ҚЫСҚАША

Автомобильдік штампталған контактілерге капталдау — қатаң автомобиль жағдайларында электрлік сенімділікті қамтамасыз ету, коррозиядан қорғау және сигналдың бүтіндігін сақтау үшін маңызды кезең. Алайда Жетік жалпы қолдану үшін ыңғайлы баға шешімін ұсынады, Алтын және Күміс сәйкесінше қауіпсіздікке критикалық маңызы бар және жоғары кернеулі ЭҚ қолданбалары үшін маңызды, Орамадан-орамаға (Үздіксіз) капталдау саланың стандарты болып табылады және дәлдікті басқару мүмкіндігін, сондай-ақ Таңдамалы көмкеру — контактілер жалғасатын жерлерге ғана бағалы металдарды шөгіндіріп — шығындарды айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Инженерлер Алдын-ала капталдау (арзан, бірақ шеттері ашық қалады) және Пластинкалықтан кейін (100% жабылу) бөлшектің ылғалдылық пен дірілге ұшырауына негізделген.

Автокөліктердегі штампталған бөлшектерде пластиналардың маңызды функциялары

Автокөлік ортасында штампталған контакт – бұл ешқашан тек металдан жасалған бөлшек емес, ол жылу соғықтан, ылғалдылықтан және тұрақты механикалық кернеуден қорғалуы тиіс критикалық интерфейс болып табылады. Пластиналардың негізгі функциясы – көліктің қызмет ету мерзімі бойы контактілік кедергіні тұрақтандыру. Дұрыс беттік өңдеу болмаған жағдайда мыс немесе қола сияқты негізгі металдар тез тот басып, ақпараттық-ойнату жүйесінен бастап автономды тежеуге дейінгі жүйелерде тізбектің үзілуіне немесе уақытша істен шығуға әкеп соғады.

Ең қауіпті істен шығу түрлерінің бірі – үйкелістен болатын тот басу . Бұл двигательдің дірілі немесе жылулық ұлғаюының әсерінен туындайтын микросекундтық қозғалыстар контактілердің бір-біріне үйкелуін тудырғанда пайда болады. Егер пластина тым жұмсақ немесе нашар бекітілген болса, бұл қозғалыс қорғаныш оксидті қабатын үгітеді де, кедергіні арттыратын қалдықтар пайда болады. Платина материалдары мысалы қатты алтын немесе палладий-никель олар жұмсақ қалайыға қарағанда бұл тозу механизміне төтеп бере алады, сондықтан көп тербеліс болатын аймақтар үшін жиі көрсетіледі.

Электрлік өнімділіктен тыс, қаптама маңызды кедергі функциясын атқарады. Гальваникалық коррозия әртүрлі металдар (мысалы, мыс контактісімен жалғасатын алюминий сымды терминал) тұздың булануы сияқты электролиттің болуында гальваникалық элемент түзілудің алдын алу үшін никель сияқты дұрыс таңдалған қаптама қабаты аралық кедергі ретінде әрекет етеді, бұл қосылыстың құрылымдық беріктігін қамтамасыз етеді.

Материалды таңдау матрицасы: Қалайы, Алтын, Күміс және Никель

Дұрыс қаптама материалын таңдау - орындалу талаптары (кернеу, цикл өмірі, температура) мен құны арасындағы теңгерім болып табылады. Төменде автомобиль өнеркәсібінде қолданылатын стандартты нұсқалардың салыстыруы келтірілген.

Алтын изоляциялық тот баспайтындықтан жоғары сенімділікті сигналдар үшін қазіргі уақытта стандарт болып табылады. Дегенмен, оның құны инженерлерді таңдамалы көмкеру әдістеріне итермелейді. Керісінше, Күміс автокөліктердің электрленуіне байланысты қайтадан кеңінен қолданыла бастады; оның жоғары өткізгіштігі жоғары токты EV коннекторларында жылу бөлінуін азайтады, бірақ ол күкірттің әсерінен ластану (сульфид түзілу) қаупін жүктейді, оны басқару қажет. Жалпы мақсаттағы ток ұяшықтары үшін, Қалайы және қалайы-қорғасын құймалар (рұқсат етілген жағдайларда) жиі ажыратылмайтын статикалық қосылыстар үшін «жеткілікті дәрежеде жақсы» шешім ұсынады.

Үдерісті салыстыру: Орамалы-Орамалы vs. Барабанды vs. Сөре

Өндіру әдісі соңғы бөлшектің құны мен сапасын анықтайды. Орамадан-орамаға (Үздіксіз) капталдау маталы автомобильдік контактілер үшін басым үдеріс болып табылады. Бұл әдісте маталанған лента әрбір бөлшекке кесілmedен бұрын бірнеше гальваникалық ванналар арқылы беріледі. Бұл бағалы металдар, мысалы алтын, контакт аймағына Таңдамалы көмкеру (немесе дақтық пластификация) түрінде түсірілуіне мүмкіндік береді тек ал басқа бөлігіне арзан шағын қабат немесе мүлдем пластификация жоқ болады.

Зерттеу жұмысында CEP Technologies осы тәсілдің маңызы көрсетілген: пайдаланылған дәстүрлі пайдаланылатын контактіні таңбаланған бөлшекке және таңдалмалы алтын пластификацияға қайта жобалау арқылы олар қымбат екінші дәрежелі пайдалану операциясын жойды және бағалы металл қолданысын азайтты, өндірістің орындалуын және құнын жақсартты. Бұл дәлдік Барабантық пластиналау , онда бөлшектер барабанда айналдырылады. Барабандық пластиналау барлық бөлшекке (мысалы, бұрандалар немесе қарапайым клипстер) мырыш немесе қалайымен қаптау үшін экономикалық болса да, ол иілгіш штампталған иықтардың иілу қаупін туғызады және таңдамалы аймақтарды қолдана алмайды.

Құрылғыда пластиналау орамдауға болмайтын күрделі, әлсіз немесе ауыр геометриялық пішінді бөлшектер үшін қолданылады. Бөлшектер зақымданбау үшін құрылғыларға бекітіледі. Ол ерекше сапа бақылауын ұсынса да, әдетте автомобиль терминалдарының көпшілігінің жоғары көлемді тауарлық сипаты үшін тым баяу және еңбекті көп қажет етеді.

Алдын-ала пластиналау мен соңынан пластиналау: Ашық шет мәселесі

Штамптау процесіндегі негізгі шешім — шикі лентаны штамптаудан бұрын алдын ала штамптау (Алдын-ала пластиналау) немесе дайын бөлшектерді штамптаудан кейін соңырақ штамптау (Соңынан пластиналау). Алдын-ала капталдау әдетте құрал-жабдыққа дайын материал түскендіктен, әлдеқайда қолайлы және тез болып табылады. Дегенмен, штамптау процесі — металлды кесу мен тесу — кесілген шеттердегі пластиналанбаған негізгі металды (әдетте мыс немесе болат) ашып жібереді.

Бұл «ашық шет» коррозиялық орталарда әлсіздік болуы мүмкін және әрі қарай пластина астына таралатын тат немесе тоттануға әкелуі мүмкін. Кабинадағы қолданбалар үшін бұл сирек кездесетін мәселе. Алайда, каптаманың астындағы немесе сыртқы сенсорлар үшін Пластинкалықтан кейін бүкіл компонентті герметизациялау көбінесе талап етіледі. Kenmode белгілейді пластиналардан кейін таспаларды рулон-рұқсат түрде штамптау ортақ шешім болып табылады: бұл штампталған шеттердің толық жабылуын қамтамасыз етеді және үздіксіз өңдеудің тиімділігін сақтайды, дегенмен тасымалдаушы таспа маңызды аймақтарды жабып алмауы үшін ұқыпты дизайн қажет.

Штампталған контактілер үшін пластиналардың дизайны (DFM)

Сәтті пластиналар сызба тақтасынан басталады. Инженерлер штамптау кезінде бөлшектерді ұстап тұратын тасымалдаушы таспаны пластиналар желісінің кернеуіне шыдамды, бірақ ванналар арқылы жеткізу үшін жеткілікті серпімді болатындай етіп жобалауы керек. Бағдарлау тесіктері таспаларды таңбалау маскаларымен сәйкестендіру үшін дәл аралықта орналасуы керек. Бөлшек барабан таңбалауға арналып жасалғанса, бөлшектердің бір-біріне ілінуінен («нестинг») сақтайтын ерекшеліктері болуы керек, өйткені бұл таңбаланбаған жерлердің пайда болуына әкеледі.

Прототиптік дизайннан жоғары көлемді сығып шығару нақтылығына өту көбінесе осындай ерекшеліктерді түсінетін серіктесті қажет етеді. Мысалы, Shaoyi Metal Technology осы айырманы жою үшін нақты дәлме-дәл штамптау шешімдерін ұсынады, IATF 16949 стандарттарына сәйкес экспресс прототиптеуден массалық өндіріске дейінгі дәл шығару өндірісін қамтиды. Дизайн сатысының алғашқы кезеңінде білікті өндірушімен бірігіп жұмыс істеу таңбалау әдісіне сәйкес дренаждық тесіктер (химикаттардың тұрып қалуын болдырмау үшін) мен контактілік геометриялардың оптимизациялануын қамтамасыз етеді.

Сонымен қатар, материалды таңдау қаптаманың жабысуына әсер етеді. Фосфорлы қола немесе бериллий қоласы сияқты негізгі металдар серпімділік қасиеттері үшін өте жақсы, бірақ соңғы никель немесе алтын қабаты көпіршік пайда болмайтындай дұрыс жабысуы үшін мыс астындағы қаптаманы талап етуі мүмкін.

Автокөлік өнеркәсібінің стандарттары мен сынақтары

Автокөлік саласындағы растау қатаң жүргізіледі. Қаптау спецификациялары USCAR-2 (Автомобильдік электр коннекторлар жүйесіне арналған өнімділік спецификациясы) және ASTM B488 (Алтынның электржеліндірілетін қаптамаларына арналған стандарттық спецификация) сияқты стандарттармен реттеледі. Бұл стандарттар тек қаптаманың қалыңдығын ғана емес, сонымен қатар оның сіңірімділігін, жабысуын және қаттылығын анықтайды.

Жиі кездесетін растау сынақтарына мыналар жатады:

• Тұзды шайқау сынағы (ASTM B117): Бөлшектерді коррозияға төзімділікті тексеру үшін тұзды тұманға ұшыратады. Ашық шеттер немесе поралар істен шығуға әкелмейтінін тексеру үшін маңызды.
• Аралас газ ағыны (MFG): Өнеркәсіптік немесе ластанған орталардағы жұмыс істеу қабілетін тексеру үшін күрделі атмосфералық ластанулардың (хлор, күкірт, азот диоксиді) әсерін модельдеу.
• Шайқалу коррозиясына сынақ: Контактілерді механикалық түрде циклдеу арқылы кедергі өзгерістерін бақылау, бұл пластиналаудың двигатель тербелісіне шыдай алатынын қамтамасыз етеді.
• Қола балқымасына икемділік сынағы: Плата жинау кезінде қалайымен капталған тістің дұрыс ылғалданатынын тексереді, сақтау процесін модельдеу үшін «булы ескеюге» ұшырағаннан кейін де.

Изгілдер сияқты TE Connectivity dEUTSCH контактілерін осы стандарттар бойынша қатаң түрде сынау, -55°C-тан 150°C-қа дейінгі температуралық диапазонда сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Осы стандарттарға сәйкестікті конструкторлық сызбада көрсету — заманауи автомобильдердің қатаң сенімділік мақсаттарына сай болатын соңғы бөлшекті қамтамасыз етудің жалғыз жолы.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР: Автомобиль контактілерін пластиналау

1. "Flash" алтын мен "hard" алтынның айырмашылығы неде?

"Flash" алтын — бұл қатынасатын бөлшектердің тот басуын болдырмау үшін негізінен қолданылатын өте жұқа қабат (әдетте 3–5 микродюйм). "Қатты" алтын — беріктікті арттыру үшін кобальт немесе никельдің шағын мөлшерімен қоспаланған, қалыңырақ түрде (30–50 микродюйм) шөгінді түрі. Қатты алтын жиі қосылып-ажыратылатын сырғымалы контактілер мен коннекторлар үшін қажет, себебі flash алтын тез тозады.

2. Неліктен әдетте астыңғы қаптама қажет?

Астыңғы қаптама, ең жиі Никель, екі маңызды рөл атқарады. Біріншіден, ол «диффузиялық тосқауыл» ретінде қызмет етеді, негізгі металл атомдарының (мыс немесе мырыш сияқты) алтын қабаты арқылы өтіп, бетінде тот басуынан сақтайды, бұл өткізгіштікті бүлдірер еді. Екіншіден, ол соңғы жоғарғы қабаттың тозуға төзімділігі мен жарқырауын жақсартатын қатты, тегістейтін негіз қызметін атқарады.

3. Автокөлік коннекторларының барлығы үшін Күміс қаптаманы пайдалана аламын ба?

Күміс ең жақсы өткізгіш болса да, ол әмбебап шешім емес. Ол атмосферадағы күкіртке немесе резеңке сақиналардан түскен күкіртке ұшырағанда "ластануға" (күміс сульфидін түзуге) бейім. Бұл ластану электр зарядтау сияқты жоғары кернеулі (жоғары күшті) қолданбалар үшін жеткілікті өткізгіш болып табылса да, төмен кернеулі, төмен күшті сигналдық тізбектерде кедергі мәселелерін туғызуы мүмкін. Күміс ылғалды ортада электромиграцияға да ұшырайды, бұл қысқа тұйықталуларға әкелуі мүмкін.