Đinh tán tiếp xúc bạc lưỡng kim chỉ sử dụng lớp tiếp xúc gốc bạc ở những nơi giao diện chuyển mạch yêu cầu, trong khi thân đinh tán được tạo thành từ kim loại dẫn điện có giá thành thấp hơn chẳng hạn như đồng. So với đinh tán bạc-rắn, cấu trúc này có thể giảm mức tiêu thụ bạc trong khi vẫn giữ được bề mặt tiếp xúc xác định và đầu nguội có thể tạo thành lớp bạc và thân dẫn điện thành một bộ phận được liên kết cơ học.
Đối với các OEM điện, câu hỏi kỹ thuật không chỉ đơn giản là giá bạc trên mỗi kg. Mô hình chi phí liên quan bao gồm khối lượng bạc trên mỗi bộ phận, độ dày-lớp bạc, điện trở tiếp xúc điện, độ bền liên kết cơ học, dung sai kích thước, nhiệm vụ chuyển mạch và năng suất sản xuất.
Tiếp xúc với giá bạc và phương trình vật liệu-khối lượng cho các liên hệ Ag
Khối lượng bạc, thành phần AgSnO2 và nhiệm vụ chuyển mạch IEC 60947
Phần bạc của một điểm tiếp xúc điện đóng góp trực tiếp vào chi phí vật liệu. Trong một chiếc đinh tán bằng bạc-rắn, toàn bộ thân đinh tán có chứa bạc hoặc hợp kim bạc. Trong cấu trúc lưỡng kim, hợp kim bạc tập trung ở mặt tiếp xúc làm việc trong khi thân đỡ sử dụng đồng hoặc chất nền dẫn điện được chỉ định khác.
Đối với kỹ sư thu mua, phép tính phù hợp là:
Giá bạc mỗi bộ phận=khối lượng bạc mỗi bộ phận × giá mua bạc
Do đó, việc giảm lượng bạc không cần thiết có thể làm giảm khả năng tiếp xúc với-sự biến động về giá của kim loại quý mà không tự động thay đổi vật liệu tiếp xúc đang hoạt động.
Các vật liệu tiếp xúc điển hình có thể bao gồm:
| Tài liệu liên hệ | Thành phần/cấu trúc điển hình | Xem xét kỹ thuật chính | Bối cảnh chuyển đổi chung |
|---|---|---|---|
| Ag nguyên chất | Ag Lớn hơn hoặc bằng 99,9% | Độ dẫn điện cao; dễ bị hàn tiếp xúc dưới một số tải trọng | Chuyển đổi dòng điện từ thấp đến trung bình |
| AgSnO₂ | Ma trận Ag + SnO₂ | Khả năng chống xói mòn hồ quang và khả năng chống hàn | Rơle, công tắc tơ, cầu dao |
| AgNi | Ma trận Ag + Ni | Hành vi hồ quang và cân bằng độ dẫn điện | Rơle và tiếp điểm chuyển mạch |
| Ag/Cu lưỡng kim | Lớp tiếp xúc hợp kim bạc + thân đồng | Giảm khối lượng bạc với sự hỗ trợ dẫn điện | Rơle, công tắc, thiết bị điều khiển |
| Trimetal Ag/hợp kim/Cu | Lớp tiếp xúc + lớp trung gian + chân đồng | Kỹ thuật giao diện và phân phối vật liệu | Các cụm tiếp xúc có thông số kỹ thuật cao hơn |
Thành phần chính xác phụ thuộc vào dòng tải, điện áp, dòng khởi động, tần số chuyển mạch, tuổi thọ điện, lực tiếp xúc và năng lượng hồ quang. Khối lượng bạc thấp hơn bản thân nó không thể hiện tuổi thọ điện tương đương.
30–50% bạc-tiết kiệm mục tiêu thiết kế và sử dụng vật liệu
Đối với hình học tiếp xúc lưỡng kim phù hợp, việc tập trung hợp kim bạc vào bề mặt làm việc có thể giảm mức tiêu thụ bạc so với cấu trúc bạc{0} nguyên khối. Mục tiêu thiết kế tiết kiệm 30–50% bạc có thể đạt được đối với các dạng hình học đã chọn nhưng tỷ lệ phần trăm thực tế phải được tính từ khối lượng bạc cuối cùng và được xác minh dựa trên thiết kế tiếp xúc rắn ban đầu.
Việc tính toán phải dựa trên:
- Độ dày lớp bạc- tính bằng mm hoặc μm
- Đường kính đầu tiếp xúc tính bằng mm
- Mật độ hợp kim bạc tính bằng g/cm³
- Thể tích thân đồng tính bằng mm³
- Trọng lượng thành phẩm tính bằng mg hoặc g
- Năng suất vật liệu sau khi làm lạnh
- Dung sai kích thước cuối cùng tính bằng mm
Cách tiếp cận này cung cấp cho nhóm mua sắm một mô hình giảm-chi phí có thể đo lường được thay vì dựa vào tỷ lệ phần trăm "tiết kiệm bạc" danh nghĩa.
Yêu cầu đánh giá và báo giá DFM miễn phí
Lạnh-Cấu trúc lưỡng kim và ba kim loại trong phạm vi ±0,005–0,02 mm Kiểm soát quy trình
Đầu nguội lưỡng kim, trong-dập khuôn và hình học tiếp xúc IEC 60947
Đầu nguội tạo thành đầu tiếp xúc và cán thông qua biến dạng dẻo được kiểm soát thay vì gia công hình học cuối cùng từ một thanh rắn. Đối với đinh tán tiếp xúc bạc lưỡng kim, quy trình này phải kiểm soát bề mặt tiếp xúc giữa hợp kim bạc và chất nền đồng trong quá trình đảo trộn, tạo đầu, cắt tỉa và tạo hình cuối cùng.
Các biến quy trình chính bao gồm:
- Độ dày lớp bạc-:được điều khiển theo thiết kế liên lạc.
- Đường kính trống:ảnh hưởng đến dòng chảy vật liệu và khối lượng đầu.
- Giảm tiêu đề:xác định biến dạng và áp suất giao diện.
- Giải phóng mặt bằng công cụ:ảnh hưởng đến độ chớp cháy, vết nứt và sự thay đổi kích thước.
- Bôi trơn:ảnh hưởng đến ma sát và dòng chảy vật liệu.
- Căn chỉnh khuôn:kiểm soát độ đồng tâm giữa lớp tiếp xúc và thân.
- Hình học đầu cuối cùng:phải phù hợp với rơle hoặc cơ cấu chuyển mạch.
Đối với-sản xuất số lượng lớn, việc tạo hình lũy tiến và kiểm tra tự động có thể làm giảm sự khác biệt giữa các đinh tán riêng lẻ.
Lựa chọn lớp AgSnO2 88/12, AgNi và bạc- bằng cách chuyển đổi tải
Không chọn AgSnO2 và AgNi chỉ vì chúng có chứa bạc. Hành vi chuyển mạch của chúng khác nhau do các hạt oxit và niken ảnh hưởng đến sự ăn mòn hồ quang, xu hướng hàn, độ cứng và sự truyền vật liệu.
| tham số | AgSnO2 | AgNi | Ag nguyên chất |
|---|---|---|---|
| Họ vật liệu điển hình | Oxit bạc-thiếc | Bạc-niken | Bạc có độ tinh khiết cao |
| Độ dẫn điện | Thấp hơn Ag nguyên chất | Thấp hơn Ag nguyên chất | Cao nhất trong ba |
| Chống xói mòn hồ quang | Nói chung thuận lợi cho nhu cầu chuyển đổi | Thuận lợi cho nhiệm vụ tiếp sức được lựa chọn | Hạn chế hơn khi bị hồ quang nghiêm trọng |
| Điện trở hàn | Cải thiện bằng pha oxit | Cải thiện bởi pha Ni | Dễ bị tổn thương hơn dưới một số tải |
| độ cứng | Cao hơn Ag nguyên chất | Cao hơn Ag nguyên chất | Thấp hơn |
| Sử dụng kỹ thuật điển hình | Rơle, công tắc tơ, cầu dao | Rơle và thiết bị chuyển mạch | Giao diện tiếp xúc dẫn điện |
Cấp độ AgSnO2 chính xác, chẳng hạn như hệ thống Ag/SnO2 danh nghĩa 88/12, phải được chỉ định cùng với tiêu chuẩn vật liệu hiện hành và chứng chỉ vật liệu của nhà cung cấp.
Điểm tiếp xúc ba kim loại và kỹ thuật lớp trung gian
Điểm tiếp xúc ba kim loại có thể tạo ra vật liệu trung gian giữa hợp kim tiếp xúc và thân đồng. Lớp trung gian có thể được sử dụng để quản lý sự biến dạng, hành vi liên kết, giãn nở nhiệt hoặc khuếch tán vật liệu.
Đối với thông số kỹ thuật mua sắm, bản vẽ cần xác định:
- Hợp kim liên hệ
- vật liệu lớp trung gian
- Chất liệu thân
- Độ dày lớp riêng lẻ
- Chiều cao tổng thể của đầu
- Đường kính đinh tán
- Đường kính thân
- Dung sai đồng tâm
- Tình trạng bề mặt
- Phương pháp thử cơ học bắt buộc
Không coi cấu trúc ba kim loại là một biến thể thẩm mỹ của đinh tán lưỡng kim. Trình tự giao diện thay đổi hành vi biến dạng trong quá trình làm lạnh và do đó yêu cầu xác nhận quy trình.
Lạnh-Tính toàn vẹn của liên kết tiêu đề: Ngăn chặn sự tách lớp và tách đầu tiếp xúc
Áp suất giao diện, tỷ lệ biến dạng và logic thử nghiệm ASTM E8 / ISO 6892
Đầu nguội tạo ra áp suất cơ học tại bề mặt tiếp xúc giữa các kim loại khác nhau. Cửa sổ quy trình phải đủ rộng để đạt được sự liên kết mà không tạo ra các vết nứt, chớp sáng quá mức hoặc dòng nguyên liệu không ổn định.
Ba biến số cần đặc biệt chú ý:
- Áp lực giao diện:Biến dạng không đủ có thể để lại liên kết yếu hoặc khoảng trống. Biến dạng quá mức có thể tạo ra vết nứt hoặc sự dịch chuyển vật liệu không kiểm soát được.
- Tỷ lệ giảm:Mối quan hệ giữa kích thước phôi ban đầu và hình dạng đầu cuối cùng xác định mức độ biến dạng dẻo.
- Độ cứng vật liệu:Sự chênh lệch độ cứng quá mức giữa hợp kim tiếp xúc và chất nền đồng có thể làm thay đổi trình tự biến dạng.
Trình độ chuyên môn cơ học phải chỉ rõ phương pháp thử, hình dạng mẫu, hướng tải và vị trí hư hỏng. ASTM E8 hoặc ISO 6892 có thể phù hợp để thử nghiệm cơ học kim loại, nhưng phương pháp cắt hoặc kéo đinh tán chuyên dụng-có thể mang tính đại diện hơn cho phần tiếp xúc đã hoàn thiện.
Trong-độ bám đinh và độ đồng tâm ở ±0,01 mm
Trong quá trình tạo khuôn-có thể tích hợp nhiều thao tác tạo hình thành một trình tự được kiểm soát. Đối với các tiếp điểm điện, độ đồng tâm giữa vùng tiếp xúc bạc và thân đồng ảnh hưởng đến cả vị trí lắp ráp và việc sử dụng vật liệu.
Việc kiểm tra có thể bao gồm:
- Đường kính thân: mm
- Đường kính đầu: mm
- Chiều cao đầu: mm
- Độ dày lớp bạc-: μm
- Độ đồng tâm: mm
- Chiều cao gờ: mm
- Độ nhám bề mặt: Ra μm
Kiểm tra bằng hình ảnh tự động có thể xác định độ lệch kích thước ở tốc độ sản xuất, trong khi việc lấy mẫu bằng thiết bị CMM cung cấp khả năng xác minh kích thước có độ phân giải cao hơn-cho các tính năng quan trọng.
RoHS, REACH, IATF 16949 và truy xuất nguồn gốc vật liệu
Đối với các ứng dụng ô tô và điện, việc tuân thủ vật liệu phải được kết nối với lô sản xuất thực tế.
Một hệ thống truy xuất nguồn gốc nên liên kết:
Lô nguyên liệu thô → lô-lạnh → tình trạng dụng cụ → hồ sơ kiểm tra → lô đóng gói → lô hàng
Nếu có thể, tài liệu có thể bao gồm:
- Giấy chứng nhận vật liệu
- Tuyên bố RoHS
- Khai báo REACH
- Hồ sơ xử lý-mạ hoặc bề mặt
- Báo cáo kiểm tra kích thước
- Báo cáo thử nghiệm cơ khí
- Báo cáo thử nghiệm điện
- Số lô sản xuất
Tài liệu này đặc biệt phù hợp khi cùng một hình dạng tiếp điểm được cung cấp trên nhiều nền tảng chuyển mạch hoặc rơle.
Bimet vs Trimetal vs Solid Silver: So sánh quy trình và chi phí mua sắm
Sử dụng bạc, tổn thất gia công và thử nghiệm môi trường theo tiêu chuẩn ASTM B117
Chi phí vật liệu cần được đánh giá cùng với năng suất sản xuất. Việc gia công thành phần bạc-rắn có thể tạo ra chip và xử lý chất thải, trong khi đó đầu nguội tạo thành hình học gần{2}}hình dạng lưới-với cách sử dụng vật liệu khác nhau đáng kể.
Thử nghiệm về môi trường như ASTM B117 có thể phù hợp để đánh giá sự ăn mòn khi cụm tiếp xúc bao gồm các bề mặt dẫn điện, lớp phủ hoặc các bề mặt kim loại-không giống nhau. Kết quả ASTM B117 không nên được hiểu là dự đoán trực tiếp về tuổi thọ chuyển mạch điện.
| Nhân tố | Đinh tán bạc chắc chắn | Đinh tán bạc lưỡng kim | Điểm tiếp xúc trimetal |
|---|---|---|---|
| Sử dụng bạc | Khối lượng bạc cao | Khối lượng bạc giảm | Khối lượng bạc được kiểm soát |
| Cấu trúc vật liệu | Vật liệu/hợp kim đơn | Bạc + đồng hoặc chất nền | Bạc + lớp trung gian + chất nền |
| Tiêu đề lạnh | Có thể tùy thuộc vào hợp kim | Lộ trình sản xuất chung | Yêu cầu công cụ dành riêng cho giao diện |
| Số lượng giao diện | Thấp | Một giao diện chính | Hai hoặc nhiều giao diện vật liệu |
| Rủi ro về chi phí bạc | Cao hơn | Thấp hơn cho hình học phù hợp | Thấp hơn cho hình học phù hợp |
| Độ phức tạp của quy trình | Độ phức tạp vật liệu thấp hơn | Vừa phải | Cao hơn |
| Trọng tâm kiểm soát chất lượng | Hình học và hợp kim | Liên kết + hình học | Liên kết + trình tự lớp + hình học |
| Cơ sở lựa chọn tốt nhất | Yêu cầu vật liệu điện | Giảm bạc + mặt tiếp xúc xác định | Yêu cầu về giao diện và biến dạng |
Chi phí vật liệu thấp nhất không nhất thiết là tổng chi phí bộ phận thấp nhất. Phế liệu, tuổi thọ dụng cụ, năng suất lắp ráp, thời gian kiểm tra, năng lực chuyên môn về điện và-rủi ro hoàn trả tại hiện trường phải được đưa vào mô hình mua sắm.
Hướng lạnh so với quay đối với các tiếp điểm điện có âm lượng lớn
| Phương pháp sản xuất | Sử dụng vật liệu | Kinh tế chu kỳ | Kiểm soát bề mặt/hình học | Sự phù hợp về khối lượng điển hình |
|---|---|---|---|---|
| tiện CNC | Loại bỏ vật liệu | Chi phí cao hơn cho các bộ phận nhỏ có khối lượng lớn | Tính linh hoạt về chiều mạnh mẽ | Nguyên mẫu / khối lượng thấp |
| Tiêu đề lạnh | Hình thành mạng gần | Năng suất cao | Yêu cầu dụng cụ chuyên dụng | Âm lượng trung bình/cao |
| Dập lũy tiến | Tuyệt vời cho cấu trúc tấm | Năng suất cao | Thích hợp cho các thành phần phẳng | Âm lượng lớn |
| Tiêu đề lạnh + hình thành thứ cấp | Cao | Cân bằng | Hỗ trợ hình học đinh tán phức tạp | Bộ phận tiếp xúc khối lượng lớn |
Đối với các đinh tán tiếp xúc điện nhỏ, lợi thế kinh tế của tiêu đề nguội trở nên quan trọng hơn khi nhu cầu hàng năm tăng lên do chi phí chế tạo dụng cụ được phân bổ cho số lượng sản xuất lớn hơn.
Tải xuống Liên hệ Đặc tả thiết kế
Bài học rút ra về kỹ thuật cuối cùng: Bạc nên được đặt ở nơi giao diện chuyển mạch cần đến nó
Đinh tán bạc lưỡng kim và ba kim loại cung cấp lộ trình-kỹ thuật vật liệu để giảm lượng bạc không cần thiết trong khi vẫn duy trì giao diện tiếp xúc điện xác định. Việc giảm chi phí đến từ việc kiểm soát khối lượng bạc chứ không chỉ đơn giản là thay thế một kim loại rẻ hơn vào bề mặt tiếp xúc.
Do đó, đối với các chương trình OEM điện, việc đánh giá phải kết hợp việc lựa chọn vật liệu AgSnO2 / AgNi, độ dày lớp-bạc, biến dạng tiêu đề- nguội, độ bền liên kết bề mặt, điện trở tiếp xúc, khả năng kích thước, kiểm tra tuổi thọ-điện và khả năng truy xuất nguồn gốc của lô.
Đối với-sản xuất số lượng lớn, bạn chỉ nên chọn lộ trình sản xuất ưu tiên sau khi thiết lập được tính kinh tế của bộ phận hoàn chỉnh: mức sử dụng vật liệu, dụng cụ, thời gian chu kỳ, kiểm tra, năng suất, chi phí chất lượng và nhu cầu hàng năm.
Câu hỏi thường gặp về đinh tán lưỡng kim Liên hệ
Độ dày lớp bạc-được đo bằng đinh tán tiếp xúc bạc lưỡng kim như thế nào?
Độ dày lớp bạc-thường được xác minh bằng mặt cắt-kim loại, phép đo quang học đã hiệu chuẩn hoặc các phương pháp kiểm tra đã được xác thực khác. Bản vẽ phải xác định độ dày yêu cầu tính bằng μm và dung sai cho phép.
Đinh tán tiếp xúc bạc lưỡng kim có thể giảm mức tiêu thụ bạc từ 30–50% không?
Có thể giảm 30–50% đối với các hình dạng đã chọn khi lớp bạc tập trung ở mặt tiếp xúc làm việc. Mức tiết kiệm thực tế phải được tính từ khối lượng bạc đã hoàn thành và được xác thực dựa trên thiết kế bạc- nguyên khối ban đầu.
Người mua nên yêu cầu những tài liệu gì từ nhà cung cấp đinh tán liên hệ IATF 16949?
Yêu cầu chứng chỉ IATF 16949 hiện hành, chứng chỉ vật liệu, tuyên bố RoHS/REACH, báo cáo kích thước, dữ liệu thử nghiệm liên kết,-kết quả kháng tiếp xúc, tài liệu-kiểm soát quy trình và hồ sơ truy xuất nguồn gốc- lô sản xuất.
liên hệ với chúng tôi
Để có báo giá khẩn cấp vềđinh tán tiếp xúc bạc lưỡng kim, gửi bản vẽ CAD, yêu cầu vật liệu, khối lượng hàng năm và nhiệm vụ điện mục tiêu để xem xét kỹ thuật và tính giá thành sản xuất.
