Phân tích độ bền cơ học và yêu cầu kỹ thuật của các bộ phận đinh tán điện bằng bạc

Là thành phần cốt lõi trong hệ thống điện cho phép chuyển mạch và truyền tín hiệu, độ bền cơ học của Linh kiện Đinh tán Điện Bạc quyết định trực tiếp đến độ tin cậy vận hành, độ an toàn và tuổi thọ sử dụng của thiết bị hạ lưu. Trong-các lĩnh vực sản xuất cao cấp mà Trung Quốc đang tập trung phát triển, chẳng hạn như phương tiện sử dụng năng lượng mới, lưới điện thông minh và vận tải đường sắt, các bộ phận này phải chịu được áp lực-lâu dài do rung động, sốc, chu trình nhiệt và các chuyển động cơ học thường xuyên. Do đó, các chỉ số kỹ thuật liên quan đến độ bền cơ học{4}}cũng như trình độ R&D và sản xuất đã trở thành một trong những thước đo cốt lõi để đo lường sức mạnh công nghệ của ngành.

Đối với Danh bạ bạc có đinh tán trong-, độ bền cơ học không phải là một chỉ số duy nhất mà là một khái niệm toàn diện, chủ yếu bao gồm:

Sức mạnh của thân đinh tán:Điều này đề cập đến khả năng chống chịu lực kéo dọc trục và lực cắt hướng tâm của thân đinh tán, chủ yếu phụ thuộc vào tính chất cơ học của vật liệu đinh tán và trạng thái xử lý nhiệt của nó.

Độ bền giữ của mối nối đinh tán:Điều này đề cập đến lực liên kết giữa đầu đinh tán và vật liệu nền sau khi tán đinh. Điều này rất quan trọng để ngăn chặn các điểm tán đinh bị lỏng và hỏng, và thường được đo bằng độ bền kéo và độ bền cắt.

Độ bền liên kết tiếp xúc:Đối với các tiếp điểm tổng hợp, độ bền của giao diện liên kết là điều tối quan trọng. Liên kết yếu có thể dẫn đến phồng rộp và bong tróc các điểm tiếp xúc, cuối cùng làm tăng điện trở tiếp xúc và thậm chí gây hỏng hóc.

Độ ổn định cấu trúc tổng thể của thành phần:Điều này đề cập đến khả năng của các Danh bạ điện nhúng có đinh tán trong việc duy trì hình dạng ban đầu và trạng thái kết nối khi chịu các ứng suất cơ học bên ngoài (chẳng hạn như rung và va đập).

Lựa chọn vật liệu

Vật liệu đinh tán:

Đồng thau: Có đặc tính cơ học tổng thể tốt và độ dẻo, dễ rèn nguội và là sự lựa chọn cho mục đích chung. Tuy nhiên, độ bền của nó ở mức vừa phải nên không phù hợp với các ứng dụng có ứng suất-cao.

Phosphor Bronze: Mang lại độ bền, độ cứng cao hơn và độ đàn hồi tuyệt vời, có khả năng chống mỏi tốt. Thích hợp cho các đầu nối yêu cầu chu kỳ tiếp xúc cao và lực giữ cao.

CuNiZn: ​​​​Kết hợp độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn tốt và được sử dụng rộng rãi trong một số linh kiện điện tử có yêu cầu-cao.

Vật liệu tiếp xúc: Thông thường là hợp kim bạc. Độ cứng, khả năng hàn và khả năng chống mài mòn của vật liệu tiếp xúc ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó trong quá trình vận hành cơ học.

Cấu trúc và hình học

Kích thước đinh tán: Đường kính của thân đinh tán của Dập đồng có các điểm tiếp xúc bằng bạc có đinh tán là thông số hình học chính xác định độ bền của nó. Đường kính lớn hơn dẫn đến khả năng chịu kéo và cắt lớn hơn.

Loại đầu đinh tán: Các loại đầu khác nhau, chẳng hạn như đầu tròn phẳng, đầu chìm và đầu{{0} chìm nửa chìm, dẫn đến sự phân bổ ứng suất và hiệu ứng khóa khác nhau sau khi tạo hình, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng duy trì độ bền.

Độ vừa vặn của lỗ đinh tán: Khoảng cách giữa đinh tán và vật liệu nền của lỗ Tiếp xúc bạc có đinh tán trong khuôn- là thông số thiết kế cốt lõi. Nếu khe hở quá nhỏ, việc tán đinh trở nên khó khăn và vật liệu nền dễ bị hư hỏng; nếu khe hở quá lớn thì việc tán đinh không hoàn chỉnh, làm giảm nghiêm trọng khả năng duy trì độ bền. Khoảng cách thường được khuyến nghị là 0,05-0,15mm.

Quy trình sản xuất

Quá trình tán đinh: Đây là yếu tố cốt lõi quyết định khả năng duy trì sức bền của mối nối đinh tán.

Áp suất tán đinh/hành trình: Áp suất không đủ dẫn đến việc tán đinh không hoàn toàn, dẫn đến "đinh tán giả"; áp suất quá cao có thể làm hỏng đinh tán hoặc vật liệu nền, thậm chí gây ra các vết nứt.

Thiết kế khuôn tán đinh: Hình dạng của khuôn trên và dưới quyết định hình dạng tạo hình và đường dòng chảy kim loại của đầu đinh tán. Lý tưởng nhất là việc tạo hình phải cho phép vật liệu đinh tán lấp đầy và khóa lỗ vật liệu nền, tạo thành một đầu đinh tán đồng nhất, không có vết nứt.

Quá trình hàn tiếp xúc/composite: Đối với các tiếp điểm hàn hoặc composite, độ bền liên kết phụ thuộc vào chất lượng mối hàn hoặc quá trình tổng hợp.

Kiểm tra độ bền kéo:Sử dụng máy kiểm tra độ bền kéo cỡ nhỏ, một lực kéo thẳng đứng được tác dụng lên mối nối đinh tán của Đầu nối Bạc được tán đinh bằng đầu nối bằng đồng cho đến khi hỏng. Giá trị lực kéo tối đa được ghi lại; giá trị này là độ bền kéo. Các dạng lỗi bao gồm kéo đinh tán-ra, gãy thân đinh tán hoặc rách vật liệu nền. Phân tích các dạng lỗi có thể theo dõi các vấn đề về quy trình.

Kiểm tra độ bền cắt:Một lực song song với bề mặt tiếp xúc được tác dụng lên khớp đinh tán của Đồng dập có tiếp điểm bạc có đinh tán, mô phỏng ứng suất của nó trong quá trình chèn/tháo hoặc rung, cho đến khi khớp đinh tán bị cắt. Độ bền cắt là chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng chịu tải ngang.

Kiểm tra độ bền:Tổ hợp này được lắp đặt trong một đầu nối mô phỏng và trải qua một số chu kỳ lắp/tháo được xác định. Sau khi thử nghiệm, hãy kiểm tra độ lỏng của khớp đinh tán của các điểm tiếp xúc bằng bạc có đinh tán trong-, sự tách rời của các điểm tiếp xúc và đo lường những thay đổi về điện trở tiếp điểm. Đây là thử nghiệm cuối cùng về độ ổn định cấu trúc tổng thể của tổ hợp.

Kiểm tra độ rung và sốc:Theo tiêu chuẩn quốc gia (GB/T 2423) hoặc tiêu chuẩn ngành, các bộ phận được đặt trong môi trường rung và sốc cụ thể để xác minh xem chúng có bị lỏng hoặc hỏng dưới áp lực cơ học động hay không.

Sau khi thảo luận kỹ lưỡng về tác động tổng hợp của vật liệu, quy trình và cấu trúc lên độ bền cơ học, rõ ràng là bất kỳ bề mặt nào cũng có thể là điểm yếu. Để cải thiện cơ bản độ tin cậy của các cụm tiếp điểm có đinh tán trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt, ngành công nghiệp đang hướng tới việc tích hợp vật liệu và kết cấu. Các tiếp điểm điện được gắn đinh tán thể hiện tính tiên tiến của phương pháp công nghệ này.

Linh kiện đinh tán điện bằng bạckhông sử dụng mô hình "tiếp xúc bạc cơ bản và tổng hợp" truyền thống. Thay vào đó, thông qua đầu nguội chính xác, dập tốc độ cao{1}}và công nghệ tán đinh chuyên dụng, các điểm tiếp xúc bằng hợp kim bạc chất lượng cao-được tích hợp với các thiết bị đầu cuối hoặc đinh tán bằng hợp kim đồng hiệu suất cao-thành một tổng thể không thể tách rời trong giai đoạn đầu của quá trình sản xuất.