С развитием материаловедения увеличивается использование новых сплавов и конструкционных пластмасс в переключателях и разъемах, что приводит к быстрому развитию контактных технологий. Однако из-за присущих микроскопической поверхности металлов дефектов такие конструкции, как неподвижные электрические контакты, электрические подвижные контакты и контактные наконечники (для реле/переключателей), по-прежнему сталкиваются с такими проблемами, как перегрев, искрение и фрикционный износ из-за недостаточной смазки во время фактической эксплуатации. Эти явления напрямую влияют на срок службы контактов, электрическую надежность и механические ощущения; поэтому применение смазочных материалов в контактных системах стало важнейшей технологией.
Проблемы перегрева, вызванные микроскопическими неровностями металлических контактных поверхностей
При микроскопическом исследовании металлических контактных поверхностей выявляются мельчайшие «выступы» и «впадины» даже в прецизионно изготовленных-стационарных серебряных контактах или серебряных подвижных контактах. Когда контакт замыкается, фактическая-площадь проведения тока намного меньше номинальной площади контакта. Ток ограничен несколькими пиками, что приводит к значительному увеличению локальной плотности тока и созданию «горячих точек».
При повышении температуры быстро образуется оксидный слой с высоким-омным сопротивлением, что, в свою очередь, еще больше увеличивает контактное сопротивление, вызывая преобразование большего количества электрической энергии в тепло. Эта петля положительной обратной связи может привести к сварке металла, что в конечном итоге приведет к выходу из строя переключателей, реле или неподвижных контактов автоматических выключателей.
Нанесение контактной смазки создает сверхтонкую-проводящую масляную пленку, которая заполняет микро-канавки, эффективно расширяя эффективную площадь контакта и обеспечивая стабильную передачу тока через масляную пленку. Это не только уменьшает количество точек перегрева, но и поддерживает низкое контактное сопротивление в установившемся-состоянии, что значительно повышает эксплуатационную надежность систем с плоскими электрическими контактами и подвижными контактами.
Структурные повреждения, вызванные воздействием дуги
Несмазанные контакты очень чувствительны к искрению во время размыкания и замыкания. Высокая температура, создаваемая дугой, ускоряет окисление металла, повреждая покрытие и вызывая быстрое разрушение поверхностей подвижных контактов из серебряного сплава, контактных заклепок и неподвижных контактных заклепок. Ионизация воздуха и миграция металла, вызванная дугой, создают новые пики на контактной поверхности, еще больше усугубляя нестабильность контакта.
Это явление особенно заметно в переключателях и реле «закрытого-открытого» типа, таких как подвижный контакт реле или серебряный стационарный контакт для реле. Поскольку перед окончательным замыканием контакты могут испытывать небольшие скачки, повторное искрение может привести к серьезному повреждению.
Противодуговые присадки в контактных смазках могут существенно решить эту проблему. Смазочная пленка изолирует воздух, уменьшает реакции ионизации и снижает амплитуду скачка, тем самым ослабляя энергию дуги и повышая общую долговечность контактной системы.
Взаимосвязь между контактным механическим ощущением и смазкой
Во многих приложениях контакты должны не только обеспечивать электрическую стабильность, но и обеспечивать четкое механическое ощущение. Примеры включают кнопки транспортных средств, поворотные переключатели бытовой техники, прецизионные кулисы и устройства управления приборами. Смазка действует как «механический кондиционирующий слой» в этих структурах, позволяя переключателям проявлять различные тактильные характеристики, такие как герметичность, плавность или бесшумность.
Пленка контактной смазки уменьшает механическое трение, позволяя таким компонентам, как серебряный контакт для переключателя/реле, сохранять структурную стабильность, одновременно повышая комфорт эксплуатации и долговечность. Это особенно важно при работе на высоких-частотах, при работе с подвижными серебряными контактами, контактами сигнальных реле или низко-электрических приборов.
Квантовый туннельный эффект и проводимость масляных пленок
Ультратонкий пленочный слой, образованный контактной смазкой при закрытии, хотя и имеет маслянистую структуру, позволяет току плавно течь через него под действием эффекта квантового туннелирования, обеспечивая стабильную проводимость. При размыкании контакта масляная пленка превращается в более толстый изолирующий слой, что снижает риск утечек и повышает безопасность интерфейса переключателя-разъема.
Эти характеристики делают смазку особенно подходящей для высокоточного-слаботочного-оборудования, сигнальных переключателей, реле легкой-нагрузки и других устройств, чувствительных к контактному сопротивлению.
Смазочные материалы увеличивают срок службы и надежность контактов
Обширные эксперименты показали, что добавление подходящей контактной смазки в электрические подвижные контакты, контакты реле, клеммы, микропереключатели и другие устройства может увеличить срок службы контактов более чем в 2 раза. К основным причинам относятся:
Снижение износа и миграции металла
Снижение скорости образования оксидного слоя
Стабилизация контактного сопротивления
Снижение частоты возникновения дуги
Смягчение механических ударов и вибрации
Использование контактных смазок в оборудовании,-работающем с длительным сроком эксплуатации, может значительно снизить частоту технического обслуживания и затраты на замену деталей.
Типичные области применения контактных смазок
Контактные смазочные материалы широко используются в различных стационарных и подвижных контактных системах, включая:
Различные системы сопряжения стационарных и подвижных контактов
Контактные наконечники (для реле/переключателей) в реле (сигнальные реле, автомобильные реле, промышленные реле)
Выключатели бытовой техники (электрические чайники, фены, стиральные машины и т. д.)
Автомобильные кнопки, комбинированные переключатели, автомобильные разъемы
Плоские электрические контакты в автоматических выключателях и шкафах управления
Коммутаторы двигателей и механические скользящие детали
Краевые разъемы печатной платы и контакты низкого-сигнала напряжения
Основными целями применения являются: улучшение стабильности контакта, снижение шума трения, продление срока службы, уменьшение искрения и улучшение ощущения при работе.
Заключение
В современных электрических системах: от серебряных стационарных контактов для реле до высоконадежныхСеребряный движущийся контактКонтактные смазочные материалы стали важным компонентом обеспечения безопасности, эффективности и долговечности. Будь то промышленное оборудование, автомобильные электронные системы управления или порты управления бытовой техникой, правильный выбор и использование контактных смазок может обеспечить превосходный баланс между стоимостью материала, электрическими характеристиками и механическим сроком службы.
связаться с нами
