Стандарти за контрол на качеството за автоматизирани занитени и заварени възли със сребърен контакт

Автоматизираните сребърни електрически нитовани компоненти и заваръчните възли изискват стриктно механично валидиране, за да се предотврати разслояването на интерфейса на контакта, прекомерното съпротивление на контакта и преждевременната ерозия на дъгата в контактори за постоянен ток с високо напрежение и прекъсвачи. За да отговаря на стандартите IATF 16949, високопроизводителното производство изисква прецизен контрол на дебелината на сребърния слой, градиентите на микротвърдостта и механичната якост на срязване над 150 MPa, за да се осигури надеждност през 100,000+ цикъла на електрическо превключване при работни условия на IEC 60947.

За автоматизирани нитовани и заварени възли със сребърен контакт, целостта на съединението трябва да се провери на интерфейса-към-носещия, не само чрез визуална проверка. Планът за контрол на производството трябва да съпоставя якостта на срязване, контактното съпротивление, металографското свързване, дебелината на сребърния -слой, толеранса на размерите и проследимостта на процеса с електрическите изисквания на готовото реле, контактор, прекъсвач или превключващо устройство.

Основните механизми на повреда са механично разделяне, недостатъчна зона на свързване, прекомерно контактно съпротивление, разслояване на сребърния-слой, ексцентрично занитване, изтласкване на заваръчния шев, пукнатини в засегнатата от топлина-зона и деформация на носача.

За релейни и -превключващи компоненти за ниско напрежение контактното съпротивление трябва да се измерва при определен изпитвателен ток, контактна сила, време за стабилизиране и условия на околната среда. Стойност в милиоми без нейния метод за изпитване не е достатъчна за квалификация на доставчика.

Механичното изпитване също трябва да прави разлика между издърпване-на главата на нит, натоварване при срязване, натоварване при усукване и деформация на носача. Едно число-на сила на срязване не може да представи всяка конфигурация на ставата.

Контактни материали AgSnO2 и AgNi: IEC 60947 Електрическо натоварване

AgSnO2 и AgNi се избират според електрическото натоварване, честотата на превключване, условията на дъгата, контактната сила и необходимата устойчивост на заваряване или ерозия.

Точното съотношение на AgSnO2, структурата на частиците, твърдостта и производствения път трябва да бъдат посочени в сертификата за материала, а не да се извеждат от името на продукта.

Дефекти на нитови съединения: ±0,02 mm Контрол на геометрията и интерфейса

Често срещаните дефекти включват:

• Ексцентричен нит, оформен при контрол на размерите ±0,02–0,05 mm
• Недостатъчна височина на разместване, причинена от неправилен обем на материала
• Напукване от прекомерна{0}}деформация при студена глава
• Непълно свързване на сребро-към-носител
• Разхлабени контактни глави след формоване
• Прекомерни грапавини, засягащи сглобяването на релето
• Разминаване на контактите, причиняващо неравномерно електрическо натоварване
• Локална деформация на щамповани BeCu или медни носители

Механизмът на дефекта обикновено е свързан с комбинация от твърдост на материала, геометрия на заготовката, хлабина на матрицата, сила на формоване, смазване, износване на инструмента и точност на подаване.

За автоматизираните линии проверката на размерите трябва да бъде свързана със записа на параметрите на процеса. Ако диаметърът на контакта остане в рамките на толеранса, но якостта на срязване на съединението спадне, проверката на размерите сама по себе си няма да идентифицира основната причина.

Процесът на свързване определя как се постигат механично задържане, електрическа непрекъснатост, входяща топлина и повторяемост на производството. Поради това занитването в матрицата, съпротивителното заваряване и ултразвуковото заваряване трябва да се оценяват по-скоро спрямо геометрията на съединението и електрическото натоварване, отколкото да се третират като взаимозаменяеми процеси.

В-Нитване на матрици: Прогресивен контрол на матрицата при високи производствени нива

In-niteing интегрира контактно подаване, позициониране на носача, пробиване, формоване и проверка в контролирана производствена последователност. Процесът може да намали вариациите при работа, тъй като контактната позиция се установява в рамките на инструмента за щамповане или формоване.

Ключовите контролни променливи включват:

• Точност на стъпката на подаване:обикновено се контролира според изискванията за чертеж
• Диаметър на стеблото на нита:обикновено се контролира в рамките на ±0,02–0,05 mm
• Просвет на матрицата:определени според дебелината и твърдостта на материала
• Формиращ щрих:контролирани за предотвратяване на недо{0}}оформяне или пре-оформяне
• Височина на главата на нита:измерени чрез оптичен или лазерен контрол
• Позиция на контактния център:проверени спрямо данните на превозвача
• Износване на инструмента:наблюдавани чрез отклонение на размерите и силови сигнатури

Основното инженерно предимство не е просто скоростта. Това е намаляването на позиционните вариации между щампования носач и контактния елемент.

Съпротивително заваряване: ток, сила и самородна металография

Качеството на електросъпротивителното заваряване зависи от взаимодействието на заваръчния ток, напрежението, силата на електрода, времето за заваряване, състоянието на контакта, съпротивлението на материала и геометрията на електрода.

За валидиране на производството спецификацията за заваряване трябва да дефинира:

• Заваръчен ток или диапазон на енергия
• Електродна сила
• Време за заваряване
• Геометрия на електрода
• Брой импулси
• Задръжте време
• Максимално приемливо изгонване
• Минимална самородна или свързана площ
• Честота на разрушителен тест
• Металографски критерии за приемане

Заваръчен шев, който преминава през визуална проверка, все още може да съдържа недостатъчно сливане или прекомерни вътрешни празнини. Следователно металографското сечение остава полезно по време на валидиране на процеса и периодични одити.

Ултразвуково заваряване: амплитуда, налягане и площ на свързване

Ултразвуковото заваряване генерира фрикционно движение на интерфейса под контролирано налягане. За електрическите компоненти прозорецът на процеса зависи от твърдостта на материала, състоянието на повърхността, геометрията на контакта, амплитудата на вибрациите, времето за заваряване и приложената сила.

За разлика от съпротивителното заваряване, ултразвуковото заваряване не разчита основно на локализирано електросъпротивително нагряване. Това променя термичното излагане на околния компонент.

Квалификацията на процеса трябва да съответства на:

За тънки компоненти от мед, сребро или мед{0}}сплав прекомерната ултразвукова енергия може да причини локално изтъняване, повърхностна деформация или пукнатини. Тези ефекти трябва да бъдат проверени чрез деструктивен напречен-анализ.

Квалифициран доставчик на сребърен контактен комплект не трябва да освобождава производствени партиди само според козметична проверка. Механичните, електрическите, металургичните и размерните характеристики трябва да бъдат свързани чрез документиран контролен план.

Якост на срязване: дефинирана посока на натоварване и режим на повреда

Изпитването на срязване трябва да уточнява геометрията на приспособлението, посоката на натоварване, скоростта на напречната глава, състоянието на опората, ориентацията на пробата и класификацията на повредата.

Клиентът може да посочи изискване като якост на срязване, по-голяма или равна на 150 MPa, но тази стойност не трябва да се прехвърля между различни геометрии на фуги без инженерно валидиране.

Режимът на повреда е също толкова важен:

За разрушителна квалификация местоположението на счупването трябва да се запише заедно с пиковата сила.

Металографско напречно-сечение: инспекция на кухини, пукнатини и свързване-

Металографията е особено полезна за разграничаване на размерен дефект от металургичен дефект.

Напречното-сечение може да разкрие:

• Дебелина на сребърния-слой
• Интерфейс-за-оператор
• Интерметални или дифузионни области, където е приложимо
• Размери на заваръчния къс
• Вътрешни кухини
• Пукнатини
• Разслояване
• Материален поток след студено зареждане
• Деформация,-предизвикана от щамповане
• Локално изтъняване
• Състояние на интерфейса на покритието

Процедурата за подготовка на представителна проба може да включва разделяне, монтиране, шлайфане, полиране, ецване, където е приложимо, оптична микроскопия и документиране на изображения.

Сребърен-слой и дебелина на покритието: XRF и проверка на-напречно сечение

Дебелината на сребърния -слой трябва да се измерва според конструкцията на контакта.

За покритите части XRF може да осигури бързо не-деструктивно скриниране, докато металографският анализ на напречното-сечение осигурява директно физическо измерване.

За биметален контакт дебелината на среброто е част от геометрията на контактния материал, а не от конвенционалното галванично покритие. Следователно методът на проверка трябва да съответства на конструкцията.

Спецификацията за качество на доставчика трябва да идентифицира:

• Клас сребърна сплав
• Дебелина или обем на сребърния слой
• Степен на меден субстрат
• Състояние на интерфейса
• Толерантност на размерите
• Метод на измерване
• Честота на вземане на проби
• Идентификация на лот

Фразата "сребърен контакт" сама по себе си не определя съдържанието на сребро, състава на сплавта, дебелината на слоя или електрическото натоварване.

Тестване за корозия и околната среда: ASTM B117 и IEC 60947

Изпитване със солен спрей съгласно ASTM B117 може да се използва за оценка на устойчивостта на корозия на подходящи метални компоненти с покритие или открити-метали. Резултатите от експозицията ASTM B117 обаче не трябва автоматично да се тълкуват като директни полеви -прогнози за живота.

За-комутационно оборудване за ниско напрежение изискванията на IEC 60947 трябва да се вземат предвид заедно с действителната категория на устройството, електрически товар, работна среда, температура, влажност и механично натоварване.

Автоматизацията подобрява контрола на качеството, когато данните от измерванията са свързани с променливи на процеса. Камера, която открива липсващ контакт, е полезна, но производствена система, способна да корелира позицията на контакта, височината на нита, силата на формоване, заваръчния ток, съпротивлението и проследимостта на партидата осигурява много по-силен контрол на процеса.

Визуална проверка: ±0,005 mm проверка на размерите

Оптичната инспекция с висока-разделителна способност може да се използва за критични геометрични характеристики, когато чертежът на продукта позволява оптично измерване.

Типичните елементи за проверка включват:

• Присъствие на контакт
• Контактна ориентация
• Диаметър на главата на нита
• Височина на главата на нита
• Позиция на контактния център
• Профил на оператора
• Бърс
• Повърхностно замърсяване
• Липсващи или двойно{0}}захранени компоненти
• Деформация на щамповане

Посочен толеранс като ±0,005 mm трябва винаги да бъде свързан с действителната базова структура на чертежа и възможностите на измервателната система. Не трябва да се представя като универсален толеранс за всеки щампован контактен възел.

Вградено електрическо изпитване: Контактно съпротивление в mΩ

Тестването на електрическото съпротивление може да идентифицира отклонение на процеса, което не може да се види чрез оптична проверка.

Системата за контролирано измерване трябва да определя:

• Тестови ток
• Напрежение за измерване
• Сила на сондата
• Местоположение на сондата
• Време за стабилизиране
• температура
• Праг на издържал/неиздържал
• Повторяемост на измерването

Например, ако спецификацията на клиента изисква контактно съпротивление по-малко от или равно на 1 mΩ, измервателната арматура и изпитвателният ток трябва да могат да определят тази стойност с достатъчна повторяемост.

Контактното съпротивление трябва да се следи статистически, а не да се проверява само при крайна проверка.

SPC и IATF 16949: Способност на процеса преди пускане на партида

За приложения, свързани с автомобили или електромобили-, могат да се приложат проучвания на възможностите на процеса за критични размери и параметри на свързване.

Типичните статистически контроли включват:

• Cp/Cpk анализ
• X-bar/R или подходящи контролни диаграми
• Първо{0}}одобрение
• Мониторинг-на живота на инструмента
• Анализ на-системата за измерване
• Проследимост на партидата
• Не{0}}разделяне на продукти, което не отговаря на изискванията
• Записи за-коригиращи действия

IATF 16949 осигурява рамката за-управление на качеството, която обикновено се използва от автомобилните вериги за доставки. Специфичните-клиентски изисквания остават необходими, тъй като сертифицирането по стандарт-система за управление не установява технически граници за приемливост за конкретен сребърен контактен комплект.

Автоматизирано намаляване на дефектите: Обработка на обратна връзка вместо окончателно сортиране

Автоматизацията намалява избягването на дефекти най-ефективно, когато резултатите от проверката се връщат обратно в процеса на формоване или съединяване.

Типична последователност от-затворен цикъл е:

Идентификация на партидата на материала → подаване → щамповане → поставяне на контакт → занитване/заваряване → проверка на размерите → електрическа проверка → регистриране на данни → SPC анализ → настройка на процеса

Този подход позволява на производствените инженери да идентифицират дрейфа, преди голямо количество възли да достигнат окончателната проверка.

За производство с голям{0}}обем честотата на инспекции може да бъде разделена на:

Какво е изискването за минимална якост на срязване за автоматизирани комплекти за занитване със сребърен контакт?

Автоматизираните комплекти за занитване със сребърен контакт трябва да издържат на минимална якост на срязване от 150 MPa, за да се предотврати механично отделяне при непрекъснато високочестотно електромагнитно задействане в релета и прекъсвачи.

Как Xiamen Apollo Electric Co., Ltd осигурява проследимост на материала за сребърни контактни компоненти?

Проследимостта на материала се поддържа чрез стриктни протоколи за контрол на партидата IATF 16949, свързващи сертификатите за изпитване на суровини от мелницата (спектрохимичен анализ на състава за AgSnO2, AgCdO или AgNi) директно с лазерно гравирани номера на партидите върху крайната опаковка.

Какво е стандартното време за изготвяне на проби за специално проектирани възли за контактно заваряване?

Стандартното изработване на прототипи и проби за персонализирани биметални нитове, щамповани остриета и заварени контактни възли обикновено изискват 10 до 15 работни дни, подкрепени от пълни доклади за проверка на размерите и микрографии на напречно сечение на материала.

За нов или резервен възел за заваряване на сребърен контакт илив-занитващ електрически контакт, осигурете 2D чертеж, 3D модел, контактен материал, носещ материал, електрическо натоварване, целево контактно съпротивление, изискване за-якост на съединението, годишен обем и приложим IEC 60947 или спецификация на клиента. След това инженерният преглед може да дефинира процеса на свързване, плана за инспекция, изискванията за инструменти и параметрите за-контрол на производството преди офертата.