Anàlisi de resistència mecànica i requisits tècnics de components elèctrics amb reblats de plata

Com a component bàsic dels sistemes elèctrics que permet la commutació de circuits i la transmissió de senyals, la resistència mecànica dels components Silver Electrical Riveted determina directament la fiabilitat operativa, la seguretat i la vida útil dels equips aigües avall. En els sectors de fabricació de gamma alta-que la Xina s'està centrant en desenvolupar, com ara els vehicles d'energia nova, les xarxes intel·ligents i el trànsit ferroviari, aquests components han de suportar l'estrès-a llarg termini per vibracions, xocs, cicles tèrmics i moviments mecànics freqüents. Per tant, els seus indicadors tècnics relacionats amb la resistència mecànica-i els nivells d'R+D i de fabricació s'han convertit en una de les dimensions bàsiques per mesurar la força tecnològica de la indústria.

Per als contactes de plata reblats In-Die, la resistència mecànica no és un únic indicador sinó un concepte complet, que inclou principalment:

La força del propi cos del rebló:Això fa referència a la resistència de la tija del rebló a les forces de tracció axial i de tall radial, depenent principalment de les propietats mecàniques del material del rebló i del seu estat de tractament tèrmic.

La força de retenció de la junta de reblons:Això es refereix a la força d'unió entre el cap del rebló i el material base després del rebló. Això és crucial per evitar que els punts de reblat s'afluixin i fallin, i normalment es mesura per la resistència a la tracció i la resistència al tall.

Força d'unió de contacte:Per als contactes compostos, la força de la interfície d'enllaç és primordial. Un enllaç feble pot provocar ampolles i peladura dels contactes, augmentant en última instància la resistència de contacte i fins i tot causant fallades.

Estabilitat estructural global del component:Això fa referència a la capacitat dels contactes elèctrics reblats incrustats per mantenir la seva geometria original i l'estat de connexió quan estan sotmesos a esforços mecànics externs (com ara vibracions i impactes).

Selecció de material

Materials del rebló:

Llautó: té bones propietats mecàniques i ductilitat generals, és fàcil de forjar-en fred i és una opció d'ús general-. Tanmateix, la seva força és moderada, la qual cosa la fa inadequada per a aplicacions d'-estrès alt.

Bronze fòsfor: ofereix una major resistència, duresa i una excel·lent elasticitat, amb una bona resistència a la fatiga. Adequat per a connectors que requereixen cicles d'acoblament elevats i forces de retenció elevades.

CuNiZn: ​​combina una bona resistència, ductilitat i resistència a la corrosió, i s'utilitza àmpliament en alguns components electrònics d'alt -exigència.

Materials de contacte: Típicament aliatges de plata. La duresa, la soldabilitat i la resistència al desgast del material de contacte afecten la seva vida útil durant el funcionament mecànic.

Estructura i Geometria

Mida del rebló: el diàmetre de la tija del rebló de l'estampació de coure amb contactes de plata reblats és el paràmetre geomètric principal que determina la seva resistència. Un diàmetre més gran dóna com a resultat una major resistència a la tracció i al tall.

Tipus de cap de rebló: diferents tipus de capçal, com ara el cap rodó pla, el cap avellanat i el cap semi-avellanat, produeixen diferents distribucions de tensió i efectes de bloqueig després de la formació, que afecten directament la retenció de la força.

Ajust del forat del rebló: la bretxa entre el rebló i el material de base del forat dels contactes de plata reblats a la matriu-del forat és un paràmetre bàsic del disseny. Si l'espai és massa petit, el reblat es fa difícil i el material base es fa malbé fàcilment; si la bretxa és massa gran, el reblat és incomplet, reduint greument la retenció de la força. En general, es recomana un espai de 0,05-0,15 mm.

Procés de fabricació

Procés de reblat: Aquest és el factor bàsic que determina la retenció de força de l'articulació reblada.

Pressió de reblat/corsa: una pressió insuficient condueix a un reblat incomplet, donant lloc a un "fals rebló"; una pressió excessiva pot danyar el rebló o el material de base, fins i tot causant esquerdes.

Disseny de matriu de reblat: la forma de la matriu superior i inferior determina la forma de formació i les línies de flux metàl·lic del capçal reblat. L'ideal és que el conformat permeti que el material del rebló ompli i bloquegi el forat del material de base, formant un cap de reblon-uniforme i lliure d'esquerdes.

Procés de soldadura de contacte/compost: per a contactes soldats o compostos, la força d'unió depèn de la qualitat de la soldadura o del procés compost.

Prova de resistència a la tracció:Utilitzant una màquina d'assaig de tracció en miniatura, s'aplica una força de tracció vertical a la junta de reblons del contacte de plata reblat amb terminal de coure fins a la fallada. Es registra el valor màxim de la força de tracció; aquest valor és la resistència a la tracció. Els modes de fallada inclouen l'extracció-del rebló, el trencament de la tija del reblon o el trencament del material base. L'anàlisi dels modes de fallada pot rastrejar els problemes del procés.

Prova de resistència al tall:S'aplica una força paral·lela a la superfície de contacte a la junta de reblons de l'estampació de coure amb contactes de plata reblats, simulant la seva tensió durant la inserció/eliminació o la vibració, fins que es talla la junta de reblons. La resistència al tall és un indicador clau per avaluar la capacitat de suport de càrrega lateral-.

Prova de durabilitat:El conjunt s'instal·la en un connector simulat i se sotmet a un nombre determinat de cicles d'inserció/extracció. Després de la prova, comproveu si s'ha afluixat la junta de reblons dels contactes de plata reblats a la matriu-, el despreniment dels contactes i la mesura dels canvis en la resistència de contacte. Aquesta és la prova final de l'estabilitat estructural global del conjunt.

Prova de vibració i xoc:D'acord amb els estàndards nacionals (GB/T 2423) o els estàndards de la indústria, els components es col·loquen en entorns específics de vibració i xoc per verificar si s'afluiran o fallaran sota una tensió mecànica dinàmica.

Després d'una discussió exhaustiva dels efectes combinats dels materials, els processos i l'estructura sobre la resistència mecànica, està clar que qualsevol interfície és un punt feble potencial. Per millorar fonamentalment la fiabilitat dels conjunts de contacte reblats en condicions de funcionament dures, la indústria avança cap a la integració de materials i estructures. Els contactes elèctrics reblats encastats representen l'avantguarda d'aquest enfocament tecnològic.

Components reblats elèctrics de platano utilitzeu el model tradicional de "contacte amb plata de base i compost". En canvi, mitjançant l'encapçalament en fred de precisió, l'estampació d'alta-velocitat i la tecnologia de reblonjat especialitzada, els contactes d'aliatge de plata d'alta-qualitat s'integren amb reblons o terminals d'aliatge de coure d'alt rendiment-en un tot inseparable durant les primeres etapes de fabricació.