یک مجموعه تماس نقره ای لحیم کاری شده یک سر تماس مبتنی بر نقره- را با یک تکیه گاه مسی از طریق یک لایه لحیم کاری با پیوند متالورژیکی ترکیب می کند. برای قطع کننده های مدار جریان بالا، انتخاب مواد تماس، دمای لحیم کاری، هندسه اتصال، پوشش{3} ناحیه پیوند، و بازرسی پس از لحیم کاری، مستقیماً بر مقاومت تماس، افزایش حرارتی، حفظ مکانیکی و رفتار فرسایش قوس- تأثیر می گذارد.
برای MCCB و دیگر ساختارهای سوئیچینگ با جریان بالا، هدف مهندسی صرفاً یک سطح تماس غنی از نقره- نیست. مجموعه کامل باید یک مسیر جریان با مقاومت کم-در حالی که در برابر انرژی قوس مکرر، چرخه حرارتی، و بارگذاری مکانیکی در رابط تماس مقاومت می کند، حفظ کند.
فرسایش قوس MCCB: IEC 60947-2 و بارهای سوئیچینگ جریان بالا
مواد تماس AgWC و AgC برای قرار گرفتن در معرض قوس
در طول وقفه، سطح تماس در معرض حرارت موضعی، اتصال قوس، انتقال مواد و چرخه حرارتی مکرر قرار می گیرد. بنابراین سیستم های AgWC و AgC زمانی در نظر گرفته می شوند که کاربرد به فاز تماس سخت تری نسبت به نقره خالص نیاز دارد.
فرمول واقعی باید بر اساس جریان نامی، ولتاژ، کار قطع اتصال کوتاه، فرکانس سوئیچینگ و هندسه تماس به جای نام ماده به تنهایی انتخاب شود.
| سیستم تماس | ویژگی اصلی مواد | ملاحظات مهندسی معمولی | ارزیابی مناسب |
|---|---|---|---|
| AgWC | ماتریس نقره با فاز کاربید تنگستن | مقاومت بالاتر در برابر سایش مکانیکی و از دست دادن مواد مرتبط با قوس- | فرسایش قوس، سختی، مقاومت در برابر تماس |
| AgC | کامپوزیت کربن-نقره | رفتار قوس و انتقال مواد باید در برابر چرخه کار ارزیابی شود | فرسایش قوس، تمایل جوشکاری، مقاومت |
| خالص Ag | هدایت الکتریکی و حرارتی بالا | سختی کمتر و حساسیت بیشتر به شرایط قوس شدید | مقاومت تماس، افزایش حرارتی |
| AgSnO2 | ماتریس نقره با تقویت اکسید | رایج در برنامه های سوئیچینگ که نیاز به مقاومت قوس دارند | جوشکاری، فرسایش، افزایش دما |
برای یک سیستم تماس MCCB، سر تماس را نمی توان به طور مستقل از پشتیبانی مسی ارزیابی کرد. یک ماده تماسی با مقاومت قوس خوب همچنان می‌تواند باعث خرابی مونتاژ زودرس شود، اگر سطح اتصال لحیم‌شده حاوی حفره‌ها، خیس شدن ناکافی یا ناحیه اتصال ناکافی باشد.
مقاومت تماس و افزایش حرارتی در شرایط آزمون IEC 60947
مقاومت تماس تحت تأثیر شرایط سطح، فشار تماس، سختی مواد، هندسه تماس و طراحی مسیر جریان است. مقدار مقاومت اولیه کم تنها زمانی مفید است که پس از چرخه حرارتی و الکتریکی پایدار بماند.
برای کنترل تولید، تیم های مهندسی باید معیارهای پذیرش قابل اندازه گیری را برای موارد زیر تعریف کنند:
- مقاومت تماس بر حسب mΩ تحت جریان تست مشخص شده.
- افزایش دمای تماس تحت جریان نامی.
- تحمل ابعاد سر{0}}در میلی متر.
- پوشش مفصل لحیم شده و ناحیه خالی قابل تشخیص.
- مقاومت برشی مکانیکی بر حسب مگاپاسکال
- سختی سطح یا میکرو{0}}سختی در HV در صورت لزوم.
بنابراین یک مشخصات تامین کننده باید روش تست، محل اندازه گیری، جریان اعمال شده و حد پذیرش را شناسایی کند نه اینکه فقط یک بیانیه کلی مانند "مقاومت کم" را گزارش کند.
لحیم کاری در مقابل پرچین: 150 مگاپاسکال-ارزیابی مشترک کلاس و کنترل فرآیند
اتصال Brazed در مقابل اتصال پرچ شده برای مخاطبین- فعلی
لحیم کاری و پرچ کردن، رابط های مکانیکی و الکتریکی مختلفی ایجاد می کند. یک تماس پرچ شده به تغییر شکل مکانیکی و تماس کنترل شده بین اجزا بستگی دارد، در حالی که لحیم کاری یک اتصال متالورژیکی را از طریق یک آلیاژ پرکننده لحیم کاری تشکیل می دهد.
| پارامتر | مجموعه تماس نقره لحیم کاری شده | مجموعه تماس پرچ شده |
|---|---|---|
| مکانیزم اتصال | پیوند متالورژیکی از طریق آلیاژ پرکننده | تغییر شکل و تداخل مکانیکی |
| مسیر فعلی | سر تماس → لایه بریز → پشتیبانی مس | سر تماس ← رابط پرچ/ماده مادر |
| متغیرهای فرآیند اصلی | دما، جو، توزیع پرکننده، مرطوب شدن | نیروی پرچ، ضربه، هندسه سر، تراز |
| بازرسی معمولی | اشعه ایکس/CT، اولتراسونیک، بخش متالوگرافی | بازرسی ابعادی، آزمایش کشش/برشی |
| کنترل خالی | در معیارهای پذیرش مشخص شده مورد نیاز است | به طور معمول به عنوان یک رابط لحیم شده ارزیابی نمی شود |
| چرخه حرارتی | یکپارچگی مفصل باید ثابت بماند | پیش بار مکانیکی باید ثابت بماند |
| اتوماسیون | لحیم کاری کوره، القایی یا فرکانس بالا- | Progressive/in-die riveting |
| تمرکز برنامه معمولی | مجموعه-شکن جریان و تماس بالا | قطعات رله، کنتاکتور و سوئیچینگ |
یک ساختار لحیم کاری شده می تواند یک ناحیه پیوند پیوسته در زیر سر تماس ایجاد کند، اما تنها زمانی که اتصال به درستی طراحی شده باشد. تامین کننده باید فاصله لحیم کاری، پرکننده-توزیع فلز، نرخ گرمایش، دمای اوج و شرایط خنک کننده را کنترل کند.
برای پرچ کردن، متغیرهای اولیه به سمت قطر ساقه پرچ، نیروی برهم زننده، ارتفاع سر، متمرکز بودن و پیش بار مکانیکی باقیمانده تغییر می کنند.
دمای لحیم کاری، خیس شدن و پاکسازی مشترک
فرآیند لحیم کاری باید از سیستم پرکننده واقعی فلز-به جای دمای معمولی کوره ایجاد شود.
متغیرهای مهم فرآیند عبارتند از:
- محدوده ذوب آلیاژ پرکننده و دمای مایع.
- مس-از شرایط سطح قبل از لحیم کاری پشتیبانی می کند.
- با{0}}همترازی سر و پشتیبانی تماس بگیرید.
- فاصله مفصل و جریان مویرگی.
- نرخ گرمایش و دمای اوج
- زمان نگهداری در دمای لحیم کاری
- اتمسفر محافظ یا شرایط خلاء.
- کنترل سرعت خنک کننده و اعوجاج.
برای صلاحیت تولید، باید از مقاطع متالوگرافی- استفاده کرد تا تأیید شود که آلیاژ پرکننده در ناحیه پیوند مورد نظر بدون تخلیه بیش از حد، خیس شدن ناقص یا تشکیل بین فلزی کنترل نشده جریان یافته است.
مقاومت برشی بیشتر یا مساوی 150 مگاپاسکال: طراحی آزمایش به جای ادعاهای بازاریابی
مقدار مقاومت برشی مانند بزرگتر یا مساوی 150 مگاپاسکال تنها زمانی باید بیان شود که به ترکیب مواد تعریف شده، هندسه اتصال و روش آزمایش مرتبط باشد. نتیجه عددی می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی با قطر-هد تماس، ضخامت لحیم کاری، سطح همپوشانی، آماده‌سازی نمونه و جهت بارگذاری تغییر کند.
برای احراز صلاحیت تامین کننده، سوابق آزمون باید مشخص کند:
| مورد آزمایشی | سابقه مورد نیاز |
|---|---|
| مواد تماس | AgWC، AgC یا درجه مشخص شده |
| مواد پشتیبانی | درجه و مزاج مس |
| منطقه مشترک | ناحیه اتصال اندازه گیری شده |
| پرکننده فلزی | شناسایی درجه / دسته |
| جهت تست | جهت بارگذاری برشی تعریف شده- |
| حداکثر بار | N |
| تنش برشی محاسبه شده | MPa |
| محل شکست | رابط / پرکننده / مواد مادر |
| طرح نمونه برداری | مقدار و کمیت با توافق کیفیت تعریف شده است |
اتصالی که در داخل ماده اصلی خراب می شود و نه در امتداد رابط لحیم شده، اطلاعات مهندسی متفاوتی را از خرابی رابط ارائه می دهد. بنابراین سوابق QA باید محل شکستگی را مستند کنند، نه تنها بار اوج را.
برگه مشخصات مواد تماس را دانلود کنید
هدهای تماس AgWC/AgC روی تکیه گاه های مس: بزرگتر یا مساوی 85% مسیرهای فعلی IACS
هندسه پشتیبان مس و رسانایی الکتریکی
پشتیبانی مسی مسیر اصلی انتقال جریان-در پشت سر تماس را فراهم می‌کند. عیار مس،-سطح مقطع، ضخامت تکیه گاه، و هندسه ناحیه لحیم-همه بر افت ولتاژ و افزایش حرارتی تأثیر می‌گذارند.
در جایی که هدایت الکتریکی مشخص شده است، مشخصات خرید باید درجه مس و مبنای آزمایش را مشخص کند. مقداری مانند بزرگتر یا مساوی 85% IACS نباید بدون تأیید بین گریدهای مس منتقل شود.
طراحی مکانیکی همچنین باید از غلظت بیش از حد حرارتی در اطراف ناحیه لحیم کاری شده جلوگیری کند. تغییرات شدید بخش، بخش‌های پشتیبانی نازک، و ردپای لحیم کاری ضعیف کنترل‌شده می‌توانند شیب‌های دمایی محلی را در حین کار{1}}جریان بالا ایجاد کنند.
طراحی رابط AgWC/AgC: کنترل ابعادی 0.01-0.05 میلی متر
سر تماس و تکیه گاه مسی باید در طول لحیم کاری در یک راستا باقی بمانند. بسته به اندازه جزء و قابلیت فرآیند، ابعاد بحرانی ممکن است در محدوده هایی مانند ± 0.01 میلی متر تا 0.05 ± میلی متر کنترل شوند، اما تلورانس واقعی باید از نقشه طراحی شکن و پشته مونتاژ-به بالا ایجاد شود.
ابعاد کلیدی معمولاً عبارتند از:
- قطر سر تماس-.
- ضخامت سر تماس-.
- پشتیبانی از عرض و ضخامت.
- قطر ناحیه لحیم کاری-.
- تماس{0}} صافی صورت.
- تمرکز بین سر تماس و پشتیبانی.
- ارتفاع مونتاژ به پایان رسید.
بازرسی ابعادی باید بعد از لحیم کاری انجام شود زیرا اعوجاج حرارتی می تواند هندسه نهایی را تغییر دهد.
عیوب لحیم کاری: حفره‌ها، -ترس نشدن و ناهماهنگی
مهمترین عیوب لحیم کاری به طور کلی با جریان ناقص پرکننده، گیر افتادن گاز، آلودگی و گرمایش کنترل نشده همراه است.
|
نقص |
علت معمولی | اثر بالقوه | کنترل توصیه شده |
|---|---|---|---|
| فضای خالی داخلی بزرگ | گیر افتادن گاز یا جریان ضعیف پرکننده | کاهش ناحیه اتصال موثر | بازرسی-اشعه ایکس/CT |
| غیر مرطوب- | اکسید یا آلودگی سطحی | رابط ضعیف | آماده سازی سطح و کنترل خیس شدن |
| پرکننده بیش از حد | حجم پرکننده نادرست | تنوع ابعادی | کنترل پیش‌فرم/ توزیع |
| پرکننده ناکافی | پوشش ناقص | تمرکز جریان و تنش موضعی | Filler{0}}تأیید حجم |
| ناهماهنگی | حرکت فیکسچر | خطای موقعیت تماس- | فیکسچر دقیق و CMM |
| اعوجاج حرارتی | گرمای ورودی بیش از حد | صافی / انحراف ارتفاع | کنترل پروفیل حرارتی |
بنابراین یک فرآیند لحیم کاری کنترل شده باید با بازرسی ابعادی ترکیب شود تا اینکه به عنوان یک عملیات حرارتی ایزوله تلقی شود.
NDT و آزمایش برشی: ASTM-بر اساس سوابق QA و قابلیت ردیابی لات
-بازرسی اشعه ایکس/CT برای عیوب لحیم کاری داخلی
بازرسی بصری نمی تواند به طور قابل اعتماد حفره های داخلی زیر سر تماس نقره ای را شناسایی کند. برای اجزای قطع کننده جریان بالا، اشعه ایکس-یا توموگرافی کامپیوتری می‌تواند شواهد غیرمخرب-از وضعیت مفصل داخلی ارائه دهد.
مشخصات بازرسی باید تعریف کند:
- منطقه بازرسی
- حداقل اندازه نقص قابل تشخیص
- حداکثر درصد خالی مجاز یا اندازه خالی فردی.
- محل پذیرش
- فرکانس نمونه برداری
- وضوح تجهیزات
- شناسایی لات
- فرمت گزارش بازرسی
محدودیت های پذیرش باید با نقشه یا طرح کیفیت جزء توافق شود. یک عبارت عمومی "zero void" از نظر فنی مفید نیست مگر اینکه آستانه تشخیص نیز تعریف شده باشد.
تایید اولتراسونیک و متالوگرافی
بازرسی اولتراسونیک را می توان در مواردی در نظر گرفت که هندسه اجزا و ترکیب مواد، جفت صوتی کافی و جداسازی سیگنال را فراهم می کند.
برای صلاحیت فرآیند، متالوگرافی مخرب مفید است زیرا مستقیماً موارد زیر را در معرض دید قرار می دهد:
- تداوم لایه-بریز.
- توزیع پرکننده.
- مناطق واکنش رابط
- تخلخل.
- ترک ها.
- خیس شدن ناقص
- گرمای بیش از حد موضعی
NDT و متالوگرافی اهداف مختلفی را انجام می دهند. NDT از غربالگری تولید بدون از بین بردن جزء پشتیبانی می کند. متالوگرافی شواهد دقیقی از روند توسعه{1}}از نمونه های انتخاب شده ارائه می دهد.
آزمایش برشی و شکست{0}}تحلیل حالت
آزمایش برشی باید بار کنترل‌شده‌ای را روی سر تماس اعمال کند تا زمانی که خرابی رابط یا خرابی مواد اولیه{0}} رخ دهد.
گزارش آزمایش باید شامل شناسایی نمونه، دسته مواد، سطح اتصال، حداکثر نیرو، تنش محاسبه شده، پیکربندی بارگذاری و محل شکست باشد.
به عنوان مثال:
تنش برشی (MPa)=حداکثر بار برشی (N) ÷ سطح پیوند مؤثر (mm²)
اگر سطح پیوند مؤثر به طور مداوم اندازه‌گیری نشود، داده‌های قدرت برشی از هندسه‌های اجزای مختلف را نمی‌توان مستقیماً مقایسه کرد.
امروز با مهندسان برق ما مشورت کنید
قابلیت ردیابی IATF 16949: دسته مواد، پارامترهای لحیم کاری و بازرسی نهایی
گواهینامه مواد AgWC/AgC و سوابق دسته ای
برای اجزای سوئیچینگ ولتاژ بالا-مرتبط{1}}خودرو، قابلیت ردیابی مواد باید از مواد خام ورودی تا مونتاژ نهایی گسترش یابد.
یک رکورد کنترل شده می تواند شامل موارد زیر باشد:
- درجه مواد تماس-.
- محتوای نقره یا ترکیب اعلام شده.
- کاربید تنگستن یا مشخصات فاز کربن.
- عیار مس.
- پرکننده-گرید فلزی.
- تامین کننده مواد خام-.
- شماره دسته.
- تاریخ تولید.
- شناسایی تجهیزات لحیم کاری
- مشخصات دمای لحیم کاری
- شناسایی خط{0}}اپراتور یا تولید.
- نتیجه NDT
- نتیجه بازرسی ابعادی
- نتیجه آزمایش مکانیکی
سیستم‌های کیفیت ISO 9001 و IATF 16949 می‌توانند چارچوبی را برای کنترل فرآیند و قابلیت ردیابی فراهم کنند، در حالی که معیارهای پذیرش واقعی مؤلفه‌ها باید خاص محصول باقی بماند.
مطابقت مواد RoHS و REACH
انطباق مواد باید از طریق اعلامیه های کنترل شده و در صورت لزوم، آزمایش های آزمایشگاهی مستند شود.
برای خرید، بسته تامین کننده باید بین:
- بیانیه ترکیب مواد
- اسناد انطباق با RoHS
- اعلام وضعیت ماده{0}}ریاچ.
- گواهی مواد ورودی
- قابلیت ردیابی دسته ای-تولید.
- سابقه بازرسی نهایی
این جداسازی از تلقی نادرست سند انطباق به عنوان اثبات عملکرد مکانیکی یا الکتریکی جلوگیری می کند.
قابلیت فرآیند: ± 0.01 میلی متر تا 0.05 ± میلی متر ابعاد بحرانی
قابلیت ابعادی باید بر اساس نقشه مهندسی واقعی ارزیابی شود. برای مجموعه‌های تماس دقیق، اندازه‌گیری ممکن است شامل میکرومترها، سیستم‌های نوری، تجهیزات CMM یا گیج‌های اختصاصی باشد.
در جایی که یک نقشه 0.01 ± میلی متر را مشخص می کند، تامین کننده باید توانایی فرآیند را با استفاده از یک سیستم اندازه گیری تعریف شده و روش نمونه برداری به جای تکیه بر یک نتیجه بازرسی نشان دهد.
برای تولید{0}حجم بیشتر، کنترل فرآیند آماری را می توان در ابعادی مانند ارتفاع سر تماس، ضخامت تکیه گاه، ارتفاع مجموعه لحیم کاری شده، و متمرکز بودن اعمال کرد.
پرسش‌های متداول: مهندسی و خرید مونتاژ تماس با نقره لحیم کاری شده
چه چیزی استحکام اتصال لحیم کاری مورد نیاز برای یک کنتاکت نقره ای مدار شکن را تعیین می کند؟
مقدار مورد نیاز به هندسه تماس، بار مونتاژ، چرخه حرارتی و وظیفه کاربرد بستگی دارد. استحکام برشی باید بر حسب MPa همراه با هندسه آزمایش، ناحیه پیوند، جهت بارگذاری و حالت شکست مشخص شود.
کیفیت لحیم کاری داخلی یک مجموعه کنتاکت نقره ای چگونه تایید می شود؟
بازرسی اشعه ایکس یا CT می‌تواند حفره‌های داخلی و اتصال ناقص را بدون از بین بردن جزء شناسایی کند. سپس نمونه‌های انتخاب شده می‌توانند تحت برش متالوگرافی و آزمایش برشی برای صلاحیت فرآیند قرار گیرند.
یک تامین کننده باید چه قابلیت ردیابی را برای تماس های لحیم کاری شده AgWC یا AgC ارائه دهد؟
تأمین‌کننده باید تماس‌های-مواد و مس{1}}دسته‌های پشتیبانی{1} را به سوابق پرکننده-فلز، پارامترهای لحیم کاری، نتایج NDT، بازرسی ابعادی و شناسایی نهایی قطعه پیوند دهد. سیستم های ISO 9001 یا IATF 16949 می توانند از این ساختار ردیابی پشتیبانی کنند.
با ما تماس بگیرید
برای برنامه‌های{0}شکن مدار فعلی، طرح تماس، نیاز مواد AgWC/AgC و معیارهای بازرسی لحیم کاری را اکنون برای خود ارسال کنید.مونتاژ کنتاکت نقره لحیم کاری شده، بنابراین تیم تولید می تواند طراحی مشترک، ابزارسازی، NDT و امکان سنجی تولید را قبل از انتشار خرید بعدی شما بررسی کند.
