Стратегия-намаляване на разходите за производители на оригинално оборудване: как биметалните и триметалните сребърни нитове намаляват разходите за материали

Биметалните сребърни контактни нитове използват контактен слой-базиран на сребро само там, където превключващият интерфейс го изисква, докато стеблото е оформено от проводящ метал с по-ниска-цена, като мед. В сравнение с плътен-сребърен нит, тази структура може да намали потреблението на сребро, като същевременно запази определена контактна повърхност, а студеното насочване може да образува сребърния слой и проводящото стебло в един механично свързан компонент.

За електрически производители на оригинално оборудване инженерният въпрос не е просто цената на среброто за килограм. Съответният разходен модел включва маса на сребро на част, дебелина на сребърния -слой, електрическо контактно съпротивление, якост на механичното свързване, толеранс на размерите, мито на превключване и производствен добив.

Сребърна маса, състав на AgSnO2 и режим на превключване IEC 60947

Сребърната част на електрическия контакт допринася пряко за материалните разходи. При плътен-сребърен нит цялото тяло на нита съдържа сребро или сребърна сплав. В биметална конструкция сребърната сплав е концентрирана върху работната контактна повърхност, докато опорната опашка използва мед или друга специфична проводима основа.

За инженер по доставките съответното изчисление е:

Цена на сребро на част=маса сребро на част × покупна цена на сребро

Следователно намаляването на ненужния обем сребро може да намали излагането на колебания в цените на благородния-метал, без автоматично да се променя работният контактен материал.

Типичните контактни материали могат да включват:

Правилният състав зависи от тока на натоварване, напрежението, пусковия ток, честотата на превключване, електрическия живот, контактната сила и енергията на дъгата. По-ниската маса на среброто сама по себе си не демонстрира еквивалентен електрически живот.

30–50% спестяване на сребро-цели за проектиране и използване на материали

За подходящи биметални контактни геометрии, концентрирането на сребърната сплав върху работната повърхност може да намали потреблението на сребро в сравнение със солидна-сребърна конструкция. Проектна цел от 30–50% спестяване на сребро може да бъде постижима за избрани геометрии, но действителният процент трябва да се изчисли от крайния обем на среброто и да се провери спрямо оригиналния дизайн на твърдия-контакт.

Изчислението трябва да се основава на:

• Дебелина на сребърния -слой в mm или μm
• Диаметър на контактната глава в mm
• Плътност на сребърната сплав в g/cm³
• Обем на медното стебло в mm³
• Тегло на готовата част в mg или g
• Добив на материал след охлаждане
• Допустимо отклонение на окончателните размери в mm

Този подход дава на екипите за снабдяване измерим{0}}модел за намаляване на разходите, вместо да разчитат на номинален процент „спестяване-на сребро“.

Биметална студена глава, формоване-в матрица и IEC 60947 контактна геометрия

Студената глава формира контактната глава и стеблото чрез контролирана пластична деформация, вместо да обработва крайната геометрия от твърд прът. За биметални сребърни контактни нитове процесът трябва да контролира интерфейса между сребърната сплав и медния субстрат по време на уплътняване, насочване, подрязване и окончателно формоване.

Основните променливи на процеса включват:

• Дебелина на сребърния-слой:контролирани според дизайна на контакта.
• Диаметър на заготовката:влияе върху потока на материала и обема на главата.
• Намаляване на заглавието:определя деформацията и налягането на интерфейса.
• Изчистване на инструмента:влияе на проблясване, напукване и изменение на размерите.
• Смазване:влияе върху триенето и потока на материала.
• Подравняване на матрицата:контролира концентричността между контактния слой и стеблото.
• Окончателна геометрия на главата:трябва да съответства на релето или превключващия механизъм.

За голям{0}}обем на производство прогресивното формоване и автоматизираната проверка могат да намалят различията между отделните нитове.

Избор на AgSnO2 88/12, AgNi и сребърен-слой чрез превключване на натоварването

Не избирайте AgSnO2 и AgNi само защото съдържат сребро. Тяхното поведение при превключване се различава, тъй като оксидните частици и никелът влияят на дъговата ерозия, склонността към заваряване, твърдостта и трансфера на материала.

Точната степен на AgSnO2, като 88/12 номинална система Ag/SnO2, трябва да бъде посочена заедно с приложимия стандарт за материал и сертификат за материал на доставчика.

Триметални контактни точки и инженерство на междинен{0}}слой

Триметална контактна точка може да въведе междинен материал между контактната сплав и медното стебло. Междинният слой може да се използва за управление на деформация, поведение на свързване, топлинно разширение или дифузия на материала.

За спецификациите на поръчката чертежът трябва да идентифицира:

• Контактна сплав
• Материал на междинния{0}}слой
• Материал на стеблото
• Индивидуална дебелина на слоя
• Обща височина на главата
• Диаметър на нита
• Диаметър на стеблото
• Толерантност към концентричност
• Състояние на повърхността
• Необходим механичен метод за изпитване

Не третирайте триметалната конструкция като козметичен вариант на биметален нит. Последователността на интерфейса променя поведението на деформация по време на студено зареждане и следователно изисква валидиране на процеса.

Налягане на интерфейса, съотношение на деформация и логика на изпитване ASTM E8 / ISO 6892

Студената глава създава механично налягане на границата между различни метали. Прозорецът на процеса трябва да е достатъчно широк, за да се постигне свързване без генериране на пукнатини, прекомерно избухване или нестабилен поток на материала.

Три променливи изискват специално внимание:

• Интерфейсно налягане:Недостатъчната деформация може да остави слабо свързване или празнини. Прекомерната деформация може да доведе до напукване или неконтролирано изместване на материала.
• Коефициент на намаляване:Връзката между първоначалните размери на заготовката и крайната геометрия на главата определя размера на пластичната деформация.
• Твърдост на материала:Прекомерните разлики в твърдостта между контактната сплав и медния субстрат могат да променят последователността на деформация.

Механичната квалификация трябва да уточнява метода на изпитване, геометрията на образеца, посоката на натоварване и местоположението на повредата. ASTM E8 или ISO 6892 може да са от значение за метални механични изпитвания, но специалният метод на срязване на нитове или издърпване може да е по-представителен за готовия контакт.

В-занитване и концентричност при ±0,01 mm

In-forming може да интегрира множество операции за формоване в контролирана последователност. За електрическите контакти концентричността между сребърната контактна зона и медната опашка засяга както позиционирането на сглобката, така и използването на материала.

Инспекцията може да включва:

• Диаметър на стеблото: мм
• Диаметър на главата: мм
• Височина на главата: мм
• Дебелина на сребърния-слой: μm
• Концентричност: мм
• Височина на борда: μm
• Грапавост на повърхността: Ra μm

Автоматизираната визуална инспекция може да идентифицира отклонение на размерите при производствена скорост, докато вземането на проби с CMM оборудване осигурява проверка на размерите с по-висока-разделителна способност за критични характеристики.

RoHS, REACH, IATF 16949 и проследимост на материала

За автомобилни и електрически приложения съответствието на материала трябва да бъде свързано с действителната производствена партида.

Системата за проследяване трябва да свързва:

Партида суровини → партида на студена-заглавие → състояние на инструмента → запис на проверка → партида за опаковане → пратка

Когато е приложимо, документацията може да включва:

• Сертификат за материал
• RoHS декларация
• REACH декларация
• Запис за покритие или обработка-на повърхности
• Доклад за проверка на размерите
• Протокол от механичен тест
• Протокол от електрически тест
• Номер на производствената партида

Тази документация е особено подходяща, когато една и съща геометрия на контакта се доставя на множество релейни или превключващи платформи.

Използване на сребро, загуба при машинна обработка и тестване на околната среда ASTM B117

Разходите за материали трябва да се оценяват заедно с производствения добив. Обработката на твърд-сребърен компонент може да генерира стружки и отпадъци от процеса, докато студената заглавка формира близка до-нетна-геометрия на формата със значително различно използване на материала.

Тестване на околната среда, като ASTM B117, може да е от значение за оценка на корозията, когато контактният възел включва открити проводими повърхности, покрития или различни -метални интерфейси. Резултатите от ASTM B117 не трябва да се тълкуват като пряка прогноза за живота на електрическото превключване.

Най-ниската цена на материала не е непременно най-ниската обща цена на частта. Скрапът, животът на инструментите, добивът на сглобяване, времето за проверка, електрическата квалификация и-рискът при връщане на място трябва да бъдат включени в модела за доставка.

Студена посока срещу завъртане за електрически контакти с голям-обем

За малките електрически контактни нитове икономическото предимство на студената обработка става все по-значимо, тъй като годишното търсене се увеличава, тъй като разходите за инструменти се разпределят в по-голямо производствено количество.

Биметалните и триметалните сребърни нитове осигуряват -инженерен път за материал за намаляване на ненужния обем на среброто, като същевременно поддържат определен електрически контактен интерфейс. Намаляването на разходите идва от контролирането на масата на среброто, а не от простото заместване на контактната повърхност с по-евтин метал.

Следователно за електрически програми за OEM оценката трябва да комбинира избор на материал AgSnO2 / AgNi, дебелина на сребърния-слой, деформация на студената-заглавка, якост на свързване на интерфейса, контактно съпротивление, възможност за размери, електрически-тест за живот и проследимост на партидата.

За производство с голям{0}}обем предпочитаният производствен маршрут трябва да бъде избран само след установяване на цялостната икономика на частта: използване на материала, инструментална екипировка, време на цикъл, инспекция, добив, разходи за квалификация и годишно търсене.

Как се измерва дебелината на сребърния -слой в биметалните сребърни контактни нитове?

Дебелината на сребърния -слой обикновено се проверява чрез металографско напречно-сечение, калибрирано оптично измерване или други валидирани методи за проверка. Чертежът трябва да определя необходимата дебелина в μm и допустимия толеранс.

Могат ли биметалните сребърни контактни нитове да намалят консумацията на сребро с 30–50%?

30–50% намаление може да бъде постигнато за избрани геометрии, когато сребърният слой е концентриран върху работната контактна повърхност. Действителното спестяване трябва да се изчисли от готовия сребърен обем и да се потвърди спрямо оригиналния плътен-сребърен дизайн.

Какви документи трябва да поиска купувачът от доставчик на нитове за контакт-по IATF 16949?

Изискайте приложимия сертификат IATF 16949, сертификат за материал, декларации RoHS/REACH, отчет за размерите, данни от тестове за свързване, резултати за-резистентност на контакт, документи за-контрол на процеса и записи за проследяване на-производствени партиди.

За спешна оферта набиметални сребърни контактни нитове, изпратете CAD чертежа, изискването за материали, годишния обем и целевото електрическо задължение за технически преглед и производствени разходи.