คู่มือการใช้เครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำสำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าทองแดงและทองเหลือง: ความคลาดเคลื่อนและการชุบพื้นผิว

สำหรับสวิตช์เกียร์ไฟฟ้า หน่วยจ่ายไฟ ชุดประกอบบัสบาร์ ส่วนประกอบรีเลย์ และระบบเทอร์มินัล การตัดเฉือน CNC ของทองแดงและทองเหลืองไม่สามารถควบคุมได้ด้วยกลยุทธ์การตัดแบบสากลเพียงอย่างเดียว ทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าสูง แต่มีแนวโน้มว่าจะเกิดการสะสมของคมตัดและการยึดเกาะของเครื่องมือ ในขณะที่ทองเหลืองที่ตัดเฉือนอย่างอิสระโดยทั่วไปจะช่วยให้ใช้ความเร็วตัดสูงขึ้นและการคายเศษมีความเสถียรมากขึ้น

สำหรับชิ้นส่วน CNC แบบไฟฟ้าที่มีความแม่นยำ เป้าหมายเชิงขนาดที่ใช้งานได้จริงสามารถเข้าถึง ±0.005 มม. บนคุณสมบัติที่เลือกได้ เมื่อมีการควบคุมการเคลื่อนตัวของความร้อนของเครื่องจักร การสึกหรอของเครื่องมือ การเสียรูปในการทำงาน สภาพของน้ำหล่อเย็น และอุณหภูมิในการตรวจสอบ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการ

การเลือกใช้วัสดุจึงไม่เพียงส่งผลต่อการนำไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อแรงตัด การเกิดเสี้ยน ความหยาบของพื้นผิว ความคงตัวของขนาด ลักษณะการชุบ และความต้านทานการสัมผัสขั้นสุดท้ายอีกด้วย

C1100 การนำทองแดงและพฤติกรรมการตัดเฉือน

ทองแดง C1100 ได้รับการคัดเลือกอย่างกว้างขวาง โดยค่าการนำไฟฟ้าเป็นพารามิเตอร์การออกแบบหลัก ปริมาณทองแดงที่สูงทำให้เกิดความต้านทานไฟฟ้าต่ำ แต่ความเหนียวสามารถสร้างเศษที่ต่อเนื่องและการยึดเกาะของวัสดุที่คมตัด

การควบคุมการตัดเฉือนโดยทั่วไปได้แก่:

• ทองแดง C1100: ค่าการนำไฟฟ้าโดยทั่วไปสูงกว่า 100% IACS ขึ้นอยู่กับสภาพของวัสดุ
• คมตัดคาร์ไบด์ที่คมพร้อมรูปทรงคายที่ปรับให้เหมาะสม
• น้ำหล่อเย็นแรงดันสูง-หรือน้ำหล่อเย็นแบบกำหนดทิศทางสำหรับการขจัดเศษ
• ควบคุมความเร็วตัดและอัตราป้อนเพื่อจำกัดการสะสมของคมตัด
• การตรวจสอบการสึกหรอของเครื่องมือก่อนที่การเบี่ยงเบนของขนาดจะถึงขีดจำกัดการควบคุม ±0.005 มม

สำหรับขั้วต่อสวิตช์เกียร์และส่วนประกอบ CNC ที่รองรับกระแสไฟฟ้า ควรประเมินพื้นผิวเครื่องจักรเพื่อหาครีบ เนื่องจากครีบที่ตกค้างอาจรบกวนระยะห่างของการประกอบ ความหนาของการชุบ หรือรูปทรงหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า

H62/H65 ความเสถียรในการตัดทองเหลืองและการควบคุมเศษ

ทองเหลือง เช่น H62 และ H65 โดยทั่วไปจะให้การหักเศษง่ายกว่าและมีความต้านทานการตัดต่ำกว่าทองแดงบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์ ทำให้ทองเหลืองเหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีเกลียวแม่นยำ ตัวขั้วต่อ ตัวเว้นระยะนำไฟฟ้า ส่วนประกอบตัวเชื่อมต่อ และอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ผ่านการกลึง

สำหรับซัพพลายเออร์เครื่องจักร CNC สีทองแดง การรับรองวัสดุควรเชื่อมโยงกับล็อตการผลิต เพื่อให้ทีมวิศวกรสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างความแปรผันของการตัดเฉือนจากความแปรผันของคุณสมบัติของวัสดุได้

ไม่ควรถือว่าพิกัดความเผื่อในการวาดที่ ±0.005 มม. เป็นข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักรเพียงอย่างเดียว เป็นข้อกำหนดในการควบคุมกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความเสถียรทางความร้อนของเครื่องจักร ความสามารถในการทำซ้ำของฟิกซ์เจอร์ สภาพเครื่องมือตัด ความสม่ำเสมอของชุดวัสดุ ความไม่แน่นอนในการวัด และอุณหภูมิในการตรวจสอบ

สำหรับส่วนประกอบไฟฟ้าที่ติดตั้งในสวิตช์เกียร์หรืออุปกรณ์กระจาย ขนาดที่สำคัญโดยทั่วไปได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางรูขั้วต่อ เส้นผ่านศูนย์กลางที่นั่งสัมผัส ตำแหน่งติดตั้ง ความกว้างของช่อง ความหนา และรูปทรงการผสมพันธุ์

การควบคุมขนาด ±0.005 มม. ต้องมีการตรวจสอบระดับกระบวนการ

กระบวนการ CNC ที่มีความเสถียรควรกำหนดขนาดที่กำหนด ขีดจำกัดบนและล่าง ค่าการชดเชยเครื่องมือ และความถี่ในการตรวจสอบก่อนการผลิตตามปริมาณ

ลำดับการควบคุมโดยทั่วไปประกอบด้วย: การระบุวัสดุและการตรวจสอบมิติขาเข้า การตรวจสอบ CNC ชิ้นแรก การยืนยันการชดเชยเครื่องมือ การวัดขนาดระหว่างกระบวนการ การติดตามทางสถิติของมิติที่สำคัญ CMM ขั้นสุดท้ายหรือการตรวจสอบเกจที่สอบเทียบแล้ว การตรวจสอบย้อนกลับเป็นชุดและการเก็บรักษาบันทึกการตรวจสอบ

สำหรับคุณสมบัติที่มีความหนาแน่นเป็นพิเศษ สภาพแวดล้อมการผลิตควรควบคุมอุณหภูมิด้วย เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนสามารถเทียบเคียงได้กับความคลาดเคลื่อนของขนาดที่อนุญาต

พื้นผิว Ra 0.8–1.6 μm รองรับการชุบและหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า

ความหยาบของพื้นผิวไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยเสริมความงามเท่านั้น โดยส่งผลต่อการครอบคลุมของการชุบ พื้นที่สัมผัสของอินเทอร์เฟซ การกักเก็บเศษครีบ ประสิทธิภาพการทำความสะอาด และความต้านทานต่อการสัมผัสทางไฟฟ้าที่ตามมา

ข้อมูลจำเพาะขั้นสุดท้ายควรเป็นไปตามภาพวาดส่วนประกอบเสมอ แทนที่จะใช้เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนทั่วไปกับทุกคุณสมบัติ

โดยปกติแล้ว การตัดเฉือน CNC จะถูกเลือกเมื่อชิ้นส่วนไฟฟ้ามีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน รูควบคุม เกลียวภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นบันได ร่อง หรือรูปทรงสามมิติที่ไม่สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปั๊มแบบธรรมดา

อย่างไรก็ตาม การตัดเฉือน CNC จะเอาวัสดุออกแทนที่จะขึ้นรูป สำหรับส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าปริมาณมากซึ่งมีรูปทรงที่ทำซ้ำได้ การปั๊ม การขึ้นรูปเย็น หรือการขึ้นรูปแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟอาจมีโปรไฟล์การใช้วัสดุที่แตกต่างกัน

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีและการปั๊มแบบโปรเกรสซีฟที่ ±0.005 มม. การควบคุมคุณสมบัติ

สำหรับปริมาณต่ำถึงปานกลาง งานต้นแบบ ส่วนประกอบทดแทน และชิ้นส่วนไฟฟ้าที่ซับซ้อนทางเรขาคณิต การตัดเฉือน CNC สามารถลดการพึ่งพาเครื่องมือได้ สำหรับขั้วต่อแบบแบนที่มีปริมาณมากหรือส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีการประทับ การประทับแบบก้าวหน้าอาจมีความเหมาะสมมากกว่า

การเลือกกระบวนการควรขึ้นอยู่กับปริมาณต่อปี รูปทรง พิกัดความเผื่อ ต้นทุนวัสดุ งบประมาณด้านเครื่องมือ และข้อกำหนดในการประกอบขั้นปลาย แทนที่จะพิจารณาความเร็วของการตัดเฉือนเพียงอย่างเดียว

พื้นผิวทองแดงและทองเหลืองสามารถออกซิไดซ์และสร้างฟิล์มพื้นผิวที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการบัดกรี ความต้านทานการสัมผัส พฤติกรรมการกัดกร่อน และความเสถียรของอินเทอร์เฟซ ดังนั้นจึงเลือกการชุบตามอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า สภาพการสัมผัสทางกล การสัมผัสสิ่งแวดล้อม และกระบวนการประกอบ

ระบบที่ระบุโดยทั่วไปทั้งสามระบบ-เงิน ดีบุก และนิกเกิล- มีวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน

การชุบเงินเพื่อความต้านทานการสัมผัสต่ำและความนำไฟฟ้าสูง

เงินมีค่าการนำไฟฟ้าสูงมาก และมักถูกกำหนดไว้สำหรับการผสมพันธุ์อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าที่ความต้านทานต่อการสัมผัสต่ำเป็นสิ่งสำคัญ

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบโดยทั่วไป ได้แก่:

• ความหนาของเงินระบุเป็น μm
• การเตรียมพื้นผิววัสดุฐานก่อนการชุบ
• การยึดเกาะระหว่างชั้นชุบกับพื้นผิวทองแดงหรือทองเหลือง
• การควบคุมความสะอาดพื้นผิวและการปนเปื้อน
• ความต้านทานต่อการสัมผัสหลังการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
• ประสิทธิภาพการสึกหรอภายใต้รอบการผสมพันธุ์ซ้ำๆ

สำหรับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ไม่ควรระบุการชุบเงินตามความหนาที่ระบุเท่านั้น ข้อกำหนดทางวิศวกรรมควรกำหนดความหนาขั้นต่ำในพื้นที่ วิธีการวัด สภาพของวัสดุพิมพ์ และเกณฑ์การยอมรับ

การชุบดีบุกสำหรับขั้วไฟฟ้าทองแดงและอินเทอร์เฟซแบบบัดกรีได้

โดยทั่วไปจะเลือกใช้ดีบุกสำหรับขั้วต่อทองแดงและทองเหลือง ซึ่งความสามารถในการบัดกรี การนำไฟฟ้า และการควบคุมต้นทุนต้องมีความสมดุล

ชิ้นส่วน CNC ชุบดีบุกอาจใช้ใน:

• ชุดขั้วต่อสวิตช์เกียร์
• ส่วนประกอบการเชื่อมต่อสายไฟ
• อินเทอร์เฟซบัสบาร์
• ส่วนประกอบตัวเชื่อมต่อ
• อุปกรณ์จำหน่ายแรงดันต่ำ

ข้อกำหนดการชุบควรกำหนดความหนา สภาพพื้นผิว การเตรียมพื้นผิว และการทดสอบความสามารถในการบัดกรีหรือการกัดกร่อนที่เกี่ยวข้อง

การชุบนิกเกิลเพื่อความแข็งของพื้นผิวและการปกป้องสิ่งแวดล้อม

นิกเกิลมีพื้นผิวที่แข็งกว่าการเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าแบบอ่อนหลายชนิด และสามารถทำหน้าที่เป็นชั้นกั้นระหว่างพื้นผิวและการเคลือบภายนอกได้

สำหรับชิ้นส่วน CNC ไฟฟ้าที่มีความแม่นยำ อาจพิจารณาการชุบนิกเกิลในกรณีที่ส่วนประกอบต้องการ:

• ความแข็งผิวที่สูงขึ้น
• ทนต่อการสึกหรอ
• ประสิทธิภาพของชั้นกั้น
• ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน
• ลักษณะที่ควบคุมและการสร้างมิติ

ต้องรวมความหนาของการชุบไว้ในมิติซ้อนเนื่องจากการเคลือบผิวทั้งสองด้านของคุณสมบัติสามารถลดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูหรือเพิ่มขนาดภายนอกได้

ชั้นการชุบเป็นส่วนหนึ่งของทางกายภาพของส่วนประกอบที่เสร็จแล้ว ดังนั้นความหนาของชั้นจึงต้องรวมเข้ากับค่าเผื่อการตัดเฉือนและห่วงโซ่ความคลาดเคลื่อน

ตัวอย่างเช่น หากรูทรงกระบอกได้รับการเคลือบภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายที่ใช้งานได้จะลดลงตามความหนาของการเคลือบบนพื้นผิวทั้งสองฝั่งตรงข้าม

สำหรับการคำนวณรูทะลุแบบง่าย:

เส้นผ่านศูนย์กลางรูสุดท้าย µ เส้นผ่านศูนย์กลางรูกลึง - 2 × ความหนาของการเคลือบผิว

ผลลัพธ์ที่แท้จริงยังขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของสารเคลือบ รูปทรง การมาสกิ้ง ความหนาแน่นกระแส และความสามารถของกระบวนการชุบ

ความหนาของการชุบ 5–20 μm จำเป็นต้องมีการชดเชยมิติ

ค่าเหล่านี้เป็นตัวอย่างทางวิศวกรรมมากกว่าข้อกำหนดทั่วไป ความหนาขั้นสุดท้ายควรกำหนดตามข้อกำหนดทางไฟฟ้า เครื่องกล สิ่งแวดล้อม และมิติของส่วนประกอบ

ความต้านทานต่อการสัมผัสต้องใช้มากกว่าความหนาของการชุบ

ความต้านทานการสัมผัสต่ำขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายตัว: ความต้านทานการสัมผัส=f(วัสดุ สภาพพื้นผิว แรงสัมผัส รูปทรง สภาวะออกไซด์/ฟิล์ม การชุบ อุณหภูมิ)

การเคลือบที่หนาขึ้นไม่ได้ทำให้ความต้านทานลดลงโดยอัตโนมัติ ความสะอาดของพื้นผิว แรงกดสัมผัส รูปทรงของส่วนต่อประสาน องค์ประกอบการเคลือบ และสภาพของพื้นผิวก็ส่งผลต่อค่าที่วัดได้เช่นกัน

สำหรับส่วนประกอบที่ใช้ในระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ ควรระบุวิธีทดสอบและกระแสการวัดควบคู่ไปกับขีดจำกัดการยอมรับ

ความหนาของการชุบเงินวัดบนชิ้นส่วนไฟฟ้าทองแดง CNC ได้อย่างไร

ความหนาของการชุบเงินสามารถวัดได้โดยใช้การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์ (XRF) การวิเคราะห์ภาคตัดขวางทางโลหะวิทยา หรือวิธีการอื่นๆ ที่ได้รับการตรวจสอบความถูกต้อง ข้อมูลจำเพาะในการซื้อควรกำหนดความหนาขั้นต่ำ ตำแหน่งการวัด วัสดุพิมพ์ และเกณฑ์การยอมรับในหน่วย μm

ซัพพลายเออร์ CNC สามารถรักษาความทนทานต่อชิ้นส่วนทองแดงไฟฟ้าที่มีความแม่นยำได้มากน้อยเพียงใด

คุณสมบัติ CNC ที่เลือกสามารถควบคุมได้ที่ ±0.005 มม. เมื่อมีการควบคุมความเสถียรของเครื่องจักร เครื่องมือ อุปกรณ์จับยึด สภาพความร้อน และความสามารถในการตรวจสอบอย่างเหมาะสม ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้จะขึ้นอยู่กับรูปทรง วัสดุ ขนาดคุณลักษณะ และปริมาณการผลิต

ชิ้นส่วน CNC ทองเหลืองสั่งทำสามารถจัดส่งมาพร้อมกับเอกสาร RoHS และ REACH ได้หรือไม่

ใช่. สามารถจัดเตรียมใบรับรองวัสดุ, การประกาศ RoHS, เอกสาร REACH, รายงานการตรวจสอบขนาด และบันทึกการชุบได้เมื่อระบุไว้ในข้อกำหนดด้านคุณภาพการซื้อ ขอบเขตเอกสารควรได้รับการยืนยันก่อนการผลิตจำนวนมาก

สำหรับภาพวาดที่ต้องการส่วนประกอบกลึงหลายแกนทองเหลืองด้วยทองแดง C1100, ทองเหลือง H62/H65, ขนาดวิกฤติ ±0.005 มม., พื้นผิว Ra แบบควบคุม, การชุบเงิน/ดีบุก/นิกเกิล, การตรวจสอบ CMM, เอกสาร RoHS/REACH หรือการควบคุมกระบวนการ IATF 16949 ให้ส่งแบบร่าง 2D, แบบจำลอง 3 มิติ, เกรดวัสดุ, ปริมาตรรายปี, ข้อกำหนดการชุบ และขนาดที่สำคัญสำหรับการตรวจสอบทางวิศวกรรมและใบเสนอราคาการผลิต