فرآیند آماده سازی و خواص مواد کنتاکت پرچ دو فلزی نقره ای

تنوع فرآیندهای آماده سازی یک عامل حیاتی در تعیین عملکرد نهایی کنتاکت های الکتریکی است. در حال حاضر، روش های اصلی آماده سازی شامل متالورژی پودر، اکسیداسیون داخلی و پاشش حرارتی است. در این میان، متالورژی پودر-که شامل پردازش مواد غیرقابل اختلاط به پودر و تف جوشی آنها به یک مخلوط مکانیکی می‌شود-به‌عنوان فرآیند پایه برای ساخت آلیاژهای شبه{4} نسوز مانند مس{5}تنگستن و نقره{6} عمل می‌کند. در مقابل، کنتاکت‌های الکتریکی نقره کادمیوم سنتی معمولاً با استفاده از روش اکسیداسیون داخلی تولید می‌شوند. اگرچه این ماده مقاومت بسیار خوبی در برابر فرسایش قوس الکتریکی از خود نشان می‌دهد، اما نگرانی‌های مربوط به آلودگی محیطی، صنعت را به سمت انتقال تدریجی به سمت سیستم‌های اکسیدی جدیدتر{10}}دوستانه‌تر با محیط زیست سوق می‌دهد.

همانطور که مقررات زیست محیطی به طور فزاینده سختگیرانه می شود، حذف کادمیوم به عنوان یک روند اصلی در صنعت ظاهر شده است. کنتاکت‌های الکتریکی -نقره غالب-اکسید کادمیوم (AgCdO) به تدریج با جایگزین‌های سازگار با محیط زیست مانند نقره-اکسید قلع (AgSnO2) و نقره{{5}اکسید مس جایگزین می‌شوند. با این حال، در تلاش برای کاهش هزینه های تولید و حفظ منابع نقره، بسیاری از تولیدکنندگان همچنان متعهد به بهینه سازی ساختارهای دو فلزی هستند. برای مثال، کنتاکت‌های پرچ نقره‌ای دو فلزی AgCdO که با استفاده از فناوری پیشرفته-سرد سرد تولید می‌شوند، با چسباندن محکم یک لایه{10}کارایی بالا به بستر مسی کم‌هزینه، به تعادل دوگانه عملکرد و کارایی{9}}هزینه دست می‌یابند.

در میان ترکیبات دو فلزی متعدد، جفت شدن نقره و مس به دلیل خواص مکمل عالی آنها بسیار مورد علاقه است. مس رسانایی الکتریکی و شکل پذیری فوق العاده ای را ارائه می دهد و به کنتاکتور یک مسیر جریان پایدار و پشتیبانی ساختاری ارائه می دهد، در حالی که لایه آلیاژ نقره مسئول ارائه مقاومت استثنایی در برابر فرسایش قوس است. کنتاکت‌های پرچ کامپوزیت مسی معمولی-نقره‌ای معمولاً در پیکربندی‌های پرچ شده یا چند لایه یافت می‌شوند. پیوند متالورژیکی-اغلب از طریق فرآیندهایی مانند جوشکاری انتشار حاصل می‌شود-پایداری تماس را در شرایط فعلی- بالا تضمین می‌کند. علاوه بر این، این نوع پرچ‌های تماسی دو فلزی با اکسید کادمیوم نقره همچنان نقش مهمی را در کاربردهای انتقالی خاص بازی می‌کنند.

فراتر از نیاز اساسی برای هدایت الکتریکی، طراحی ساختاری کنتاکت های الکتریکی باید نیاز به مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی را نیز برطرف کند. در کاربردهای عملی-چه در محیط‌های مرطوب و چه در محیط‌های صنعتی در معرض گازهای خورنده{2}}پرچ‌های تماس دو فلزی با کیفیت بالا به طور مداوم مقاومت تماس بسیار پایینی را حفظ کرده و از انتقال سیگنال پایدار اطمینان حاصل می‌کنند. همزمان، برای برنامه‌هایی که شامل کنتاکت‌های متحرک در معرض اصطکاک مکرر هستند، مهندسان اغلب کنتاکت‌های نقره‌ای الکتریکی فلزی AgNi را انتخاب می‌کنند-مخصوصاً آن‌هایی که با نیکل آلیاژی دارند- تا مقاومت سایشی و استحکام مکانیکی مواد را افزایش دهند.

در فرآیند تولید خاص، تکنیک‌های پرچین دقیق از اهمیت بالایی برخوردار است. فرآیند پرچ کردن تماس نقره دو{1}}آگ/مس بالغ نه تنها ثبات محصول را تضمین می‌کند، بلکه نیازهای مونتاژ خودکار در مقیاس بزرگ را نیز برآورده می‌کند. علاوه بر این، در سوئیچ‌های خلاء که به قابلیت‌های شکستن قوس بسیار بالا نیاز دارند، طراحی کنتاکت‌های نقره‌ای دو فلزی اغلب نیاز به ادغام فناوری‌های کنترل میدان مغناطیسی برای هدایت قوس به سمت چرخش با سرعت بالا دارد و در نتیجه فرسایش تماس را به حداقل می‌رساند.