Sự hình thành lớp oxy hóa và quy trình làm sạch chuyên nghiệp của lò xo dập đồng Beryllium

Các điều kiện xử lý nhiệt trực tiếp xác định độ dày và độ khó làm sạch của màng oxit đồng berili. Hiệu ứng oxy hóa của quá trình xử lý nhiệt lão hóa thông thường và ủ dung dịch khác nhau đáng kể. Trong điều kiện thông thường giữ ở nhiệt độ 600 độ F trong môi trường trơ ​​trong 2 giờ, độ dày màng oxit của hợp kim C17200 chỉ là 300-800 Å, trong khi sau khi ủ dung dịch ở 1450 độ F, độ dày màng có thể đạt tới 1000-2000 Å. Màng oxit berili dày khó làm sạch nhất và không thể loại bỏ bằng phương pháp tẩy axit thông thường; chúng cần được xử lý trước bằng dung dịch kiềm đậm đặc ở nhiệt độ cao. Các lớp oxit có độ bền cao này thường xuất hiện trong giai đoạn xử lý nguyên liệu thô. Các nhà cung cấp nguyên liệu thô có uy tín có thể thực hiện tiền xử lý, đảm bảo chất nền không chứa oxit cho quá trình xử lý Tiếp điểm điện đinh tán trong khuôn tiếp theo.

Đối với các cụm đinh tán bằng đồng phần ứng Beryllium sau khi dập và làm cứng theo thời gian, ngành công nghiệp đã phát triển một số hệ thống làm sạch và tẩy axit trưởng thành phù hợp với các điều kiện oxy hóa và vật liệu hợp kim khác nhau. Các công thức làm sạch phổ biến bao gồm hệ thống axit sulfuric-hydro peroxide, hệ thống axit photphoric-axit nitric (PNA) và hệ thống axit nitric. Các công thức khác nhau có các kịch bản phù hợp, thông số vận hành cũng như ưu điểm và nhược điểm khác nhau đáng kể. Điều quan trọng cần lưu ý là hợp kim đồng berili chứa chì-phải tránh hệ thống axit sulfuric để ngăn chặn sự hình thành dư lượng chì sunfat không hòa tan, có thể ảnh hưởng đến độ mịn bề mặt và độ dẫn điện của các tiếp điểm điện bằng bạc gắn trên đó. Đối với các hợp kim này, quy trình tẩy axit nitric hoặc PNA được ưu tiên hơn.

Axit sulfuric-hydro peroxide là hệ thống làm sạch nhẹ thường được sử dụng trong công nghiệp. Tỷ lệ tiêu chuẩn là 20% axit sulfuric + 3% hydro peroxide, với nhiệt độ hoạt động là 125 độ F. Nó mang lại những ưu điểm như kiểm soát dễ dàng, không có khói độc hại và xử lý chất thải đơn giản. Nó cũng có thể đạt được hiệu ứng đánh bóng ngâm, cải thiện độ mịn bề mặt của đồng berili và thích hợp để làm sạch các đinh tán tiếp xúc chuyển động điện chính xác khác nhau. Tốc độ phản ứng của hệ thống này chỉ bị ảnh hưởng bởi nồng độ hydro peroxide và nhiệt độ; sự dao động về nồng độ axit sulfuric có tác động tối thiểu đến hiệu quả làm sạch. Hơn nữa, các ion đồng trong dung dịch có thể được loại bỏ thông qua quá trình kết tinh ở nhiệt độ-thấp, cho phép tái chế dung dịch. Chỉ cần theo dõi định kỳ nồng độ hydrogen peroxide để duy trì khả năng làm sạch oxy hóa ổn định.

Hệ thống làm sạch bằng axit nitric ít tốn kém hơn và tạo ra bề mặt đồng berili sạch, sáng, khiến chúng phù hợp để xử lý các bộ phận có khối lượng lớn. Tuy nhiên, chúng có những nhược điểm đáng kể: khó kiểm soát tốc độ phản ứng, dễ tạo ra khói độc hại trong quá trình xử lý và chất thải lỏng cần được xử lý đặc biệt. Mặc dù urê có thể được thêm vào để giúp kiểm soát khói, nhưng điều này làm trầm trọng thêm phản ứng tỏa nhiệt, làm tăng khó khăn trong việc kiểm soát nhiệt độ và dễ tạo ra các khuyết tật về bong bóng. Hiện tại, hầu hết các kịch bản sản xuất đều sử dụng quy trình axit nitric không chứa urê-, dựa vào hệ thống thông gió tốt để đảm bảo an toàn vận hành. Hệ thống này có khả năng chịu tải-đồng mạnh mẽ và phù hợp để-làm sạch trước khi xử lý các vật liệu có điểm tiếp xúc bằng bạc nhúng trong khuôn khác nhau.

Hệ thống làm sạch ngâm sáng PNA có công thức gồm 38% axit photphoric + 2% axit nitric + 60% axit axetic, với nhiệt độ hoạt động là 160 độ F. Ưu điểm cốt lõi của nó là kết hợp các tác dụng làm sạch và đánh bóng, làm giảm độ nhám bề mặt của chất nền và làm cho chất nền đồng berili phù hợp hơn cho các quá trình hàn và mạ điện tiếp theo. So với rửa bằng nước lạnh, rửa bằng nước nóng có thể tối ưu hóa hơn nữa hiệu quả hình thành bề mặt. Một lượng nhỏ axit nitric làm cho phản ứng làm sạch dễ kiểm soát hơn. Hạn chế duy nhất là các ion photphat và đồng còn sót lại sẽ làm tăng nhẹ chi phí xử lý nước thải của Bộ lò xo chuyển động cho Rơle ô tô.

Không thể tách rời quy trình làm sạch đồng berili hoàn chỉnh khỏi bước tiền xử lý. Loại bỏ triệt để dầu bề mặt và tạp chất trước khi tẩy đảm bảo hiệu quả tẩy đồng đều hơn và tránh vấn đề làm sạch không hoàn toàn ở một số khu vực nhất định. Nếu Bộ tán đinh bằng đồng Beryllium đã được làm sạch không thể mạ điện hoặc hàn ngay lập tức thì cần phải xử lý bảo vệ bề mặt. Ngành công nghiệp này thường sử dụng chất chống hà BTA, có thể tạo thành một lớp màng bảo vệ ổn định trên bề mặt nền, cách ly oxy và độ ẩm một cách hiệu quả, bảo vệ các bộ phận chính xác như Lò xo chuyển động rơle khỏi quá trình oxy hóa và nhiễm bẩn trong thời gian dài và đảm bảo chất lượng ổn định trong quá trình xử lý tiếp theo.