Các dạng hư hỏng tiếp điểm điện thường gặp (Hàn, ăn mòn, oxy hóa) và cách phòng ngừa

Sự cố tiếp xúc điện thường do ba cơ chế có thể đo lường được: sự truyền vật liệu do hồ quang- gây ra, quá tải nhiệt cục bộ và điện trở màng-bề mặt. Đối với các rơle, công tắc tơ, bộ ngắt mạch và hệ thống phân phối điện có dòng điện cao-, việc ngăn ngừa sự cố đòi hỏi phải kiểm soát vật liệu tiếp điểm, lực tiếp xúc, năng lượng hồ quang, hình dạng tiếp xúc, chất lượng mối nối và tình trạng bề mặt thay vì chỉ tăng kích thước tiếp điểm.

 

Trình tự hư hỏng thường có thể được xác định từ điện trở tiếp xúc, lực tiếp xúc, hình thái mối hàn, độ sâu xói mòn, hướng truyền, hóa học bề mặt và mức tăng nhiệt độ. Các thông số này cung cấp cơ sở cho việc phân tích lỗi tiếp xúc điện và lựa chọn vật liệu/quy trình.

 

 

 

Khi một cặp tiếp điểm tách ra khi có dòng điện chạy qua, khe hở cơ học không làm gián đoạn mạch điện ngay lập tức. Dòng điện tiếp tục đi qua một hồ quang tạm thời được hình thành giữa hai bề mặt tiếp xúc.

 

Nhiệt độ hồ quang có thể vượt quá nhiệt độ nóng chảy và hóa hơi của vật liệu tiếp xúc một cách cục bộ. Vật liệu được loại bỏ khỏi cực dương và cực âm, vận chuyển qua plasma và lắng đọng lại trên bề mặt tiếp xúc đối diện.

 

Thiệt hại gây ra phụ thuộc vào một số biến:

 

Mật độ dòng điện: nồng độ dòng điện cục bộ làm tăng tốc độ nóng chảy và chuyển giao vật liệu.
Thời gian hồ quang: thời gian hồ quang dài hơn làm tăng lượng nhiệt đầu vào tích lũy.
Vận tốc mở: sự phân tách chậm hơn sẽ duy trì hồ quang trong thời gian dài hơn.
Lực tiếp xúc: lực không đủ làm tăng khả năng chống co thắt và làm nóng cục bộ.
Vật liệu tiếp xúc: Ag, AgSnO₂, AgC, AgWC và các hệ thống khác có đặc tính nóng chảy, oxy hóa và kháng hồ quang-khác nhau.
Hình dạng tiếp xúc: các khu vực tiếp xúc có bán kính{0} nhỏ nhỏ tập trung dòng điện và tăng nhiệt độ cục bộ.
Độ tự cảm của mạch: năng lượng từ tính được lưu trữ có thể duy trì hồ quang sau khi tách cơ học.
Điện áp tắt: điện áp DC cao hơn thường làm tăng khó khăn trong việc gián đoạn hồ quang.

 

Đối với các ứng dụng DC như bộ pin EV và công tắc tơ-lưu trữ năng lượng, hành vi hồ quang đặc biệt nhạy cảm với độ tự cảm của mạch vì không có AC tự nhiên bằng 0.

 

Điện trở tiếp xúc tăng trước khi xảy ra sự cố thảm khốc

Điện trở tiếp xúc không chỉ được xác định bởi điện trở suất của vật liệu tiếp xúc. Sự dẫn điện thực sự xảy ra thông qua cường độ vi mô. Màng oxit, chất bẩn, độ nhám bề mặt và lực tiếp xúc giảm có thể làm giảm diện tích dẫn kim loại hiệu quả.

 

Một mối quan hệ kỹ thuật đơn giản hóa là:

 

P = I²R

 

Ở đâu:

P=nhiệt sinh ra ở bề mặt tiếp xúc
Tôi=hiện tại
R=điện trở tiếp xúc

 

Ở 300 A, việc tăng điện trở từ 50 µΩ lên 100 µΩ sẽ tăng gấp đôi lượng nhiệt giao diện được tính toán từ:

 

4.5 W → 9 W

 

Lượng nhiệt bổ sung này có thể làm tăng thêm quá trình oxy hóa, làm mềm bề mặt tiếp xúc và tăng tốc độ truyền vật liệu.

 

Do đó, để khắc phục sự cố điện trở tiếp xúc, việc tăng điện trở phải được coi là sự cố phản hồi nhiệt tiềm ẩn thay vì phép đo điện cách ly.

 

 

Hàn tiếp xúc xảy ra khi nhiệt độ tại giao diện tiếp xúc trở nên đủ cao để các bề mặt đối diện hình thành liên kết luyện kim. Dòng điện khởi động cao, dòng điện-ngắn mạch, lực tiếp xúc không đủ và vật liệu tiếp xúc không phù hợp đều có thể làm tăng xác suất.

 

Câu trả lời đúng không phải lúc nào cũng là tăng hàm lượng bạc. Lựa chọn vật liệu phải phù hợp với nhiệm vụ chuyển mạch, dạng sóng dòng điện, tải điện và tuổi thọ tiếp điểm cần thiết.

 

Tài liệu liên hệ	Đặc điểm chính	Lợi thế kỹ thuật điển hình	Xem xét thiết kế chính
Ag	Độ dẫn điện và nhiệt cao	Điện trở tiếp xúc thấp	Khả năng chống hàn thấp hơn khi có sự xâm nhập cao
AgSnO₂	Ma trận bạc có độ phân tán SnO₂	Cải thiện khả năng chống hàn và xói mòn hồ quang	Điện trở tiếp xúc cao hơn Ag nguyên chất
AgC	Hỗn hợp cacbon bạc-	Khả năng chống hàn và hư hỏng hồ quang cao	Yêu cầu hình học liên hệ chính xác và quá trình nối
AgWC	Hỗn hợp cacbua vonfram bạc-	Khả năng chống xói mòn và hàn hồ quang cao	Độ phức tạp xử lý/nối cao hơn
AgNi	Hỗn hợp bạc{0}}niken	Hiệu suất chuyển mạch tốt trong nhiều ứng dụng AC	hành vi ăn mòn cụ thể của ứng dụng-

 

Đối với các công tắc tơ EV có dòng điện-cao, có thể xem xét AgSnO₂ và AgC khi việc hàn tiếp xúc trở thành cơ chế hỏng hóc chủ yếu.

 

Trong trường hợp mối lo ngại chính là xói mòn hồ quang nghiêm trọng và dòng điện có thời gian ngắn-cao thì có thể đánh giá AgWC. Tuy nhiên, chỉ riêng vật liệu không thể bù đắp cho hình dạng tiếp xúc kém hoặc lực cơ học không đủ.

 

AgSnO₂ để kiểm soát mối hàn tiếp xúc có dòng điện-cao

AgSnO₂ phân phối các hạt oxit thiếc trong ma trận bạc. Trong quá trình chuyển đổi, pha oxit phân tán làm thay đổi trạng thái nóng chảy và bay hơi của bề mặt tiếp xúc và có thể làm giảm xu hướng hình thành các cầu nối kim loại nóng chảy-quy mô lớn{2}}.

 

AgSnO₂ thường được xem xét cho:

Công tắc tơ EV DC
Bộ ngắt kết nối pin
Thiết bị sạc
Công tắc tơ công nghiệp
Rơle điện
Cụm bảo vệ mạch

Loại vật liệu, hàm lượng SnO₂, đường kính tiếp xúc, độ dày tiếp xúc và phương pháp nối phải được xác thực dựa trên dạng sóng chuyển đổi thực tế.

 

AgC cho điều kiện hàn khắc nghiệt

Các điểm tiếp xúc cacbon-bạc cung cấp cấu trúc tổng hợp trong đó cacbon điều chỉnh hoạt động nhiệt và hồ quang của bề mặt tiếp xúc.

 

AgC có thể được xem xét khi yêu cầu kỹ thuật chính là khả năng chống hàn tiếp xúc trong quá trình chuyển đổi dòng điện-cao.

 

Thiết kế vẫn phải xác minh:

Điện trở tiếp xúc ban đầu
Điện trở động
Lực hàn
Tăng nhiệt độ tiếp xúc
Thời lượng hồ quang
Độ bền điện
Độ bền cơ học
Chuyển vật liệu sau khi đạp xe

Việc thay đổi vật liệu tiếp xúc mà không kiểm tra độ bền điện không phải là bằng chứng đầy đủ về tuổi thọ sử dụng được cải thiện.

 

AgWC cho xói mòn hồ quang và cấu trúc tiếp xúc hàn đồng

AgWC kết hợp pha bạc dẫn điện với cacbua vonfram. Pha WC chịu lửa có thể cải thiện khả năng chống xói mòn hồ quang nghiêm trọng và chuyển vật liệu.

 

Đối với các ứng dụng chuyển đổi năng lượng-cao, có thể sử dụng phương pháp hàn bạc điện trở để nối tiếp điểm AgWC với sóng mang-làm bằng đồng.

Kiểm soát quy trình điển hình bao gồm:

 

Thành phần hợp kim hàn bạc
Nhiệt độ hàn
Tốc độ gia nhiệt
thời gian nắm giữ
Điều kiện khí quyển thông lượng hoặc bảo vệ
Giải phóng mặt bằng chung
Vùng phủ sóng-được hàn
Tỷ lệ trống
Đăng-điều kiện kích thước hàn

 

Mối hàn hàn phải được đánh giá như một bề mặt tiếp xúc điện và cơ hơn là chỉ đơn giản là một phương pháp buộc chặt.

 

Yêu cầu đánh giá và báo giá DFM miễn phí

 

 

 

Việc điều tra lỗi hữu ích bắt đầu bằng cách tách cơ chế lỗi vật lý khỏi triệu chứng về điện của nó.

 

Chế độ lỗi	Triệu chứng điện điển hình	Bằng chứng vật lý	Nguyên nhân chính	Hướng khắc phục
Hàn tiếp xúc	Địa chỉ liên hệ vẫn đóng sau khi ngắt điện cuộn dây	Cầu nóng chảy, kim loại chuyển giao	Nhiệt độ bề mặt cao và năng lượng hồ quang	AgSnO₂/AgC, lực mở cao hơn, biến đổi hình học
Xói mòn quá mức	Tăng điện trở hoặc giảm độ dày tiếp xúc	Miệng núi lửa, hố, vật liệu chuyển	Năng lượng hồ quang quá mức	AgWC, cải tiến khả năng kiểm soát hồ quang-, diện tích tiếp xúc hiệu quả lớn hơn
quá trình oxy hóa	Điện trở tiếp xúc tăng	Màng tối/oxit, đổi màu bề mặt	Chu trình nhiệt, khí quyển, vật liệu không tương thích	Tối ưu hóa vật liệu/bề mặt
Liên hệ chuyển giao vật liệu	Hồ sơ liên lạc không đồng đều	Điểm nổi lên ở một bên và miệng núi lửa ở bên kia	Sự bất đối xứng của cung	Từ trường/hiệu chỉnh hình học
Độ nảy cơ học	Nhiều đỉnh kháng thoáng qua	Dấu vết vòng cung lặp đi lặp lại	Lực giảm chấn hoặc lực tiếp xúc không đủ	Tối ưu hóa lò xo và bộ truyền động
Mối hàn bị hỏng	Kháng cự không liên tục hoặc cao	Các vết nứt, khoảng trống, độ ẩm không hoàn toàn	Quy trình hàn không đúng cách	Tham số hàn và điều khiển thiết kế-khớp

 

Chế độ lỗi A: Hàn tiếp xúc dưới dòng điện khởi động cao

 

Cơ chế trực tiếp nhất là làm nóng Joule cục bộ quá mức.

 

Nhiệt độ bề mặt thực tế có thể cao hơn nhiều so với nhiệt độ tiếp xúc bên ngoài đo được vì dòng điện chạy qua các điểm dẫn cực nhỏ.

 

Kiểm tra kỹ thuật nên bao gồm:

Dòng khởi động cực đại
RMS hiện tại
Tốc độ đóng cửa
Lực tiếp xúc lúc đóng cửa
Thời gian trả lại liên hệ
Điện trở tiếp xúc ngay sau khi đóng cửa
Điện trở tiếp xúc sau khi đạp xe bền bỉ
Lực tách mối hàn

 

Nếu tiếp điểm chỉ hàn trong các sự kiện khởi động-cao nhưng hoạt động bình thường ở trạng thái dòng điện-ổn định thì việc điều tra nên tập trung vào mật độ dòng điện động và độ nảy của tiếp điểm chứ không chỉ đánh giá dòng điện liên tục.

 

Chế độ thất bại B: Xói mòn hồ quang quá mức

Xói mòn vòng cung tạo ra hình thái miệng núi lửa-và-nhô ra đặc trưng.

 

Chuyển đổi lặp đi lặp lại có thể gây ra:

nóng chảy cục bộ
sự bay hơi kim loại
Chuyển vật liệu
Tái{0}}củng cố hóa
Giảm diện tích liên hệ-
Tăng sức đề kháng
Nhiệt độ giao diện cao hơn
Suy thoái tăng tốc

 

Đối với công tắc tơ DC, việc triệt tiêu hồ quang phải được xem xét cùng với vật liệu tiếp điểm. Tăng đường kính tiếp điểm trong khi vẫn duy trì thời gian hồ quang quá mức có thể không giải quyết được vấn đề cơ bản.

 

Chế độ lỗi C: Độ oxy hóa và độ bền màng-bề mặt

Quá trình oxy hóa làm thay đổi bề mặt từ dẫn kim loại sang dẫn điện thông qua màng bề mặt và các điểm tiếp xúc kim loại cục bộ.

 

Điện trở thu được phụ thuộc vào:

Độ dày màng
Thành phần phim
Áp lực bề mặt
Độ nhám bề mặt
Lực liên lạc
Nhiệt độ hoạt động
Tần số chuyển đổi
Độ ẩm môi trường

 

Sự tăng điện trở do quá trình oxy hóa không tự động được cho là do độ dẫn điện của đồng không đủ hoặc hàm lượng bạc không đủ.

 

Phân tích bề mặt bằng kính hiển vi quang học, SEM/EDS hoặc các phương pháp phân tích thích hợp khác có thể phân biệt sự tích tụ oxit với mài mòn cơ học và truyền hồ quang.

 

 

Lựa chọn vật liệu giải quyết vấn đề hóa học bề mặt, nhưng hình học tiếp xúc xác định cách phân bổ dòng điện và lực cơ học.

 

Một cặp tiếp điểm với các vật liệu giống hệt nhau về mặt danh nghĩa có thể thể hiện trạng thái hư hỏng khác nhau khi bán kính tiếp xúc, chiều cao nhô ra, độ phẳng hoặc căn chỉnh thay đổi.

 

Các biến hình học quan trọng bao gồm:

Đường kính tiếp điểm
Độ dày tiếp xúc
Bán kính đầu liên hệ-
Liên hệ nhô ra
Độ dày sóng mang
Vị trí trung tâm liên lạc
Sự song song
Độ đồng tâm
Chiều cao đinh tán
Đường kính vùng hàn -

Đối với các sóng mang tiếp điểm được dán tem chính xác, dung sai kích thước có thể được kiểm soát đến ± 0,01 mm trong trường hợp ứng dụng yêu cầu độ chính xác về vị trí chặt chẽ.

 

Diện tích tiếp xúc so với mật độ hiện tại

Một mối quan hệ đơn giản hóa là:

J = I / A

Ở đâu:

Mật độ dòng điện J =
Tôi=hiện tại
Một khu vực dẫn điện hiệu quả =

Thuật ngữ quan trọng là diện tích hiệu dụng, không phải diện tích hình học danh nghĩa.

 

Tiếp điểm có đường kính-10 mm không nhất thiết phải cung cấp sự phân bố dòng điện đồng đều trên toàn bộ diện tích hình học 78,5 mm². Độ nhám bề mặt, độ cong tiếp xúc và sự phân bổ lực có thể hạn chế sự dẫn truyền đến các cường độ cục bộ.

 

Do đó, chỉ riêng việc tăng đường kính có thể tạo ra ít cải thiện hơn mong đợi nếu lực tiếp xúc và hình dạng bề mặt vẫn không được kiểm soát.

 

Lực tiếp xúc và phân bố áp suất

Lực tiếp xúc quá mức có thể làm tăng độ mài mòn cơ học và yêu cầu về bộ truyền động. Lực không đủ làm tăng khả năng chống co thắt và làm cho phần tiếp xúc dễ bị nhiễm bẩn và oxy hóa hơn.

 

Do đó, mục tiêu kỹ thuật phải là đường cong chuyển dịch lực-được kiểm soát thay vì lực tĩnh tối đa.

 

Việc xác minh được đề xuất bao gồm:

Lực tiếp xúc ban đầu
Lực ở chuyển vị xác định
Liên hệ bị trả lại
Thư giãn mùa xuân
Lực sau chu trình nhiệt
Lực sau độ bền điện

Trong khuôn-đinh tán để định vị điểm tiếp xúc

Đối với các điểm tiếp xúc bằng bạc có đinh tán,-đinh tán trong khuôn có thể tích hợp việc dập và đính kèm tiếp điểm vào một trình tự sản xuất được kiểm soát.

Các biến quá trình bao gồm:

 

Đường kính đầu đinh tán
Chiều cao đinh tán
Phép chiếu tiếp xúc
Lực tán đinh
Độ cứng vật liệu
đường kính lỗ mang-
Độ đồng tâm của lỗ đinh tán-

 

Việc hình thành đinh tán kém có thể tạo ra một mối nối cơ học có thể vượt qua kiểm tra bằng mắt nhưng lại tăng điện trở sau chu kỳ nhiệt và rung.

 

Kiểm tra CMM có thể xác minh các kích thước sóng mang và vị trí tiếp điểm quan trọng, trong khi kiểm tra điện xác nhận liệu sự thay đổi hình học có ảnh hưởng đến hiệu suất mạch thực tế hay không.

 

 

 

Đối với các bộ phận-lưu trữ năng lượng và ô tô, việc ngăn ngừa lỗi phải được kết nối với hệ thống kiểm soát-quy trình được ghi lại.

 

Chuỗi kiểm soát-chất lượng điển hình bao gồm:

 

Xác minh vật liệu đến → kiểm soát quá trình dập → nối tiếp xúc → kiểm tra kích thước → kiểm tra điện trở → kiểm tra độ bền → kiểm tra lần cuối → Tài liệu PPAP

 

Kiểm soát quy trình IATF 16949 cho các bộ phận tiếp xúc được đóng dấu

Hệ thống sản xuất theo định hướng IATF 16949 phải kết nối các đặc tính của sản phẩm với các thông số quy trình có thể đo lường được.

 

Đối với các cụm tiếp xúc điện, kế hoạch kiểm soát có thể bao gồm:

Cấp vật liệu tiếp xúc bạc-
Lớp vật liệu mang
Kích thước liên hệ
Chiều cao đinh tán
Lực tán đinh
Nhiệt độ hàn
Năng lượng hàn
Điện trở tiếp xúc
Lực liên lạc
Tình trạng bề mặt
Độ dày mạ
Dung sai chiều cuối cùng

SPC nên tập trung vào các đặc tính có mối quan hệ trực tiếp với hiệu suất điện hoặc cơ.

 

Kiểm tra CMM cho các kích thước quan trọng

Kiểm tra CMM phù hợp để xác minh:

Vị trí lỗ-đến-lỗ
Địa điểm-trung tâm liên hệ
Độ phẳng
Sự song song
Chiều cao liên hệ
Hồ sơ nhà mạng
Vị trí đối tượng-đã hình thành

Đối với các bộ phận được đóng dấu có khối lượng-cao, CMM không nên thay thế-giám sát quy trình dây chuyền. Nó hiệu quả hơn khi được sử dụng cùng với máy đo, kiểm tra trực quan và kiểm soát quá trình thống kê.

 

Khắc phục sự cố điện trở tiếp xúc thông qua thử nghiệm có kiểm soát

Hồ sơ kiểm tra sức đề kháng hữu ích-sẽ xác định:

 

tham số	Mục đích đo lường
Điện trở tiếp xúc ban đầu	Thiết lập đường cơ sở
Điện trở sau khi chuyển đổi	Xác định sự xuống cấp liên quan đến cung-
Điện trở sau chu trình nhiệt	Xác định sự mất ổn định của giao diện
Sức đề kháng sau khi thử nghiệm độ bền	Xác định sự xuống cấp lâu dài
Điện trở dưới lực tiếp xúc quy định	Tách biệt hiệu ứng lực khỏi hiệu ứng vật chất
Điện trở ở nhiệt độ được kiểm soát	Loại bỏ biến đổi nhiệt

 

Phép đo Kelvin bốn dây-được ưu tiên hơn khi các giá trị điện trở nằm trong phạm vi micro-ohm vì nó làm giảm ảnh hưởng của điện trở dây dẫn-thử nghiệm.

 

Bằng chứng PPAP cấp 3 cho các chương trình ô tô

Đối với các chương trình cung cấp ô tô, tài liệu PPAP cấp 3 có thể kết hợp:

Hồ sơ thiết kế
Thông số kỹ thuật
Sơ đồ quy trình
PFMEA
Kế hoạch kiểm soát
MSA
Kết quả theo chiều
Giấy chứng nhận vật liệu
Báo cáo thử nghiệm hiệu suất
Kiểm tra mẫu ban đầu
Dữ liệu khả năng xử lý

Gói gửi PPAP chính xác phải tuân theo bản vẽ, thỏa thuận chất lượng và yêu cầu AIAG của khách hàng.

 

Tải xuống Liên hệ Đặc tả thiết kế

 

 

Đầu liên lạc chỉ là một phần của đường dẫn hiện tại. Kết nối giữa tiếp điểm bạc và chất mang đồng có thể tạo ra một điểm điện trở khác.

 

Đối với các chất mang dựa trên đồng-chẳng hạn như đồng nguyên chất C1100, độ dẫn điện có thể đạt khoảng 100% IACS trong điều kiện vật liệu thích hợp. Tuy nhiên, độ dẫn của tổ hợp hoàn thiện bị ảnh hưởng bởi giao diện nối.

 

Phương pháp tham gia	Ưu điểm chính	Ứng dụng điển hình	Rủi ro chất lượng sơ cấp
Hàn bạc kháng	Khớp nối luyện kim dẫn điện	Liên hệ dựa trên Ag{0}}với sóng mang đồng	Khoảng trống, làm ướt không hoàn toàn, quá nóng
Hàn laze	Đầu vào nhiệt cục bộ	Cấu trúc Cu-Cu hoặc Cu{1}}Al	Độ phản xạ, độ xốp, vết nứt
Trong-sự tán đinh	Kết nối cơ khí khối lượng-cao	Bộ tiếp xúc bạc	Khớp lỏng lẻo, biến đổi kích thước
Hàn khuếch tán phân tử	Mối nối luyện kim trạng thái rắn-	Cấu trúc đồng có độ dẫn điện-cao	Chuẩn bị bề mặt và kiểm soát áp suất

 

Đối với các cụm tiếp điểm, quá trình nối phải được lựa chọn dựa trên đường dẫn dòng điện, tải nhiệt, ứng suất cơ học và khối lượng sản xuất.

 

Phân tích khuyết tật hàn bạc kháng

Các khuyết tật hàn điển hình bao gồm:

Làm ướt không hoàn toàn
Khoảng trống quá mức
vết nứt
Sự thâm nhập của chất làm đầy không đủ
Quá nhiệt cục bộ
Chuyển vị tiếp xúc
dư lượng thông lượng

Việc kiểm tra kim loại mặt cắt-có thể cho thấy tình trạng khớp thực tế.

Khi cần thiết, việc cắt phá hủy phải tương quan với điện trở và kết quả kéo/cắt cơ học.

 

Hàn laze Cu{0}}Al so với hàn bạc

Đối với cấu trúc nhôm đồng-, hàn laze yêu cầu kiểm soát sự tương tác-kim loại khác nhau, độ phản xạ và sự hình thành liên kim loại.

 

tham số	Cu hàn laser-Al	Hàn bạc kháng chiến
Đầu vào nhiệt	Tính bản địa hóa cao	Phân phối qua khớp
Tốc độ xử lý	Cao	Vừa phải
Bộ điều khiển kim loại-khác nhau	Yêu cầu kiểm soát năng lượng nghiêm ngặt	Lớp độn có thể tách kim loại cơ bản
Rủi ro về độ xốp	-phụ thuộc vào quy trình	Thấp hơn khi thiết kế mối nối được kiểm soát
Khu luyện kim	Vùng bị ảnh hưởng bởi sự kết hợp/nhiệt-	Giao diện hàn
Điều tra	Kim loại học, trực quan, điện	Luyện kim, làm ướt, điện
Mối quan tâm điển hình	Nứt / liên kim loại	Khoảng trống/làm ướt không hoàn toàn

 

Đối với vật mang tiếp xúc, phương pháp nối phải được xác nhận theo điện trở, độ tăng nhiệt và độ bền cơ học thay vì chỉ chọn theo tốc độ sản xuất.

 

 

Mặc dù bản thân các vật liệu tiếp xúc là kim loại nhưng cụm điện xung quanh có thể chứa vật liệu cách điện, vỏ bọc, chất bọc và lớp phủ bảo vệ.

 

Khi sử dụng các thành phần polyme, việc lựa chọn vật liệu có thể yêu cầu phân loại UL 94 V-0 tùy thuộc vào thông số kỹ thuật an toàn của khách hàng.

Đối với các cụm kim loại được phủ hoặc bảo vệ, việc xác minh liên quan có thể bao gồm:

 

Độ bám dính của lớp phủ
Chịu được điện môi
Điện trở cách điện
Tiếp xúc với muối phun
Tiếp xúc với độ ẩm
Lão hóa nhiệt
Kháng hóa chất

 

For high-voltage assemblies, dielectric performance must be evaluated against the actual insulation system. A nominal material value such as dielectric breakdown strength >15 kV/mm tự nó không thể đảm bảo hiệu suất cách điện ở cấp độ hệ thống{1}}vì độ dày, khoảng trống, cạnh, sự nhiễm bẩn và nồng độ trường đều ảnh hưởng đến sự cố.

 

 

Khi công tắc tơ, rơle hoặc công tắc không hoạt động, việc thay thế vật liệu tiếp điểm ngay lập tức có thể làm mất đi bằng chứng hữu ích về lỗi.

Một cuộc điều tra có kiểm soát nên tuân theo trình tự sau:

 

Bước 1 - Ghi lại các điều kiện vận hành điện

Đo lường và ghi lại:

Dòng điện liên tục
Dòng điện cực đại
Điện áp
Dạng sóng DC hoặc AC
Tần số chuyển đổi
Dòng điện khởi động
tải điện cảm
Thời lượng hồ quang

Bước 2 - Bảo tồn hình thái liên hệ-không thành công

Không đánh bóng hoặc làm sạch điểm tiếp xúc trước khi kiểm tra.

Ghi:

Vị trí hàn
Độ sâu miệng núi lửa
Hướng chuyển vật liệu
Khu vực bị oxy hóa
Biến dạng tiếp xúc
Tình trạng đinh tán
Bề ngoài khớp nối-được hàn

Bước 3 - Đo độ suy giảm điện

So sánh:

Lực cản ban đầu → lực cản sau chu kỳ → lực cản lúc hỏng

Xu hướng kháng cự thường mang lại nhiều thông tin hơn một giá trị-cuối{1}}vòng đời duy nhất.

 

Bước 4 - Tách vật liệu khỏi hình học

Chạy các mẫu được kiểm soát với:

Hình học giống nhau/vật liệu tiếp xúc khác nhau
Cùng một vật liệu/hình dạng tiếp xúc khác nhau
Cùng chất liệu và hình học/lực tiếp xúc khác nhau

Điều này cô lập biến chi phối.

 

Bước 5 - Xác thực thiết kế khắc phục

Thiết kế sửa đổi phải trải qua:

Độ bền điện
Đi xe đạp nhiệt
Độ bền cơ học
Đo điện trở tiếp xúc
Đánh giá lực hàn-
Kiểm tra kích thước
Phân tích kim loại nếu có

 

Điều này chuyển đổi phân tích lỗi từ việc thay thế vật liệu thử-và{1}}lỗi thành quy trình xác thực kỹ thuật được kiểm soát.

 

 

Trước khi tháo cụm tiếp điểm điện để sản xuất, hãy xác minh những điều sau:

 

IEC 60947: Các yêu cầu về nhiệm vụ chuyển mạch và hiệu suất điện được xác định.
IATF 16949: Các đặc tính quan trọng của vật liệu và quy trình được đưa vào kế hoạch kiểm soát.
AgSnO₂ / AgC: Được đánh giá khi hàn tiếp xúc chiếm ưu thế trong chế độ hỏng hóc.
AgWC: Được đánh giá khi xói mòn hồ quang nghiêm trọng cần có pha tiếp xúc chịu lửa.
Đồng C1100: Độ dẫn điện và tình trạng vật liệu được xác minh dựa trên bản vẽ.
±0,01 mm: Kích thước tiếp xúc quan trọng và sóng mang được kiểm soát khi cần thiết.
Kiểm tra CMM: Vị trí tiếp xúc, độ phẳng và kích thước hình thành được xác minh.
Điện trở bốn dây-: Điện trở tiếp xúc mức micro-ohm{2}}được đo chính xác.
Trong khuôn-đinh tán: Chiều cao đinh tán và hình chiếu tiếp xúc vẫn nằm trong thông số kỹ thuật.
Hàn bạc kháng: Độ ẩm, khoảng trống và tính liên tục của mối nối được xác minh.
Độ bền điện: So sánh điện trở ban đầu và sau{0}}chu kỳ.
UL 94 V-0: Vật liệu cách nhiệt polyme cần thiết đáp ứng loại dễ cháy được chỉ định.
PPAP Cấp độ 3: Tài liệu chứng nhận ô tô được chuẩn bị khi khách hàng chỉ định.

 

Nguyên lý kỹ thuật trung tâm rất đơn giản: hỏng tiếp điểm là một vấn đề của hệ thống liên quan đến vật liệu, mật độ dòng điện, lực tiếp xúc, năng lượng hồ quang, hình học và chất lượng mối nối. Thay đổi một biến mà không kiểm soát các biến khác thường làm di chuyển cơ chế sai sót hơn là loại bỏ nó.

 

Đối với công tắc tơ EV, thiết bị chuyển mạch ESS, rơle và cụm bảo vệ-mạch, quy trình thiết kế hữu ích bắt đầu bằng hình thái lỗi thực tế và dạng sóng điện, sau đó chọn vật liệu tiếp điểm và quy trình nối xung quanh các điều kiện đo được đó.

 

 

Vật liệu tiếp xúc nào phù hợp để ngăn chặn hiện tượng hàn tiếp xúc trong công tắc tơ có dòng điện cao -EV?

AgSnO₂ và AgC thường được đánh giá khi khả năng chống hàn tiếp xúc là yêu cầu chính. Lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào dòng điện, điện áp, dạng sóng khởi động, lực tiếp xúc, tần số chuyển mạch và độ bền điện cần thiết.

 

Làm cách nào để khắc phục sự cố điện trở tiếp xúc có thể xác định quá trình oxy hóa so với mất lực-tiếp xúc cơ học?

Đo điện trở dưới lực tiếp xúc và nhiệt độ được kiểm soát, sau đó so sánh tình trạng bề mặt bằng kính hiển vi. Sự gia tăng điện trở đi kèm với sự hình thành màng oxit-cho thấy sự xuống cấp bề mặt, trong khi điện trở thay đổi mạnh theo lực tiếp xúc chỉ ra các vấn đề về giao diện cơ học.

 

Cần kiểm tra những gì đối với PPAP cấp 3cụm tiếp điểm điện?

Bằng chứng PPAP Cấp 3 điển hình bao gồm các kết quả về kích thước, chứng nhận vật liệu, PFMEA, kế hoạch kiểm soát, MSA, khả năng xử lý, dữ liệu hiệu suất điện và hồ sơ xác nhận. Thông số kỹ thuật cụ thể của khách hàng-sẽ xác định gói gửi cuối cùng.