Analiza rezistenței mecanice și cerințele tehnice ale componentelor cu nituri electrice din argint

Fiind o componentă de bază a sistemelor electrice care permite comutarea circuitelor și transmisia semnalului, rezistența mecanică a componentelor cu nituri electrice de argint determină în mod direct fiabilitatea operațională, siguranța și durata de viață a echipamentelor din aval. În sectoarele de producție de vârf-pe care China se concentrează pe dezvoltarea, cum ar fi vehiculele cu energie noi, rețelele inteligente și tranzitul feroviar, aceste componente trebuie să reziste-la stresul pe termen lung cauzat de vibrații, șocuri, cicluri termice și mișcări mecanice frecvente. Prin urmare, indicatorii lor tehnici legați de rezistența mecanică-și nivelurile de cercetare și dezvoltare și de producție au devenit una dintre dimensiunile de bază pentru măsurarea rezistenței tehnologice a industriei.

Pentru contactele din argint nituite în-Die, rezistența mecanică nu este un singur indicator, ci un concept cuprinzător, care include în principal:

Puterea corpului nitului în sine:Aceasta se referă la rezistența tijei nitului la forțele axiale de tracțiune și forfecare radială, în principal în funcție de proprietățile mecanice ale materialului nitului și de starea acestuia de tratament termic.

Forța de reținere a îmbinării cu nit:Aceasta se referă la forța de lipire dintre capul nitului și materialul de bază după nituire. Acest lucru este esențial pentru prevenirea slăbirii și defectării punctelor de nituire și este măsurat de obicei prin rezistența la tracțiune și rezistența la forfecare.

Rezistența aderării la contact:Pentru contactele compozite, puterea interfeței de legătură este primordială. O legătură slabă poate duce la formarea de vezicule și decojirea contactelor, crescând în cele din urmă rezistența la contact și chiar provocând defecțiuni.

Stabilitatea structurală generală a componentei:Aceasta se referă la capacitatea contactelor electrice nituite încorporate de a-și menține geometria originală și starea de conectare atunci când sunt supuse unor solicitări mecanice externe (cum ar fi vibrații și impact).

Selectia materialelor

Materiale nituri:

Alama: posedă proprietăți mecanice generale bune și ductilitate, este ușor de forjat-la rece și este o alegere de uz general-. Cu toate acestea, puterea sa este moderată, ceea ce o face nepotrivită pentru aplicații cu stres ridicat-.

Bronz fosforic: Oferă rezistență, duritate și elasticitate excelentă, cu o rezistență bună la oboseală. Potrivit pentru conectori care necesită cicluri mari de împerechere și forțe mari de reținere.

CuNiZn: ​​​​Combină o bună rezistență, ductilitate și rezistență la coroziune și este utilizat pe scară largă în unele componente electronice cu cerințe ridicate{0}.

Materiale de contact: De obicei aliaje de argint. Duritatea, lipirea și rezistența la uzură a materialului de contact afectează durata de viață a acestuia în timpul funcționării mecanice.

Structură și Geometrie

Dimensiunea nitului: diametrul tijei nitului de ștanțare din cupru cu contacte din argint nituit este parametrul geometric principal care determină rezistența acestuia. Un diametru mai mare are ca rezultat o rezistență mai mare la tracțiune și forfecare.

Tip cap de nit: diferite tipuri de cap, cum ar fi capul rotund plat, capul înfundat și capul semi-confundat, duc la diferite distribuții ale tensiunii și efecte de blocare după formare, afectând direct reținerea rezistenței.

Potrivirea găurii pentru nit: distanța dintre nit și materialul de bază al găurii pentru contactele din argint cu nituri în-în matriță este un parametru central de proiectare. Dacă golul este prea mic, nituirea devine dificilă și materialul de bază este ușor deteriorat; dacă golul este prea mare, nituirea este incompletă, reducând sever retenția rezistenței. Se recomandă, în general, un spațiu de 0,05-0,15 mm.

Procesul de fabricație

Procesul de nituire: Acesta este factorul de bază care determină reținerea rezistenței îmbinării nituite.

Presiune/Cursa de nituire: Presiunea insuficientă duce la nituire incompletă, rezultând un „nit fals”; presiunea excesivă poate deteriora nitul sau materialul de bază, provocând chiar crăpături.

Design matriță de nituire: Forma matrițelor superioare și inferioare determină forma de formare și liniile de curgere a metalului ale capului nituit. În mod ideal, formarea ar trebui să permită materialului nitului să umple și să blocheze orificiul materialului de bază, formând un cap de nit uniform, fără fisuri-.

Sudarea prin contact/procesul compozit: Pentru contactele sudate sau compozite, rezistența lipirii depinde de calitatea sudurii sau de procesul compozit.

Test de rezistență la tracțiune:Folosind o mașină de testare la tracțiune în miniatură, o forță de tracțiune verticală este aplicată îmbinării cu nituri a contactului de argint nituit cu terminal de cupru până la defecțiune. Se înregistrează valoarea maximă a forței de tracțiune; această valoare este rezistența la tracțiune. Modurile de defectare includ extragerea-nitului, ruperea tijei nitului sau ruperea materialului de bază. Analiza modurilor de eșec poate urmări problemele procesului.

Test de rezistență la forfecare:O forță paralelă cu suprafața de contact este aplicată la îmbinarea cu nituri a ștanțarii din cupru cu contacte de argint nituite, simulând solicitarea acesteia în timpul introducerii/demontării sau vibrației, până când îmbinarea nitului este forfecată. Rezistența la forfecare este un indicator cheie pentru evaluarea capacității portante-la sarcină laterală.

Test de durabilitate:Ansamblul este instalat într-un conector simulat și supus unui număr specificat de cicluri de introducere/demontare. După testare, verificați slăbirea îmbinării cu nituri a contactelor din argint nituite cu matriță, detașarea contactelor și măsurarea modificărilor rezistenței de contact. Acesta este testul final al stabilității structurale generale a ansamblului.

Testarea vibrațiilor și șocurilor:În conformitate cu standardele naționale (GB/T 2423) sau standardele din industrie, componentele sunt plasate în medii specifice de vibrații și șocuri pentru a verifica dacă se vor slăbi sau nu se vor defecta sub presiune mecanică dinamică.

După o discuție amănunțită a efectelor combinate ale materialelor, proceselor și structurii asupra rezistenței mecanice, este clar că orice interfață este un potențial punct slab. Pentru a îmbunătăți în mod fundamental fiabilitatea ansamblurilor de contact nituite în condiții dure de operare, industria se îndreaptă către integrarea materialelor și structurilor. Contactele electrice cu nituri încorporate reprezintă vârful acestei abordări tehnologice.

Componente cu nituri electrice de argintnu utilizați modelul tradițional de „contact cu argint de bază și compozit”. În schimb, prin captarea la rece de precizie, ștanțarea cu viteză mare-și tehnologia de nituire specializată, contactele din aliaj de argint de-înaltă calitate sunt integrate cu nituri sau terminale din aliaj de cupru de înaltă-performanță într-un întreg inseparabil în primele etape ale producției.