حالت های متداول خرابی تماس الکتریکی (جوشکاری، فرسایش، اکسیداسیون) و نحوه جلوگیری از آنها

خرابی تماس الکتریکی معمولاً توسط سه مکانیسم قابل اندازه گیری هدایت می شود:{0}}انتقال مواد ناشی از قوس، اضافه بار حرارتی موضعی، و مقاومت لایه{1}}سطح. برای-رله‌های جریان بالا، کنتاکتورها، قطع کننده‌های مدار و سیستم‌های توزیع برق EV، جلوگیری از خرابی مستلزم کنترل مواد تماس، نیروی تماس، انرژی قوس، هندسه تماس، کیفیت اتصال و وضعیت سطح است تا صرفاً افزایش اندازه تماس.

 

توالی شکست معمولاً از مقاومت تماس، نیروی تماس، مورفولوژی جوش، عمق فرسایش، جهت انتقال، شیمی سطح و افزایش دما قابل شناسایی است. این پارامترها مبنایی را برای تجزیه و تحلیل شکست تماس الکتریکی و انتخاب مواد/فرآیند فراهم می کنند.

 

 

 

هنگامی که یک جفت تماس در حالی که جریان جریان دارد جدا می شود، شکاف مکانیکی بلافاصله مدار را قطع نمی کند. جریان از طریق یک قوس گذرا که بین دو سطح تماس تشکیل شده است ادامه می یابد.

 

دمای قوس به صورت محلی می تواند از دمای ذوب و تبخیر مواد تماس بیشتر شود. مواد از آند و کاتد خارج می‌شوند، از طریق پلاسما منتقل می‌شوند و دوباره در سطح تماس مقابل رسوب می‌کنند.

 

آسیب حاصل به چندین متغیر بستگی دارد:

 

چگالی جریان: غلظت جریان موضعی ذوب و انتقال مواد را تسریع می کند.
مدت زمان قوس: مدت زمان طولانی تر قوس ورودی حرارتی تجمعی را افزایش می دهد.
سرعت باز شدن: جداسازی کندتر قوس را برای مدت طولانی تری حفظ می کند.
نیروی تماس: نیروی ناکافی مقاومت در برابر انقباض و گرمایش موضعی را افزایش می دهد.
مواد تماس: Ag، AgSnO2، AgC، AgWC، و سیستم‌های دیگر رفتار مقاومت در برابر ذوب، اکسیداسیون و قوس{0}} متفاوتی دارند.
هندسه تماس: نواحی تماس با شعاع کوچک، جریان را متمرکز می‌کنند و دمای محلی را افزایش می‌دهند.
اندوکتانس مدار: انرژی مغناطیسی ذخیره شده می تواند قوس را پس از جداسازی مکانیکی حفظ کند.
ولتاژ خاموشی: ولتاژ DC بالاتر معمولاً دشواری قطع قوس را افزایش می دهد.

 

برای کاربردهای DC مانند بسته‌های باتری EV و{0}}کنتاکتورهای ذخیره انرژی، رفتار قوس به‌ویژه نسبت به القای مدار حساس است زیرا صفر طبیعی AC وجود ندارد.

 

مقاومت تماس قبل از شکست فاجعه بار افزایش می یابد

مقاومت تماس فقط با مقاومت توده ای ماده تماس تعیین نمی شود. رسانایی الکتریکی واقعی از طریق ناهمواری های میکروسکوپی اتفاق می افتد. لایه‌های اکسید، آلودگی، زبری سطح و کاهش نیروی تماس می‌توانند ناحیه هدایت فلزی مؤثر را کاهش دهند.

 

یک رابطه مهندسی ساده شده عبارت است از:

 

P = I²R

 

کجا:

P=گرمای تولید شده در رابط تماس
من=فعلی هستم
مقاومت تماس R =

 

در 300 A، افزایش مقاومت از 50 µΩ به 100 µΩ گرمای رابط محاسبه‌شده را دو برابر می‌کند:

 

4.5 W → 9 W

 

این گرمای اضافی می تواند اکسیداسیون را بیشتر کند، رابط تماس را نرم کند و انتقال مواد را تسریع کند.

 

بنابراین برای عیب‌یابی مقاومت تماس، افزایش مقاومت باید به‌عنوان یک مشکل بالقوه فیدبک حرارتی به‌جای اندازه‌گیری الکتریکی مجزا در نظر گرفته شود.

 

 

جوشکاری تماسی زمانی اتفاق می‌افتد که دما در سطح تماس به اندازه‌ای بالا می‌رود که سطوح مقابل برای تشکیل یک پیوند متالورژیکی بالا می‌رود. جریان هجومی زیاد، جریان اتصال کوتاه، نیروی تماس ناکافی، و مواد تماس نامناسب همگی می‌توانند احتمال را افزایش دهند.

 

پاسخ صحیح همیشه افزایش محتوای نقره نیست. انتخاب مواد باید با وظیفه سوئیچینگ، شکل موج جریان، بار الکتریکی و عمر تماس مورد نیاز مطابقت داشته باشد.

 

تماس با مواد	ویژگی های اصلی	مزیت مهندسی معمولی	ملاحظات اصلی طراحی
Ag	هدایت الکتریکی و حرارتی بالا	مقاومت تماس کم	مقاومت کمتر در برابر جوشکاری شدید تحت هجوم زیاد
AgSnO2	ماتریس نقره با پراکندگی SnO2	بهبود مقاومت در برابر جوشکاری و فرسایش قوس الکتریکی	مقاومت تماسی بالاتر از Ag خالص
AgC	کامپوزیت کربن-نقره	مقاومت بالا در برابر جوشکاری و آسیب قوس	به هندسه تماس صحیح و فرآیند اتصال نیاز دارد
AgWC	کامپوزیت کاربید تنگستن نقره-	مقاومت بالا در برابر فرسایش قوس الکتریکی و جوشکاری	پیچیدگی پردازش/پیوستن بالاتر
AgNi	کامپوزیت نقره-نیکل	عملکرد سوئیچینگ خوب در بسیاری از برنامه های AC	اعمال رفتار فرسایشی خاص-

 

برای کنتاکتورهای EV با جریان بالا، AgSnO2 و AgC را می‌توان در نظر گرفت وقتی جوشکاری تماسی مکانیزم شکست غالب شود.

 

در جایی که فرسایش شدید قوس الکتریکی و جریان با مدت کوتاه{0} بالا نگرانی اصلی هستند، AgWC را می توان ارزیابی کرد. با این حال، این ماده به تنهایی نمی تواند هندسه تماس ضعیف یا نیروی مکانیکی ناکافی را جبران کند.

 

AgSnO2 برای کنترل جوشکاری تماس با جریان بالا

AgSnO2 ذرات اکسید قلع را در یک ماتریس نقره توزیع می کند. در طول سوئیچینگ، فاز اکسید پراکنده رفتار ذوب و تبخیر سطح تماس را تغییر می‌دهد و می‌تواند تمایل به پل‌های فلزی مذاب{{1} در مقیاس بزرگ را کاهش دهد.

 

AgSnO2 معمولاً برای موارد زیر در نظر گرفته می شود:

کنتاکتورهای EV DC
واحدهای قطع باتری
تجهیزات شارژ
کنتاکتورهای صنعتی
رله های برق
مجموعه های حفاظت مدار

درجه مواد، محتوای SnO2، قطر تماس، ضخامت تماس و روش اتصال باید در برابر شکل موج سوئیچینگ واقعی تایید شود.

 

AgC برای شرایط جوشکاری شدید

کنتاکت‌های کربن{0}نقره‌ای ساختار ترکیبی را ارائه می‌کنند که در آن کربن رفتار حرارتی و قوس رابط تماس را تغییر می‌دهد.

 

AgC را می توان در مواردی در نظر گرفت که نیاز مهندسی اولیه مقاومت در برابر جوشکاری تماسی در هنگام سوئیچینگ جریان بالا باشد.

 

طرح هنوز باید تأیید کند:

مقاومت تماس اولیه
مقاومت دینامیکی
نیروی جوش
افزایش دمای تماس
مدت قوس
استقامت الکتریکی
استقامت مکانیکی
انتقال مواد بعد از دوچرخه سواری

تغییر مواد تماس بدون آزمایش استقامت الکتریکی شواهد کافی برای بهبود عمر مفید نیست.

 

AgWC برای فرسایش قوس الکتریکی و سازه های تماس لحیم کاری شده

AgWC یک فاز نقره رسانا را با کاربید تنگستن ترکیب می کند. فاز WC نسوز می تواند مقاومت در برابر فرسایش شدید قوس الکتریکی و انتقال مواد را بهبود بخشد.

 

برای کاربردهای سوئیچینگ انرژی بالا، می توان از لحیم کاری نقره با مقاومت برای اتصال تماس AgWC به حامل مسی- استفاده کرد.

کنترل‌های فرآیند معمولی عبارتند از:

 

ترکیب آلیاژ لحیم کاری نقره
دمای لحیم کاری
نرخ گرمایش
زمان برگزاری
شرایط جوی شار یا محافظ-
ترخیص مشترک
پوشش دهی-منطقه
نسبت خالی
وضعیت ابعادی{0}}لحیم کاری را ارسال کنید

 

اتصال لحیم کاری شده باید به عنوان یک رابط الکتریکی و مکانیکی ارزیابی شود تا اینکه صرفاً به عنوان یک روش بست.

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

 

یک بررسی مفید شکست با جداسازی مکانیسم شکست فیزیکی از علامت الکتریکی آن آغاز می شود.

 

حالت شکست	علامت الکتریکی معمولی	شواهد فیزیکی	علت اولیه	جهت اصلاحی
جوشکاری تماسی	پس از خاموش کردن سیم‌پیچ، مخاطبین بسته می‌مانند	پل مذاب، فلز منتقل شده	دمای رابط بالا و انرژی قوس	AgSnO2/AgC، نیروی باز شدن بالاتر، اصلاح هندسه
فرسایش بیش از حد	افزایش مقاومت یا کاهش ضخامت تماس	دهانه ها، چاله ها، مواد منتقل شده	انرژی قوس بیش از حد	AgWC، قوس{0}}بهبود کنترل، منطقه تماس موثر بزرگتر
اکسیداسیون	مقاومت تماس افزایش می یابد	فیلم تیره/اکسید، تغییر رنگ سطح	چرخه حرارتی، جو، مواد ناسازگار	بهینه سازی مواد/سطح
تماس با انتقال مواد	نمایه تماس ناهموار	نقطه برجسته در یک طرف و دهانه در طرف دیگر	عدم تقارن قوس	تصحیح میدان مغناطیسی/هندسه
پرش مکانیکی	چند قله مقاومت گذرا	علائم قوس مکرر	میرایی ناکافی یا نیروی تماسی	بهینه سازی فنر و محرک
شکست مفصل لحیم شده	مقاومت متناوب یا بالا	ترک، حفره، خیس شدن ناقص	فرآیند لحیم کاری نامناسب	پارامتر لحیم کاری و کنترل طراحی اتصال{0}}

 

حالت شکست A: جوشکاری تماسی تحت جریان هجومی زیاد

 

مستقیم ترین مکانیسم، گرمایش بیش از حد موضعی ژول است.

 

دمای رابط واقعی می تواند بسیار بالاتر از دمای تماس خارجی اندازه گیری شده باشد زیرا جریان از نقاط هدایت میکروسکوپی عبور می کند.

 

بررسی های مهندسی باید شامل موارد زیر باشد:

اوج جریان هجومی
جریان RMS
سرعت بسته شدن
نیروی تماس در زمان بسته شدن
مدت زمان پرش تماس
مقاومت تماس بلافاصله پس از بسته شدن
مقاومت تماس پس از دوچرخه سواری استقامتی
نیروی جداسازی جوش

 

اگر کنتاکت فقط در حین رویدادهای هجومی زیاد جوش می‌خورد اما به طور معمول تحت جریان حالت ثابت عمل می‌کند، بررسی باید روی چگالی جریان دینامیکی و جهش تماس متمرکز شود، نه فقط بر رتبه‌بندی جریان پیوسته.

 

حالت شکست B: فرسایش بیش از حد قوس الکتریکی

فرسایش قوسی یک دهانه مشخصه-و-مورفولوژی برآمدگی ایجاد می‌کند.

 

تعویض مکرر می تواند باعث شود:

ذوب موضعی
تبخیر فلز
انتقال مواد
انجماد مجدد
کاهش منطقه تماس-
افزایش مقاومت
دمای رابط بالاتر
تسریع تخریب

 

برای کنتاکتورهای DC، مهار قوس باید همراه با مواد تماس در نظر گرفته شود. افزایش قطر تماس با حفظ مدت قوس بیش از حد ممکن است مشکل اساسی را حل نکند.

 

حالت شکست C: اکسیداسیون و مقاومت لایه-سطح

اکسیداسیون رابط را از رسانایی فلزی به رسانایی از طریق یک لایه سطحی و نقاط تماس فلزی موضعی تغییر می دهد.

 

مقاومت حاصل به این بستگی دارد:

ضخامت فیلم
ترکیب فیلم
فشار سطحی
زبری سطح
نیروی تماس
دمای عملیاتی
فرکانس سوئیچینگ
رطوبت محیط

 

افزایش مقاومت ناشی از اکسیداسیون نباید به طور خودکار به هدایت ناکافی مس یا محتوای نامناسب نقره نسبت داده شود.

 

تجزیه و تحلیل سطح با استفاده از میکروسکوپ نوری، SEM/EDS یا سایر روش های تحلیلی مناسب می تواند تجمع اکسید را از سایش مکانیکی و انتقال قوس متمایز کند.

 

 

انتخاب مواد به شیمی سطح می پردازد، اما هندسه تماس نحوه توزیع جریان و نیروی مکانیکی را تعیین می کند.

 

یک جفت تماس با مواد اسمی یکسان می تواند رفتار شکست متفاوتی را در زمانی که شعاع تماس، ارتفاع برآمدگی، صافی یا تراز تغییر می کند نشان دهد.

 

متغیرهای هندسی مهم عبارتند از:

قطر تماس
ضخامت تماس
شعاع سر تماس-
برآمدگی تماس
ضخامت حامل
موقعیت مرکز تماس
موازی سازی
متمرکز بودن
ارتفاع پرچ
قطر ناحیه لحیم کاری شده-

برای حامل های تماس مهر شده دقیق، تحمل ابعاد را می توان تا 0.01 ± میلی متر کنترل کرد که در آن کاربرد به دقت موقعیتی دقیق نیاز دارد.

 

منطقه تماس در مقابل چگالی جریان

یک رابطه ساده شده عبارت است از:

J = I / A

کجا:

J=چگالی جریان
من=فعلی هستم
یک منطقه هدایت موثر =

اصطلاح مهم مساحت موثر است نه مساحت هندسی اسمی.

 

یک تماس با قطر 10 میلی‌متر{1}} لزوماً توزیع جریان یکنواخت را در کل ناحیه هندسی 78.5 میلی‌متر مربع ارائه نمی‌کند. زبری سطح، انحنای تماس، و توزیع نیرو می‌تواند هدایت را به ناهمواری‌های موضعی محدود کند.

 

بنابراین، اگر نیروی تماس و هندسه سطح کنترل نشده باقی بماند، افزایش قطر به تنهایی ممکن است بهبود کمتری نسبت به انتظار ایجاد کند.

 

توزیع نیروی تماس و فشار

نیروی تماس بیش از حد می تواند سایش مکانیکی و نیازهای محرک را افزایش دهد. نیروی ناکافی مقاومت در برابر انقباض را افزایش می دهد و تماس را نسبت به آلودگی و اکسیداسیون حساس تر می کند.

 

بنابراین هدف مهندسی باید یک منحنی جابجایی نیروی کنترل‌شده-به جای حداکثر نیروی ساکن باشد.

 

تأیید پیشنهادی شامل موارد زیر است:

نیروی تماس اولیه
نیرو در جابجایی مشخص شده
تماس با پرش
آرامش بهاری
نیرو بعد از چرخه حرارتی
نیرو پس از استقامت الکتریکی

در-میخ پرچ برای موقعیت یابی مخاطب

برای کنتاکت‌های نقره‌ای پرچ‌شده، در{0}}پرچ کردن می‌تواند مهر و اتصال تماس را در یک توالی تولید کنترل‌شده ادغام کند.

متغیرهای فرآیند عبارتند از:

 

قطر سر پرچ
ارتفاع پرچ
فرافکنی تماس
نیروی پرچین
سختی مواد
قطر سوراخ حامل-
متمرکز بودن سوراخ پرچ

 

شکل‌دهی ضعیف پرچ می‌تواند یک مفصل مکانیکی ایجاد کند که بازرسی بصری را پشت سر می‌گذارد اما پس از چرخه حرارتی و ارتعاشی مقاومت الکتریکی افزایش می‌یابد.

 

بازرسی CMM می‌تواند ابعاد مهم حامل و موقعیت‌های تماس را تأیید کند، در حالی که آزمایش الکتریکی تأیید می‌کند که آیا تغییرات هندسی بر عملکرد واقعی مدار تأثیر می‌گذارد یا خیر.

 

 

 

برای اجزای ذخیره‌سازی{0}خودرو و انرژی، پیشگیری از خرابی باید به یک سیستم کنترل فرآیند{1} مستند متصل شود.

 

یک زنجیره کنترل کیفیت معمولی- شامل:

 

تأیید مواد ورودی → کنترل فرآیند مهر زنی → اتصال تماس → بازرسی ابعادی → تست مقاومت الکتریکی → تست استقامت → بازرسی نهایی → مستندات PPAP

 

کنترل فرآیند IATF 16949 برای قطعات تماس مهر شده

یک سیستم تولید مبتنی بر IATF 16949 باید ویژگی‌های محصول را با پارامترهای فرآیند قابل اندازه‌گیری مرتبط کند.

 

برای مجموعه های تماس الکتریکی، طرح کنترل ممکن است شامل موارد زیر باشد:

نقره-درجه مواد تماس
درجه مواد حامل
ابعاد تماس
ارتفاع پرچ
نیروی پرچین
دمای لحیم کاری
انرژی جوش
مقاومت تماسی
نیروی تماس
وضعیت سطح
ضخامت آبکاری
تحمل ابعاد نهایی

SPC باید بر روی ویژگی هایی تمرکز کند که رابطه مستقیمی با عملکرد الکتریکی یا مکانیکی دارند.

 

بازرسی CMM برای ابعاد بحرانی

بازرسی CMM برای تأیید مناسب است:

موقعیت سوراخ-به-حفره
تماس با مکان مرکز-
صافی
موازی سازی
ارتفاع تماس
نمایه حامل
موقعیت{0}}ویژگی شکل گرفت

برای قطعات مهر شده با حجم بالا، CMM نباید جایگزین نظارت بر فرآیند خطی شود. هنگامی که همراه با سنج ها، بازرسی بینایی و کنترل فرآیند آماری استفاده می شود موثرتر است.

 

عیب یابی مقاومت تماس از طریق آزمایش کنترل شده

یک رکورد تست مقاومت مفید- باید شناسایی کند:

 

پارامتر	هدف اندازه گیری
مقاومت تماس اولیه	پایه را ایجاد کنید
مقاومت پس از تعویض	تخریب مربوط به قوس{0}}را شناسایی کنید
مقاومت بعد از چرخه حرارتی	شناسایی ناپایداری رابط
مقاومت بعد از تست استقامت	تخریب بلند مدت- را تعیین کنید
مقاومت تحت نیروی تماس مشخص شده	اثرات نیرو را از اثرات مادی جدا کنید
مقاومت در دمای کنترل شده	تغییرات حرارتی را حذف کنید

 

اندازه‌گیری کلوین چهار سیم زمانی ترجیح داده می‌شود که مقادیر مقاومت در محدوده میکرو اهم باشد زیرا تأثیر مقاومت سرب آزمایشی را کاهش می‌دهد.

 

شواهد سطح 3 PPAP برای برنامه های خودرو

برای برنامه‌های تامین خودرو، اسناد سطح 3 PPAP می‌توانند ترکیبی از موارد زیر را داشته باشند:

سوابق طراحی
مشخصات مهندسی
نمودار جریان فرآیند
PFMEA
طرح کنترل
MSA
نتایج ابعادی
گواهی مواد
گزارشات تست عملکرد
بازرسی اولیه نمونه
داده های قابلیت پردازش

بسته ارسال دقیق PPAP باید از نقشه مشتری، توافقنامه کیفیت و الزامات AIAG پیروی کند.

 

مشخصات طراحی تماس را دانلود کنید

 

 

سر تماس تنها یک قسمت از مسیر فعلی است. اتصال بین کنتاکت نقره و حامل مس می تواند نقطه مقاومت دیگری را معرفی کند.

 

برای حامل‌های مبتنی بر مس-مانند مس خالص C1100، رسانایی الکتریکی می‌تواند در شرایط مواد مناسب به 100٪ IACS برسد. با این حال، هدایت مونتاژ نهایی تحت تأثیر رابط اتصال قرار می گیرد.

 

روش عضویت	مزیت اصلی	برنامه معمولی	ریسک کیفیت اولیه
لحیم کاری نقره مقاومتی	اتصال متالورژیکی رسانا	تماس بر پایه Ag- با حامل مس	فضاهای خالی، خیس شدن ناقص، گرمای بیش از حد
جوش لیزری	ورودی حرارت موضعی	ساختارهای مس-مس یا مس{1}}	انعکاس، تخلخل، ترک خوردگی
در-پرچ کردن	اتصال مکانیکی-حجم بالا	مجموعه های تماس نقره ای	مفصل شل، تنوع ابعادی
جوشکاری با انتشار مولکولی	اتصال متالورژیکی{0}}حالت جامد	سازه‌های مسی{0}}رسانایی بالا	آماده سازی سطح و کنترل فشار

 

برای مجموعه های تماسی، فرآیند اتصال باید بر اساس مسیر فعلی، بار حرارتی، تنش مکانیکی و حجم تولید انتخاب شود.

 

تجزیه و تحلیل عیب لحیم کاری نقره مقاومتی

عیوب لحیم کاری معمولی عبارتند از:

خیس شدن ناقص
فضای خالی بیش از حد
ترک ها
نفوذ ناکافی پرکننده
گرمای بیش از حد موضعی
جابجایی تماس
باقی مانده شار

یک بازرسی متالوگرافی متقاطع-می‌تواند وضعیت واقعی مفصل را نشان دهد.

در صورت لزوم، برش مخرب باید با مقاومت الکتریکی و نتایج کشش/برش مکانیکی مرتبط باشد.

 

جوشکاری لیزری مس-Al در مقابل لحیم کاری نقره

برای سازه‌های مس-آلومینیوم، جوشکاری لیزری نیازمند کنترل برهم‌کنش فلزی، بازتاب‌پذیری و شکل‌گیری بین فلزی است.

 

پارامتر	جوش لیزری مس-Al	لحیم کاری نقره ای مقاومتی
ورودی گرما	به شدت موضعی	از طریق مفصل توزیع می شود
سرعت فرآیند	بالا	متوسط
کنترل فلزی-غیر مشابه	نیاز به کنترل شدید انرژی دارد	لایه پرکننده می تواند فلزات پایه را جدا کند
خطر تخلخل	وابسته به فرآیند-	زمانی که طراحی مفصل کنترل می شود، پایین بیاید
منطقه متالورژی	منطقه تحت تأثیر همجوشی/گرما-	رابط لحیم کاری شده
بازرسی	متالوگرافی، تصویری، الکتریکی	متالوگرافی، خیس کردن، برق
نگرانی معمولی	ترک خوردگی / بین فلزی	فضاهای خالی / خیس شدن ناقص

 

برای یک حامل تماسی، روش اتصال باید در برابر مقاومت الکتریکی، افزایش حرارتی و استقامت مکانیکی تایید شود نه اینکه فقط با سرعت تولید انتخاب شود.

 

 

اگرچه مواد تماس خود فلزی هستند، مجموعه الکتریکی اطراف ممکن است حاوی عایق، محفظه، کپسول‌کننده‌ها و پوشش‌های محافظ باشد.

 

در جایی که از اجزای پلیمری استفاده می شود، انتخاب مواد ممکن است به طبقه بندی UL 94 V-0 بسته به مشخصات ایمنی مشتری نیاز داشته باشد.

برای مجموعه های فلزی پوشش داده شده یا محافظت شده، تأیید مربوطه ممکن است شامل موارد زیر باشد:

 

چسبندگی پوشش
مقاومت دی الکتریک
مقاومت عایق
قرار گرفتن در معرض اسپری نمک
قرار گرفتن در معرض رطوبت
پیری حرارتی
مقاومت شیمیایی

 

For high-voltage assemblies, dielectric performance must be evaluated against the actual insulation system. A nominal material value such as dielectric breakdown strength >15 کیلو ولت بر میلی‌متر به خودی خود نمی‌تواند عملکرد عایق{1} سطح سیستم را تضمین کند زیرا ضخامت، حفره‌ها، لبه‌ها، آلودگی و تمرکز میدان همگی بر خرابی تأثیر می‌گذارند.

 

 

هنگامی که یک کنتاکتور، رله یا سوئیچ از کار می‌افتد، تعویض فوری مواد تماس می‌تواند شواهد مفید خرابی را از بین ببرد.

یک بررسی کنترل شده باید این توالی را دنبال کند:

 

مرحله 1 - شرایط عملیات الکتریکی را ثبت کنید

اندازه گیری و سند:

جریان پیوسته
اوج جریان
ولتاژ
شکل موج DC یا AC
فرکانس سوئیچینگ
جریان هجومی
اندوکتانس بار
مدت قوس

مرحله 2 - حفظ مورفولوژی تماس ناموفق-

تماس را قبل از بازرسی پولیش یا تمیز نکنید.

ثبت:

محل جوش
عمق دهانه
جهت انتقال مواد
مناطق اکسید شده
تغییر شکل تماس
وضعیت پرچ
ظاهر مشترك-

مرحله 3 - تخریب الکتریکی را اندازه‌گیری کنید

مقایسه کنید:

مقاومت اولیه → مقاومت پس از دوچرخه سواری → مقاومت در هنگام شکست

یک روند مقاومتی اغلب آموزنده تر از یک پایان-ارزش عمر-است.

 

مرحله 4 - مواد را از هندسه جدا کنید

اجرای نمونه های کنترل شده با:

هندسه یکسان / مواد تماس متفاوت
مواد مشابه / هندسه تماس متفاوت
مواد و هندسه یکسان / نیروی تماس متفاوت

این متغیر غالب را جدا می کند.

 

مرحله 5 - اعتبار طرح اصلاحی را تأیید کنید

طرح اصلاح شده باید تحت:

استقامت الکتریکی
چرخه حرارتی
استقامت مکانیکی
اندازه گیری مقاومت تماسی
ارزیابی نیروی جوش
بازرسی ابعادی
تجزیه و تحلیل متالوگرافیک در صورت لزوم

 

این تجزیه و تحلیل شکست را از جایگزینی مواد آزمایشی-و-به یک فرآیند تأیید مهندسی کنترل‌شده تبدیل می‌کند.

 

 

قبل از رها کردن مجموعه تماس الکتریکی برای تولید، موارد زیر را بررسی کنید:

 

IEC 60947: الزامات عملکرد سوئیچینگ و عملکرد الکتریکی تعریف شده است.
IATF 16949: ویژگی های مهم مواد و فرآیند در طرح کنترل گنجانده شده است.
AgSnO2 / AgC: زمانی ارزیابی می شود که جوشکاری تماسی بر حالت شکست غالب باشد.
AgWC: زمانی ارزیابی می شود که فرسایش قوس شدید نیاز به فاز تماس نسوز داشته باشد.
مس C1100: رسانایی و شرایط مواد در برابر نقشه تایید شده است.
± 0.01 میلی متر: ابعاد تماس بحرانی و حامل در صورت لزوم کنترل می شود.
بازرسی CMM: موقعیت تماس، مسطح بودن و ابعاد شکل گرفته تایید می شود.
مقاومت چهار سیم: مقاومت سطح تماس میکرو{{1}اهمی-به درستی اندازه‌گیری می‌شود.
در{0}}پرچ کردن: ارتفاع پرچ و برجستگی تماس در حد مشخصات باقی می‌ماند.
لحیم کاری نقره مقاومتی: خیس شدن، حفره ها و تداوم اتصال تایید می شود.
استقامت الکتریکی: مقاومت اولیه و پس از چرخه مقایسه می شوند.
UL 94 V-0: مواد عایق پلیمری مورد نیاز با کلاس اشتعال پذیری مشخص شده مطابقت دارند.
PPAP سطح 3: اسناد صلاحیت خودرو زمانی تهیه می شود که توسط مشتری مشخص شود.

 

اصل مهندسی مرکزی ساده است: خرابی تماس یک مشکل سیستمی است که شامل مواد، چگالی جریان، نیروی تماس، انرژی قوس، هندسه و کیفیت اتصال است. تغییر یک متغیر بدون کنترل متغیرهای دیگر اغلب مکانیسم شکست را به جای حذف آن حرکت می دهد.

 

برای کنتاکتورهای EV، دستگاه‌های سوئیچینگ ESS، رله‌ها و مجموعه‌های حفاظتی مدار، یک فرآیند طراحی مفید با مورفولوژی خرابی واقعی و شکل موج الکتریکی شروع می‌شود، سپس مواد تماس و فرآیند اتصال را در اطراف آن شرایط اندازه‌گیری شده انتخاب می‌کند.

 

 

چه ماده تماسی برای جلوگیری از جوشکاری تماسی در کنتاکتورهای EV با جریان بالا- مناسب است؟

AgSnO2 و AgC معمولاً زمانی ارزیابی می شوند که مقاومت در برابر جوشکاری تماسی نیاز اولیه باشد. انتخاب نهایی به جریان، ولتاژ، شکل موج هجومی، نیروی تماس، فرکانس سوئیچینگ و استقامت الکتریکی مورد نیاز بستگی دارد.

 

عیب‌یابی مقاومت تماس چگونه می‌تواند اکسیداسیون در مقابل تماس مکانیکی{0}}از دست رفتن نیرو را شناسایی کند؟

مقاومت را تحت نیروی تماس و دما کنترل شده اندازه گیری کنید، سپس وضعیت سطح را با میکروسکوپ مقایسه کنید. افزایش مقاومت همراه با تشکیل لایه اکسید نشان دهنده تخریب سطح است، در حالی که مقاومتی که به شدت با نیروی تماس تغییر می کند به سمت مسائل رابط مکانیکی است.

 

چه بازرسی برای PPAP سطح 3 مورد نیاز استمجموعه های تماس الکتریکی?

شواهد معمولی سطح 3 PPAP شامل نتایج ابعادی، گواهی مواد، PFMEA، طرح کنترل، MSA، قابلیت فرآیند، داده‌های عملکرد الکتریکی و سوابق اعتبارسنجی است. مشخصات خاص مشتری{2}}بسته ارسال نهایی را تعیین می کند.