เทคโนโลยีการเชื่อมแบบสัมผัสเงิน: บทบาทสำคัญของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่แม่นยำในส่วนประกอบหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า

กระบวนการเชื่อมด้วยความต้านทาน (เช่น การเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้า (Silver Contact) และการเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ (Silver Contact) จ่ายกระแสไฟขนาดใหญ่ไปยังส่วนต่อประสานการสัมผัสในช่วงเวลาสั้นมาก (โดยทั่วไปคือ 0.01–0.1 วินาที) โดยใช้ความร้อนของจูลที่เกิดจากความต้านทานการสัมผัสเพื่อหลอมโลหะเฉพาะที่แล้วแข็งตัวภายใต้แรงกดดัน วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุตัวเติม มีโซนรับความร้อน-เล็กน้อย และเหมาะสำหรับ-การผลิตแบบอัตโนมัติที่มีปริมาณมาก การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ชุดเชื่อมแบบสัมผัสเงินและชุดประกอบปลายหน้าสัมผัสเงินสำหรับการเชื่อมไฟฟ้า

อย่างไรก็ตาม การเชื่อมด้วยความต้านทานมีความไวอย่างยิ่งต่อความสะอาดของพื้นผิว-แม้แต่ปริมาณน้ำมันหรือฟิล์มออกไซด์เพียงเล็กน้อยก็สามารถเพิ่มความต้านทานการสัมผัสได้อย่างมาก ซึ่งนำไปสู่การกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ และทำให้ข้อต่อบัดกรีหรือการกระเด็นไม่ดี ดังนั้น การปรับสภาพก่อนจึงมีความสำคัญ: หน้าสัมผัสสีเงินและซับสเตรตทองแดงจะต้องทำความสะอาดด้วยอัลตราโซนิก (ด้วยน้ำปราศจากไอออนและสารทำความสะอาดที่เป็นกลาง) แล้วทำให้แห้ง และหากจำเป็น ให้เปิดใช้งานด้วยกรดอ่อนเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนต่อประสานจะสะอาด

ในทางตรงกันข้าม กระบวนการบัดกรี (เช่น การประสานความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้า และการประสานหน้าสัมผัสเงินกับแท่งทองแดง) สามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้โลหะตัวเติมสำหรับการบัดกรีแข็งที่มีเงิน- (เช่น BAg-7 และ BAg-24, ทองแดง- และโลหะผสมที่ประกอบด้วยสังกะสี) ที่ 700–850 องศา โลหะตัวเติมประสานของเหลวจะแทรกซึมช่องว่างระหว่างเงินและทองแดงผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอย ทำให้เกิดชั้นพันธะทางโลหะวิทยาที่หนาแน่นเมื่อเย็นลง วิธีการนี้ให้ความแข็งแรงในการเชื่อมต่อสูง ความต้านทานต่อพื้นผิวต่ำ และเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง เช่น หน้าสัมผัสประสานสำหรับ MCCB หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแบบประสานจะรักษาความต้านทานหน้าสัมผัสที่เสถียร แม้ว่าจะผ่านรอบการสวิตชิ่งนับหมื่นครั้ง และต้านทานการเสื่อมสภาพของส่วนต่อประสานที่เกิดจากการกัดเซาะของส่วนโค้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในการผลิตจริง การปั๊มทองแดง/ทองเหลืองด้วย Silver Contact Brazing กลายเป็นโซลูชันบูรณาการที่มีประสิทธิภาพสูง ขั้นแรก ขั้วต่อที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกประทับตราอย่างแม่นยำ จากนั้น-หน้าสัมผัสเงินที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าจะถูกจัดตำแหน่งและประสานในเตาเผาหรือโดยการบัดกรีแบบเหนี่ยวนำ ซึ่งท้ายที่สุดจะเกิดเป็นชุดหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแบบบูรณาการ ชุดปั๊มหน้าสัมผัสเงินแบบกำหนดเองเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีความแม่นยำทางเรขาคณิตสูงเท่านั้น แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ผ่านการออกแบบข้อต่อประสานที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม

ไม่ว่ากระบวนการที่ใช้จะเป็นเช่นไร กระบวนการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสเงินที่สมบูรณ์จะต้องปฏิบัติตามห้าขั้นตอนอย่างเคร่งครัด:

การสอบเทียบอุปกรณ์และพารามิเตอร์: ขึ้นอยู่กับระบบวัสดุ (เช่น เงินบริสุทธิ์, AgSnO₂) ความหนาของพื้นผิว และขนาดหน้าสัมผัส ตั้งค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น กระแส ความดัน และเวลา การเชื่อมจุดต้านทานไฟฟ้าด้วยจุดสัมผัสเงินโดยทั่วไปจะใช้รูปคลื่นของกระแสแบบขั้น ขั้นแรกโดยใช้การอุ่นด้วยกระแสต่ำเพื่อขจัดฟิล์มออกไซด์ จากนั้นจึงใช้กระแสสูงสำหรับการเชื่อมฟิวชันหลัก

การปรับสภาพพื้นผิว: ขจัดคราบไขมัน ออกไซด์ และฝุ่นออกอย่างทั่วถึง เพื่อป้องกันไม่ให้ "ฟิล์มฉนวนความร้อน" ขัดขวางการถ่ายเทความร้อนหรือทำให้โลหะบัดกรีเปียก

ตำแหน่งที่แม่นยำ: ใช้ฟิกซ์เจอร์หรือระบบวิชันซิสเต็มเพื่อให้แน่ใจว่าข้อผิดพลาดของศูนย์กลางระหว่างหน้าสัมผัสสีเงินและซับสเตรตน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม. เพื่อป้องกันความเข้มข้นของกระแสที่เกิดจากการวางแนวที่ไม่ตรง

การเชื่อม/การโม้: ควบคุมความสม่ำเสมอของอินพุตความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมละลายของเงินมากเกินไป และการสูญเสียหรือการเสียรูปของซับสเตรตทองแดง

การตรวจสอบคุณภาพ: การประเมินที่ครอบคลุมผ่านการทดสอบแรงดึง-ออก (มากกว่าหรือเท่ากับ 8N) การแบ่งส่วนทางโลหะวิทยา (การตรวจสอบส่วนต่อประสานที่ไม่มีรูพรุนหรือรอยแตกร้าว) การวัดความต้านทานการสัมผัส (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 mΩ) และการทดสอบอายุ

โดยสรุป การเชื่อมด้วยการสัมผัสเงินไม่ได้เป็นเพียง "การเชื่อมต่อ" ที่เรียบง่าย แต่เป็นการผสมผสานอย่างลึกซึ้งของวัสดุศาสตร์ อุณหพลศาสตร์ และวิศวกรรมการผลิต ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมแบบต้านทานการชนแบบสัมผัสเงินหรือการประสานแบบสัมผัสแบบเงินบนแท่งทองแดง วัตถุประสงค์หลักยังคงเหมือนเดิม: เพื่อให้ได้พันธะทางโลหะวิทยาที่แข็งแกร่งที่สุดและความต้านทานการสัมผัสทางไฟฟ้าต่ำที่สุดโดยมีการป้อนความร้อนน้อยที่สุด ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ยังคงสนับสนุนการใช้งานที่เชื่อถือได้ของส่วนประกอบปั๊มประสานประสานทางไฟฟ้าในพลังงานใหม่ กริดอัจฉริยะ และสาขาอุปกรณ์-ระดับไฮเอนด์

ติดต่อเรา