Analýza mechanickej pevnosti a technické požiadavky na strieborné elektrické nitované komponenty

Mechanická pevnosť Silver Electrical Riveted Components ako základný komponent v elektrických systémoch, ktorý umožňuje prepínanie okruhov a prenos signálu, priamo určuje prevádzkovú spoľahlivosť, bezpečnosť a životnosť následného zariadenia. V špičkových{1}}výrobných sektoroch, na ktorých vývoj sa Čína zameriava, ako sú nové energetické vozidlá, inteligentné siete a železničná doprava, musia tieto komponenty odolávať-dlhodobému namáhaniu spôsobenému vibráciami, nárazmi, tepelnými cyklami a častými mechanickými pohybmi. Technické ukazovatele súvisiace s ich mechanickou pevnosťou- a úroveň výskumu, vývoja a výroby sa preto stali jedným z kľúčových rozmerov na meranie technologickej sily odvetvia.

V prípade kontaktov In-Die Riveted Silver Contacts nie je mechanická pevnosť jediným ukazovateľom, ale komplexným konceptom, ktorý zahŕňa najmä:

Sila samotného tela nitu:Ide o odolnosť drieku nitu voči axiálnym ťahovým a radiálnym šmykovým silám, predovšetkým v závislosti od mechanických vlastností materiálu nitu a stavu jeho tepelného spracovania.

Prídržná sila nitového spoja:Vzťahuje sa na spojovaciu silu medzi hlavou nitu a základným materiálom po nitovaní. Toto je rozhodujúce pre zabránenie uvoľneniu a zlyhaniu nitovacích bodov a zvyčajne sa meria pevnosťou v ťahu a pevnosťou v šmyku.

Sila kontaktného spojenia:Pre kompozitné kontakty je prvoradá pevnosť spojovacieho rozhrania. Slabá väzba môže viesť k tvorbe pľuzgierov a odlupovaniu kontaktov, v konečnom dôsledku k zvýšeniu kontaktného odporu a dokonca k poruche.

Celková štrukturálna stabilita komponentu:Týka sa to schopnosti vložených nitovaných elektrických kontaktov zachovať si svoju pôvodnú geometriu a stav pripojenia, keď sú vystavené vonkajším mechanickým zaťaženiam (ako sú vibrácie a nárazy).

Výber materiálu

Materiály nitov:

Mosadz: Má celkovo dobré mechanické vlastnosti a ťažnosť, ľahko sa kuje za studena-a je univerzálnou-voľbou. Jeho sila je však mierna, takže nie je vhodný pre aplikácie s vysokým-záťažom.

Fosforový bronz: Ponúka vyššiu pevnosť, tvrdosť a vynikajúcu elasticitu s dobrou odolnosťou proti únave. Vhodné pre konektory vyžadujúce vysoké spojovacie cykly a vysoké prídržné sily.

CuNiZn: ​​​​Spája dobrú pevnosť, ťažnosť a odolnosť proti korózii a je široko používaný v niektorých elektronických súčiastkach s vysokými{0}}požiadavkami.

Kontaktné materiály: Typicky zliatiny striebra. Tvrdosť, spájkovateľnosť a odolnosť materiálu kontaktu pri mechanickej prevádzke ovplyvňuje jeho životnosť.

Štruktúra a geometria

Veľkosť nitu: Priemer drieku nitu medeného lisovania s nitovanými striebornými kontaktmi je primárnym geometrickým parametrom určujúcim jeho pevnosť. Väčší priemer má za následok väčšiu pevnosť v ťahu a šmyku.

Typ hlavy nitu: Rôzne typy hlavy, ako je plochá okrúhla hlava, zapustená hlava a polo{0}}zápustná hlava, majú za následok rôzne rozloženie napätia a uzamykacie účinky po vytvarovaní, čo priamo ovplyvňuje zachovanie pevnosti.

Prispôsobenie nitovej diery: Medzera medzi nitom a základným materiálom diery In{0}}Riveted Silver Contacts je základným konštrukčným parametrom. Ak je medzera príliš malá, nitovanie sa stáva ťažkým a základný materiál sa ľahko poškodí; ak je medzera príliš veľká, nitovanie je neúplné, čo výrazne znižuje zachovanie pevnosti. Vo všeobecnosti sa odporúča medzera 0,05-0,15 mm.

Výrobný proces

Proces nitovania: Toto je hlavný faktor určujúci zachovanie pevnosti nitovaného spoja.

Nitovací tlak/zdvih: Nedostatočný tlak vedie k neúplnému nitovaniu, čo vedie k „falošnému nitu“; nadmerný tlak môže poškodiť nit alebo základný materiál, dokonca spôsobiť praskliny.

Dizajn nitovacej matrice: Tvar hornej a dolnej matrice určuje tvar formovania a línie toku kovu nitovanej hlavy. V ideálnom prípade by tvarovanie malo umožniť, aby materiál nitu vyplnil a uzamkol otvor v základnom materiáli, čím by sa vytvorila jednotná hlava nitu bez-trhlín.

Kontaktné zváranie/kompozitný proces: Pri zváraných alebo kompozitných kontaktoch závisí sila spojenia od kvality zvárania alebo kompozitného procesu.

Skúška pevnosti v ťahu:Pomocou miniatúrneho stroja na skúšanie ťahu sa na nitový spoj Silver Contact Riveted with Copper Terminal aplikuje vertikálna ťahová sila až do zlyhania. Zaznamená sa maximálna hodnota ťahovej sily; táto hodnota je pevnosť v ťahu. Medzi poruchové režimy patrí vytiahnutie nitu-, zlomenie drieku nitu alebo roztrhnutie základného materiálu. Analýza režimov zlyhania môže sledovať problémy s procesom.

Skúška pevnosti v šmyku:Na nitový spoj medených lisovaných strieborných kontaktov pôsobí sila rovnobežná s kontaktným povrchom, čím sa simuluje jeho namáhanie počas vkladania/vyberania alebo vibrácií, až kým sa nitový spoj nepretrhne. Pevnosť v šmyku je kľúčovým ukazovateľom na hodnotenie-únosnosti priečneho zaťaženia.

Test odolnosti:Zostava sa inštaluje do simulovaného konektora a podrobí sa určenému počtu cyklov vloženia/vybratia. Po skúške skontrolujte uvoľnenie nitového spoja kontaktov In-Die Riveted Silver Contacts, uvoľnenie kontaktov a meranie zmien prechodového odporu. Toto je posledný test celkovej konštrukčnej stability zostavy.

Testovanie vibrácií a otrasov:V súlade s národnými normami (GB/T 2423) alebo priemyselnými normami sú komponenty umiestnené v špecifických prostrediach s vibráciami a nárazmi, aby sa overilo, či sa pri dynamickom mechanickom namáhaní uvoľnia alebo zlyhajú.

Po dôkladnej diskusii o kombinovaných účinkoch materiálov, procesov a štruktúry na mechanickú pevnosť je jasné, že akékoľvek rozhranie je potenciálnym slabým miestom. Aby sa zásadne zlepšila spoľahlivosť nitovaných kontaktných zostáv v náročných prevádzkových podmienkach, priemysel smeruje k integrácii materiálov a štruktúr. Vstavané nitované elektrické kontakty predstavujú špičku tohto technologického prístupu.

Strieborné elektrické nitované komponentynepoužívajte tradičný model „základný a kompozitný strieborný kontakt“. Namiesto toho sa vďaka precíznemu vŕtaniu za studena, vysokorýchlostnému razeniu a špecializovanej nitovacej technológii-kontakty zo zliatiny striebra integrujú do vysokovýkonných nitov alebo koncoviek zo zliatiny medi do neoddeliteľného celku v počiatočných fázach výroby.