Медь и ее сплавы подразделяются на четыре основные металлургические группы: чистая медь (электролитическая вязкая смола или бескислородная медь с содержанием меди не менее 99,9%), латунь (медно-цинковые сплавы), бронза (медные сплавы с оловом, алюминием, кремнием или бериллием) и медно-никелевый сплав (медно-никелевые сплавы).При изготовлении медно-паяной сборки с твердыми серебряными контактами для низковольтных распределительных устройств, автоматических выключателей и контакторов высокого напряжения постоянного тока (HVDC) строгое соблюдение термомеханических и металлургических параметров не подлежит обсуждению. Высокая теплопроводность (около 401 Вт/(м·К) для чистой меди) вызывает быстрое рассеивание тепла, что делает стандартную сварку и пайку склонной к неполному проплавлению, крупному росту зерен и высокому тепловому напряжению, если предварительный нагрев и конфигурация соединений не контролируются должным образом.
Металлургические классификации медных сплавов в электротехнике
| Класс сплава | Основные легирующие элементы | Типичная электропроводность (% IACS) | Основное применение в электрических компонентах |
|---|---|---|---|
| Чистая медь (красная медь) | Нет (содержание меди больше или равно 99,9%). | 100%‑101% | Токоведущие шунты, релейные основания, цельносеребряные держатели контактов. |
| Латунь | Цинк, 5%‑45% | 28%‑56% | Клеммные колодки, штампованные соединители, структурные корпуса |
| Бронза | Олово, алюминий, кремний, бериллий | 15%‑48% | Высокопрочные пружинные контакты, гибкие разъемы, ножевые реле. |
| Мельхиор | Никель, 10%‑30% | 5%‑15% | Специализированное коррозионностойкое электрооборудование |
Критические технические параметры контактной пайки
Уменьшение зерна после сварки и снятие напряжений
Поскольку медь и ее сплавы быстро кристаллизуются, что приводит к образованию крупных зерен после сварки,-что напрямую снижает прочность на разрыв и усталостную долговечность-, для сварного узла из серебряных электрических контактов требуется немедленное механическое вмешательство. Операторы должны выполнить легкую проковку сварного шва молотком с плоской головкой сразу после затвердевания. Это механическое воздействие разрушает дендритные структуры, измельчает зерна и снимает остаточные термические напряжения в соответствии со стандартами механических испытаний ISO 6892-1.
Протоколы подготовки поверхности
Слои оксидов, масла для рисования и органические загрязнения действуют как барьеры для смачивания во время высокочастотной индукционной пайки или контактной сварки. Очистка поверхности должна осуществляться по двухуровневому протоколу:
- Механическая очистка: используйте проволочные щетки из нержавеющей стали или абразивные круги, предназначенные исключительно для меди, для удаления накипи с поверхности до появления яркого металлического блеска.
- Химическое обезжиривание и травление: Обезжирьте компоненты с помощью ацетона или 10% водного раствора гидроксида натрия при температуре 30 градусов, тщательно промойте, затем протравливайте в 35% растворе азотной кислоты или 10% растворе серной кислоты в течение 3 минут для растворения поверхностных оксидов. Перед сборкой промойте и полностью высушите.
Предварительный нагрев и контроль теплового входа
Чистая медь и медные сплавы с высокой проводимостью обладают высокой температуропроводностью при контактном соединении медных стержней с серебром. Для сечений толщиной более 5 мм предварительный подогрев обязателен во избежание холодных припусков и несваривания. Источники сварочного тока должны обеспечивать более высокую плотность тока, чем те, которые используются для сварки углеродистых сталей, чтобы компенсировать быстрые потери тепла.
Совместное проектирование и устранение искажений
Из-за высокого коэффициента теплового расширения меди (около 16,5 × 10‑6/К) во время затвердевания происходит значительная объемная усадка, вызывающая микротрещины и угловые искажения. Чтобы противодействовать этому:
- Спроектируйте более широкие зазоры в соединениях и большие углы канавок (обычно V-образные канавки от 60 до 70 градусов).
- Используйте многоточечную временную прихватку для соблюдения допусков на размеры в пределах ±0,05 мм перед окончательной высокочастотной пайкой или контактной сваркой.
Управление расходными материалами и экологическая безопасность
Для изготовления паяных контактных компонентов присадочные металлы и электроды с покрытием необходимо прокалить при температуре примерно 200 градусов в течение 1–2 часов перед использованием, чтобы исключить захват влаги, вызывающий образование водородных пор. Кроме того, необходимо использовать активную местную вентиляцию или системы удаления дыма, чтобы предотвратить лихорадку от паров металлов, вызванную вдыханием паров оксида меди во время высокотемпературного соединения.
Часто задаваемые вопросы о сборке компонентов с серебряными контактами
Как измеряется толщина слоя серебра в медно-паянной сборке с серебряными контактами?
Толщину слоя серебра можно проверить с помощью металлографического поперечного сечения-, калиброванной микроскопии или других проверенных методов измерения.
Как Xiamen Apollo обеспечивает отслеживание материалов при проверках качества IATF 16949?
Каждая производственная партия медных сплавов и серебряных контактных наконечников отслеживается с помощью строгих протоколов испытаний материалов, в которых подробно описывается химический состав, электропроводность (более или равна 85 % IACS) и сохраняются результаты испытаний на микротвердость.
Каковы типичные сроки изготовления индивидуальной сборки компонентов с серебряными контактами с вашего завода в Китае?
Для изготовления стандартных прототипов и изготовления образцов требуется от 10 до 15 рабочих дней, тогда как заказы на массовое производство для OEM/ODM-клиентов по всему миру обычно выполняются в течение 10–15 дней, в зависимости от объема заказа и хеджирования фьючерсов на серебро.
связаться с нами
Когда приложение включает в себяПайка серебряных контактов с медными стержнями, клеммы реле, компоненты переключателей или другие электрические проводники, предоставьте чертеж, марку материала, целевой годовой объем и необходимые электрические/механические характеристики для оценки процесса.
