的使用費(fèi)用外無(wú)其它費(fèi)用。

歷史

大約五十年前，管殼型換向器被用于大批量生產(chǎn)的串激電機(jī)和直流電機(jī)。這種換向器是用銅管或扁銅軋成管子制成。管內(nèi)填充模塑料，銅管被切成若干個(gè)換向片或換向器銅排。換向片之間沒(méi)有用云母或其它材料隔開(kāi)，它們被氣隙隔開(kāi)。

在開(kāi)展換向器壓熔焊之前，換向器和導(dǎo)線(xiàn)之間的大多數(shù)連接是在錫 /鉛合金熔池中用軟釬料實(shí)現(xiàn)的。通常，換向器安裝在電樞軸上，去掉絕緣層的引線(xiàn)嵌入換向器銅排的槽口內(nèi)，然后放入釬料槽?？梢允褂酶鞣N方法防止焊料仍留在電刷接觸面上。例如，選擇部分溶劑和遮蓋等。當(dāng)焊料仍留在電刷接觸面上時(shí)，這些方法通常不用。其后電刷接觸面只能在車(chē)床上車(chē)削電樞。

管殼型換向器、換向片之間具有氣隙，當(dāng)浸沉焊管時(shí)，換向片之間積累的焊料，使它們短路。半削電樞將不能去除這些焊料。唯一的解決辦法是下割換向器，但是，這種方法也有問(wèn)題，因?yàn)椴荒艿玫揭环N鋸片靠近換向器后段，還有，下割的成本被認(rèn)為含消除管殼型換向器。

許多生產(chǎn)商用烙鐵或釬棒堆放在換向片上的焊接導(dǎo)線(xiàn)的那個(gè)部位，但是，要做好這項(xiàng)工作，要求熟練的技術(shù)人員。各種類(lèi)型的自動(dòng)焊機(jī)都已試用，發(fā)現(xiàn)電阻焊劑最好。為此目標(biāo)， JOYAL 公司以前一直生產(chǎn)電阻焊接機(jī)，發(fā)現(xiàn)不用釬料就能生產(chǎn)合格接頭，這是換向器壓熔焊的開(kāi)始，過(guò)去生產(chǎn)各種焊劑，基本上都是電阻焊劑。這些焊劑雖然工作 良 好 ， 但 是 只 能 壓 熔 焊 其 導(dǎo)線(xiàn) 尺 寸 在AWG20-70 范圍內(nèi)的那些電樞和已經(jīng)開(kāi)槽的換向器。當(dāng)人，這種導(dǎo)線(xiàn)的連接部位必須預(yù)先去除絕緣層。

1959年下半年，發(fā)明了專(zhuān)門(mén)適合換向器壓熔焊的焊劑，并取得專(zhuān)利（美國(guó)專(zhuān)利號(hào)：3045103）。這種焊劑使用專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)的大型壓熔焊變壓器，絕緣等級(jí)發(fā)，有彈簧隨動(dòng)件，壓熔焊頭及電極周?chē)睦鋮s裝置。這種焊劑有各種型號(hào)，其區(qū)別僅僅是轉(zhuǎn)動(dòng)電樞從一個(gè)換向片到另一個(gè)換向片所用的餓分度機(jī)構(gòu)類(lèi)型以及單機(jī)上使用的壓熔焊頭數(shù)量。這些年來(lái)，焊劑結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了明顯變化， 但是 1959年設(shè)計(jì)的基本原理仍然適用。

壓熔焊與焊接比較

“壓熔焊”與“焊接”這兩個(gè)詞被很多人混，但是兩個(gè)過(guò)程和它們的機(jī)械是有區(qū)別的。電阻焊接（點(diǎn)焊）是將金屬局部加熱塑性狀態(tài)，然后對(duì)這種塑性金屬加壓，使之結(jié)合一起的一種連接金屬方法。被連接的金屬通電，使金屬內(nèi)部加熱。金屬本身的電阻及被焊金屬（或許電極）之間的接觸電阻決定了電流兩及金屬達(dá)到塑性狀態(tài)所需的通電時(shí)間。因?yàn)楸缓附饘俦仨殐?nèi)部加熱，導(dǎo)電裝置的電阻必須比被焊金屬的電阻低。當(dāng)壓熔焊時(shí)，情況相反。通常，載流裝置中有一個(gè)裝置變熱，這是因?yàn)樵撗b置的電阻高于被壓熔焊的零件。這個(gè)變熱的載流裝置（電極）將其熱量擴(kuò)散到被壓熔焊的零件內(nèi)。

在焊接中，需要冷卻系統(tǒng)來(lái)保護(hù)焊接變壓器，電焊電極和其它載流裝置免受被焊零件傳來(lái)的任何熱量。由于熱量是在零件本身產(chǎn)生的。工件將這種熱量的一部分?jǐn)U散到工件本身，所以冷卻系統(tǒng)將不需吸收大部分熱量。在壓熔焊中，熱量是在電極產(chǎn)生的，并在工件和其余載流系統(tǒng)之間擴(kuò)散，因此壓熔焊系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)必須比焊接系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)大。無(wú)論壓熔焊變壓器還是焊接變壓器都同樣產(chǎn)生熱量，但是，由于較多的熱量從壓熔焊電極傳到壓熔焊變壓器，所以壓熔焊變壓器必須有較高的熱額定值。冷卻系統(tǒng)和熔焊變壓器是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。

當(dāng)壓熔焊時(shí)，由于金屬是在沒(méi)有達(dá)到塑性狀態(tài)時(shí)加壓合成一體，所以必須對(duì)工件施加更大壓力。這就是說(shuō)，我們?nèi)灾荒苁构ぜ?/span>變軟，依靠壓力強(qiáng)行把零件合成一體。因此必須通過(guò)電極對(duì)工件施加一致的預(yù)定重壓力，當(dāng)然，如果載流量相同，壓熔焊頭比電焊頭重很多。如前所述，當(dāng)焊接時(shí)，金屬將被混合化，而在壓熔焊中，金屬僅受壓力，依靠表面黏附力把金屬固定在一起。壓熔焊頭和有關(guān)部件也是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。

在換向器壓熔焊中，外接導(dǎo)線(xiàn)通常是絕緣的，在絕緣層驅(qū)除之前尚未作為接通的零件處理。這就是說(shuō)，必須把足夠的電流加到壓熔焊電極上，將電極加熱到能夠擴(kuò)散足夠的熱量去除絕緣層。電與導(dǎo)線(xiàn)本身可能會(huì)破壞，此熱量必須在非常短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)和用絕緣方法完全去除，否則引線(xiàn)不能被熔焊到換向器上。去除這種絕緣層的唯一方法是采用火花汽化法。通常在小于 80 毫秒的時(shí)間內(nèi)，溫度高于 3000℉（1648℃）。一般地說(shuō)，如果我們?cè)谝?guī)定時(shí)間內(nèi)施加的電流密度如同壓熔焊中所有電流密度那樣大，則電阻焊接系統(tǒng)將過(guò)熱，即使采用最佳冷卻系統(tǒng)也是如此。與電阻焊接相比，壓熔焊機(jī)必須使用大多的載流裝置，不同副邊繞組的壓熔焊變壓器，和一個(gè)完全不同的電極系統(tǒng)。再則，實(shí)際取得壓熔焊接頭所用的裝置是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。

壓熔焊接頭

就像先前說(shuō)過(guò)的，被壓熔焊到換向器上的那部分導(dǎo)線(xiàn)上的全部絕緣層必須去除掉，如果僅有部分絕緣層被去除掉，呀 2 熔焊則僅在此部分導(dǎo)線(xiàn)上取得。

從電機(jī)設(shè)計(jì)師的觀點(diǎn)看，絕緣層必須被剝到裸導(dǎo)線(xiàn)表面面積至少與導(dǎo)線(xiàn)剖面面積那樣大。如果換向器設(shè)計(jì)得當(dāng)，處理現(xiàn)今使用的任何已知類(lèi)型的表面絕緣電磁線(xiàn)是非常容易的。使用壓熔焊圖表尺寸，可以得到連接面積至少等于導(dǎo)線(xiàn)截面積的 10 倍。大多數(shù)問(wèn)題出現(xiàn)是因?yàn)閾Q向器設(shè)計(jì)不正確或者使用不當(dāng)。

因?yàn)榻宇^包括未混合化的金屬，而且僅靠表面粘附力使金屬固定在一起的，所以這樣接頭在物理性能方面不及焊接頭堅(jiān)固。在鉤型換響器上，彎鉤可能會(huì)被強(qiáng)行拉開(kāi)，而在槽型換向器上，有可能拉出這些在槽底的那些底線(xiàn)。如果換向器設(shè)計(jì)成壓熔焊。這種物理性能減弱并不影響到接頭的完整，因?yàn)?/span>你要取出導(dǎo)線(xiàn)或提起彎鉤，將不得不破壞接頭。

作為共同關(guān)心的問(wèn)題，因?yàn)榻佑|到熱電極的材料達(dá)到熔融狀態(tài)，一起流動(dòng)，所以連接到槽型換向器的上部導(dǎo)線(xiàn)與換向器的輕微的混合化作用。這樣輕微動(dòng)效應(yīng)形成相對(duì)堅(jiān)固的合格接頭，因?yàn)檫@樣接頭的結(jié)構(gòu)一般是實(shí)心的。

上槽壓熔焊是一種特殊焊接方法，換向器槽內(nèi)的上下導(dǎo)線(xiàn)融合，正象單根上導(dǎo)線(xiàn)那樣，這種方法要求使用一臺(tái)換向器機(jī)將導(dǎo)線(xiàn)插入換向器內(nèi)。 最終連接是融合上， 下導(dǎo)線(xiàn)，但只需要一般融合常規(guī)材型換向器能量的20%，然后需要記住，換向器機(jī)必須在這種工藝中使用。

壓熔焊的鉤型換向器現(xiàn)在用于轉(zhuǎn)速超過(guò)150000轉(zhuǎn)/分鐘的電樞上，換向器直徑約 0.05英寸（12.70MM ），在旋轉(zhuǎn)時(shí)即使離心力加到彎鉤上，壓熔焊的彎鉤也不會(huì)升起。在高轉(zhuǎn)速期間，壓熔焊的換向器將會(huì)在壓熔焊的接頭斷裂之前分裂開(kāi)來(lái)。

SN-壓熔焊

除了電機(jī)使用不分裂換向片的鋼云母型換向器，SN 壓熔焊可以用于導(dǎo)線(xiàn)連接到換向器，過(guò)程不能被用于換向器的焊接。這是由于運(yùn)用 SN 壓熔焊的熱量水平太高以至于不能用在任何型號(hào)的塑模換向器。

SN 壓熔焊方法，首先用于焊接單一絕緣導(dǎo)線(xiàn)和鉛導(dǎo)線(xiàn)。在焊接過(guò)程中，絕緣膜自動(dòng)被去除。后來(lái)，有了許多方法的，用錫管可以焊接大量的磁性導(dǎo)線(xiàn)，以及將導(dǎo)線(xiàn)焊接到錫上。同樣，也可以將大量的錫焊接到裝在起動(dòng)和牽引電機(jī)上的換向器。

SN 壓熔焊需要一個(gè)鍍錫的導(dǎo)線(xiàn)。 錫的作用是對(duì)被焊接的金屬進(jìn)行清潔和凈化。沒(méi)有錫包裹的話(huà)，可以獲得連接頭，但是沒(méi)有強(qiáng)到足夠有效。也可以用金和銀代替錫，考慮到成本，通常金和銀不實(shí)際。

要獲得一個(gè)好的連接頭，絕緣和相異的物質(zhì)必須在焊接中去除。 這樣，裸錫和銅（或富含銅的合金，如黃銅）在連接面上。連續(xù)加熱連接處，導(dǎo)致了連接處的錫被去除。如此，連接處在熱度和壓力下，錫就和銅連接在一起了（或富含銅的合金）。干凈的金屬被緊緊地夾在一起，而且加熱到它們?nèi)诨B接到金屬表面，結(jié)果形成擴(kuò)散壓熔焊。其定義如下：

擴(kuò)散壓熔焊 ：也稱(chēng)作擴(kuò)散焊接法，一個(gè)固體狀態(tài)的焊接工藝，通過(guò)應(yīng)用壓力，在一個(gè)上升的溫度下，工作對(duì)象不產(chǎn)生微塑變形或移動(dòng)。以上的定義來(lái)自杰弗遜的焊接百科全書(shū)，于 1997年由美國(guó)焊接協(xié)會(huì)出版 （坐落在美國(guó)弗洛里達(dá)的邁阿密） ，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn) a3.0-94,1940 年，第一次出版，最近一次在 1994 年修訂。

換向器的設(shè)計(jì)

過(guò)去把導(dǎo)線(xiàn)連接到電機(jī)換向器上幾乎都采用焊接， 90%換向器嵌線(xiàn)固定導(dǎo)線(xiàn)，而不是彎鉤，彎鉤被用在一些有限的使用場(chǎng)合，但其形狀與當(dāng)今壓熔焊使用的彎鉤形狀有很大差異。現(xiàn)在二者之間的百分比正好相反，將導(dǎo)線(xiàn)固定到換向器上，使用彎鉤為主。

槽型換向器

設(shè)計(jì)釬焊時(shí)，換向器的嵌線(xiàn)槽必須足夠寬，使以至于可以允許焊料流入槽內(nèi)，包住導(dǎo)線(xiàn)。如果我們?cè)噲D在專(zhuān)門(mén)為釬焊設(shè)計(jì)的槽內(nèi)進(jìn)行壓熔焊，我們一般得不到滿(mǎn)意的接頭。換向器嵌線(xiàn)槽的槽壁和導(dǎo)線(xiàn)之間必須沒(méi)有或幾乎沒(méi)有空隙。當(dāng)我們壓熔焊這種槽時(shí)，我們必須使導(dǎo)線(xiàn)變形到槽的形狀，把導(dǎo)線(xiàn)推到槽壁，推到槽內(nèi)各個(gè)角落， 迫使所有的空氣排出。如果我們使用更加寬大尺寸的釬料槽，我們將不能把導(dǎo)線(xiàn)推壓到槽壁，因?yàn)椴郾诜?/span>開(kāi)太大。

理想的換向器嵌線(xiàn)槽是槽寬小于漆包線(xiàn)直徑，換向器穿線(xiàn)機(jī)用來(lái)把導(dǎo)線(xiàn)推入到寬度較小的槽內(nèi)。一個(gè)例子是 AWG20 導(dǎo)線(xiàn)，其標(biāo)稱(chēng)絕緣直徑是 0.0346 英寸（ 0.87 毫米），可以用配備適當(dāng)夾具的換向器穿線(xiàn)機(jī)將這種導(dǎo)線(xiàn)插入到 0.032 英寸（ 0.81 毫米）寬的槽內(nèi)。由于必須考慮到其它可變因數(shù)，例如，換向器設(shè)計(jì)，漆包線(xiàn)絕緣類(lèi)型，電極設(shè)計(jì)及其它可變因數(shù)，理想的換向器槽不總是切實(shí)可行的。

手工將導(dǎo)線(xiàn)嵌入槽內(nèi)，槽寬必須大于線(xiàn)徑， 通 常 ， 漆 包 線(xiàn) 直 徑 和 槽 寬 之 間 相差0.003-0.005英寸（ 0.076-0.127毫米）是可以接受的，但是，差值越小，連接越好。

槽深是所要嵌入漆包線(xiàn)總高度的 1.5 倍左右，例如，如果我們把兩根 0.020英寸（0.5毫米）漆包線(xiàn)放在槽內(nèi)，一根導(dǎo)線(xiàn)放在另一根導(dǎo)線(xiàn)之上，則槽深必須是 0.060 英寸（ 1.5毫米）。如果兩根導(dǎo)線(xiàn)左右平放， 槽深也不得小于導(dǎo)線(xiàn)高度的 1.5 倍。如果槽深不夠，導(dǎo)線(xiàn)可能會(huì)被壓熔焊電極切斷，減弱其性能。如果槽太深，將不能把導(dǎo)線(xiàn)推壓到槽壁。

槽型換向器槽角約 30o，便于手工將導(dǎo)線(xiàn)嵌入槽內(nèi)，同樣，也方便機(jī)器嵌線(xiàn)。當(dāng)使用槽型換向器，槽角約 30o的換向器進(jìn)行手工嵌線(xiàn)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的直徑一般較小。引線(xiàn)被推壓到槽壁，多余的導(dǎo)線(xiàn)只需少許推力就可以解決，而且對(duì)電樞和換向器均沒(méi)有損害。

直角槽與斜槽角有些不同，直角回產(chǎn)生很多的導(dǎo)線(xiàn)留在槽的兩壁。從工藝上講，有槽角的換向器，其焊接結(jié)果可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

頂部槽型換向器

頂部槽型換向器是一個(gè)將壓熔焊電極的熱量直接轉(zhuǎn)移到換向器導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷧^(qū)域的方法。在壓熔焊過(guò)程中，如果不先去除導(dǎo)線(xiàn)上的絕緣薄膜，會(huì)直接地將熱量轉(zhuǎn)移到槽內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)。為了完成這項(xiàng)工作，導(dǎo)線(xiàn)必須和換向器引線(xiàn)機(jī)連接，并適當(dāng)?shù)乇磺度耄允共?/span>的寬度比導(dǎo)線(xiàn)的直徑略微大一點(diǎn)。在導(dǎo)線(xiàn)插入換向槽之后，借由主聯(lián)機(jī)器，它們自動(dòng)地在換向器的表面被切斷，以便導(dǎo)線(xiàn)裸露的交叉域能到達(dá)換向槽表面的頂部。然后壓熔焊電極會(huì)接觸到裸露的交叉區(qū)以及與換向槽相連的壁面。采用這種方法，只需要很少的熱能，尤其是和通常的槽型換向器比較的時(shí)候，熱量被導(dǎo)入換向槽的內(nèi)壁或是直接進(jìn)入了導(dǎo)線(xiàn)。

頂部槽型換向器的壓熔焊因槽型結(jié)構(gòu)，無(wú)法進(jìn)行手工嵌線(xiàn)。這種類(lèi)型的槽型換向器必須采用機(jī)器嵌線(xiàn)。換向器槽和刀片的尺寸可參見(jiàn)壓熔焊圖表。

碳換向器

碳換向器有一個(gè)由碳和石墨（一種碳的形式）構(gòu)成的碳刷。這種換向器被采用的原因是它能使電機(jī)里的電刷有很長(zhǎng)的使用壽命，也允許特定化學(xué)環(huán)境中對(duì)電機(jī)的使用，并且不對(duì)碳刷造成損害。

如果您想要了解關(guān)于碳轉(zhuǎn)換器更詳細(xì)的信息，請(qǐng)聯(lián)系 Allem 并索取題為“碳轉(zhuǎn)化器—電動(dòng)馬達(dá)的未來(lái)”的論文樣本。

熱塑性基本換向器

大多數(shù)換向器是用熱塑料為基礎(chǔ)或做絕緣體的（比如酚和三聚氰胺）。在換向片和電樞軸，經(jīng)過(guò)加熱既不會(huì)變軟也不會(huì)融化。耐熱材料相對(duì)是很貴的。作為替代品，一些相對(duì)不那么昂貴的轉(zhuǎn)換器就采用熱后可塑性物質(zhì)（例如尼龍）。然而，加熱后可塑性材料在適度的溫度中變軟或融化。壓熔焊的時(shí)候，壓熔焊電極產(chǎn)生的熱量將會(huì)使得加熱后可塑性材料變軟或融化，也可能扭曲或損壞換向器。在熱能控制的地方需要特殊的儀器，而且必須被用于采用熱后可塑性物質(zhì)換向器的方式焊接電樞。

換向器切斷

線(xiàn)槽

為了允許導(dǎo)線(xiàn)的嵌入，線(xiàn)槽必須被切入到換向片。這個(gè)類(lèi)型的切割要么是進(jìn)入換向器的主體（升起切割）要么是切入垂直的附加物內(nèi)（梯級(jí)切割）。兩種切割入銅通常都是不可視的。這意味著只切割了銅并且進(jìn)刀出刀是同一個(gè)位置。借助梯級(jí)換向器，有可能做到可視切割。

裂縫是分開(kāi)換向器各部分的切處。這個(gè)類(lèi)型的切割通常被用于生產(chǎn)貝殼形轉(zhuǎn)換器。它是一種可視切割 , 如裁剪者經(jīng)過(guò)銅的切割進(jìn)入一些類(lèi)型的絕緣材料和（或）空氣。

底切

底切是在換向器各部分之間消除預(yù)定數(shù)量的絕緣材料的裂縫。理論上，切割只要除去絕緣部分而不是銅；而實(shí)際上，少量的銅也常常被切掉。絕緣物質(zhì)，可能是云母，紙，成型樹(shù)脂等等肯定會(huì)被除去，以便不摩擦電機(jī)的電刷或是過(guò)早使用。這個(gè)類(lèi)型的切割是可視的。

換向器的旋轉(zhuǎn)

當(dāng)電樞完全被裝配好 , 換向器碳刷表面必須和電樞軸同中心，而且必須提早完成。為了獲得這完成和同中心，加工電樞的旋轉(zhuǎn)車(chē)床和鉆石或鎢碳化物切割機(jī)一起運(yùn)作。在本文中，關(guān)于使用電樞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)車(chē)床的工藝不作更進(jìn)一步討論。

鉤型換向器

采用鉤型換向器，是因?yàn)樵陔姌械男D(zhuǎn)過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)器被安裝上，消除了對(duì)手動(dòng)或機(jī)動(dòng)插入而需要的換向鉤。實(shí)際上導(dǎo)線(xiàn)是被鉤子包裹著，連接到機(jī)器的各個(gè)部分。壓熔焊所用的換向鉤通常是無(wú)支撐的鉤子，并和換向器的表面呈 45o，它們必須和裝在工作臺(tái)上的鐵芯一起焊接。這類(lèi)型的換向器有許多問(wèn)題，因此在大多數(shù)情況下都是不實(shí)用的。最大的問(wèn)題是幾乎不可能通過(guò)機(jī)械操作剝?nèi)?dǎo)線(xiàn)上的絕緣物質(zhì)。因此，絕緣的自變電磁導(dǎo)線(xiàn)就被限制了。

設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)你^型轉(zhuǎn)換器有一個(gè)大小充分的圓形鉤子來(lái)接受特定的導(dǎo)線(xiàn)。 理想情況下，設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)脑?huà)應(yīng)該是個(gè)非導(dǎo)體 ,否則問(wèn)題將會(huì)出現(xiàn)在嘗試使熱在離鉤型換向器區(qū)域不遠(yuǎn)和不發(fā)生允許電線(xiàn)的絕緣薄膜蒸發(fā)過(guò)程中 ,而且是在不加熱整個(gè)的轉(zhuǎn)換器的條件下。換向鉤的形狀從邊上看應(yīng)該是一個(gè) U字形。如果這個(gè)彎看起來(lái)像一個(gè) V字形，那么在鉤型換向器關(guān)掉的時(shí)候，就可能有一種在壓熔焊過(guò)程中將導(dǎo)線(xiàn)切斷的趨勢(shì)，或是迫使導(dǎo)線(xiàn)出換向鉤。換向鉤的厚度和寬度最起碼要和電線(xiàn)的直徑相等，換向鉤的長(zhǎng)度至少是直徑的3.5倍。

沒(méi)有提到的還有一些其他變數(shù)，而為了使壓熔焊接點(diǎn)結(jié)實(shí)則必須納入考慮范圍。換向器的設(shè)計(jì)，磁性導(dǎo)線(xiàn)的絕緣類(lèi)型，壓熔焊電極的類(lèi)型，是必須考慮的三個(gè)變數(shù)。

結(jié)論

換向器壓熔焊已經(jīng)增加了通用電機(jī)和直流電機(jī)的可靠性，必須理解電樞線(xiàn)圈和換向器之間的連接是整個(gè)電機(jī)中最薄弱的環(huán)節(jié)，如果我們充分領(lǐng)悟換向器壓熔焊的理論，應(yīng)用它時(shí)應(yīng)該幾乎沒(méi)有什么問(wèn)題出現(xiàn)，并且這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)將稍許增強(qiáng)一些。

換向器銅焊是線(xiàn)圈引線(xiàn)連接到換向器上的一種廣泛使用的、證明令人滿(mǎn)意的方法。電機(jī)生產(chǎn)中的過(guò)去薄弱點(diǎn)一直是換向器連接，如果正確進(jìn)行，換向器銅焊將在可能的較低成本上取得優(yōu)于任何其他已知方法的結(jié)果。但是，在能夠成功地使用銅焊方法之前，要求更充分理解這個(gè)方法。