מצבי כשל נפוצים במגע חשמלי (ריתוך, שחיקה, חמצון) וכיצד למנוע אותם

כשל במגע חשמלי מונע בדרך כלל על ידי שלושה מנגנונים הניתנים למדידה: העברת חומר-הנגרמת בקשת, עומס יתר תרמי מקומי והתנגדות-לסרט פני השטח. עבור ממסרי זרם גבוהים-, מגעים, מפסקי זרם ומערכות חלוקת כוח EV, מניעת כשל דורשת שליטה בחומר המגע, כוח המגע, אנרגיית הקשת, גיאומטריית המגע, איכות ההצטרפות ומצב פני השטח במקום פשוט להגדיל את גודל המגע.

 

בדרך כלל ניתן לזהות את רצף הכשלים מהתנגדות למגע, כוח מגע, מורפולוגיה של ריתוך, עומק שחיקה, כיוון העברה, כימיה של פני השטח ועליית טמפרטורה. פרמטרים אלו מספקים את הבסיס לניתוח כשלים במגע חשמלי ובחירת חומר/תהליך.

 

 

 

כאשר זוג מגעים נפרד בזמן שזרם זורם, הפער המכני אינו קוטע מיד את המעגל. הזרם ממשיך דרך קשת חולפת שנוצרת בין שני משטחי המגע.

 

טמפרטורת הקשת יכולה לעלות באופן מקומי על טמפרטורת ההיתוך והאיידוי של חומר המגע. חומר מוסר מהאנודה והקתודה, מועבר דרך הפלזמה ומופקד מחדש על משטח המגע הנגדי.

 

הנזק שנוצר תלוי במספר משתנים:

 

צפיפות זרם: ריכוז זרם מקומי מאיץ התכה והעברת חומרים.
משך קשת: משך קשת ארוך יותר מגדיל את הקלט התרמי המצטבר.
מהירות פתיחה: הפרדה איטית יותר שומרת על הקשת לתקופה ארוכה יותר.
כוח מגע: כוח לא מספיק מגביר את התנגדות ההתכווצות והחימום המקומי.
חומר מגע: Ag, AgSnO₂, AgC, AgWC ומערכות אחרות בעלות התנהגות שונה של התכה, חמצון ו-התנגדות לקשת.
גיאומטריית מגע: אזורי מגע ברדיוס-קטנים מרכזים את הזרם ומגבירים את הטמפרטורה המקומית.
השראות מעגל: אנרגיה מגנטית מאוחסנת יכולה לקיים את הקשת לאחר הפרדה מכנית.
מתח כיבוי: מתח DC גבוה יותר מגביר בדרך כלל את הקושי של הפסקת קשת.

 

עבור יישומי DC כגון ערכות סוללות EV ומגעי אחסון-אנרגיה, התנהגות הקשת רגישה במיוחד לשראות המעגל מכיוון שאין אפס AC טבעי.

 

ההתנגדות למגע עולה לפני כשל קטסטרופלי

התנגדות מגע אינה נקבעת רק על ידי התנגדות בתפזורת של חומר המגע. הולכה חשמלית אמיתית מתרחשת דרך סתמיות מיקרוסקופיות. סרטי תחמוצת, זיהום, חספוס פני השטח וכוח מגע מופחת יכולים להקטין את אזור ההולכה המתכתי האפקטיבי.

 

מערכת יחסים הנדסית פשוטה היא:

 

P = I²R

 

אֵיפֹה:

P=חום שנוצר בממשק המגע
אני=נוכחי
התנגדות מגע R =

 

ב-300 A, הגדלת ההתנגדות מ-50 µΩ ל-100 µΩ מכפילה את חום הממשק המחושב מ:

 

4.5 W → 9 W

 

חום נוסף זה יכול להגביר עוד יותר את החמצון, לרכך את ממשק המגע ולהאיץ את העברת החומר.

 

לפיכך, לצורך פתרון בעיות בהתנגדות למגע, יש להתייחס לעלייה בהתנגדות כבעיית משוב תרמי פוטנציאלית ולא כמדידה חשמלית מבודדת.

 

 

ריתוך מגע מתרחש כאשר הטמפרטורה בממשק המגע הופכת גבוהה מספיק כדי שהמשטחים המנוגדים יווצרו קשר מתכתי. זרם פריצה גבוה, זרם-קצר, כוח מגע לא מספיק וחומר מגע לא מתאים יכולים להגדיל את ההסתברות.

 

התגובה הנכונה היא לא תמיד להגדיל את תכולת הכסף. בחירת החומר חייבת להתאים לחובת המיתוג, צורת הגל הנוכחית, העומס החשמלי וחיי המגע הנדרשים.

 

צור קשר עם חומר	מאפיינים עיקריים	יתרון הנדסי טיפוסי	שיקול עיצובי עיקרי
א.ג	מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה	התנגדות מגע נמוכה	התנגדות נמוכה יותר לריתוך חמור תחת פריצה גבוהה
AgSnO₂	מטריצת כסף עם פיזור SnO₂	עמידות משופרת לריתוך ושחיקת קשת	התנגדות מגע גבוהה יותר מאשר Ag טהור
AgC	פחמן-מרוכב כסף	עמידות גבוהה לריתוך ולנזקי קשת	דורש גיאומטריית מגע נכונה ותהליך הצטרפות
AgWC	מרוכב-טונגסטן קרביד כסף	עמידות גבוהה בפני שחיקת קשת וריתוך	מורכבות עיבוד/הצטרפות גבוהה יותר
AgNi	כסף-מרוכב ניקל	ביצועי מיתוג טובים ביישומי AC רבים	התנהגות שחיקה ספציפית-לאפליקציה

 

עבור מגעי EV-עם זרם גבוה, ניתן לשקול AgSnO₂ ו-AgC כאשר ריתוך מגע הופך למנגנון הכשל הדומיננטי.

 

כאשר שחיקת קשת חמורה וזרם גבוה-במשך זמן קצר הם החששות העיקריים, ניתן להעריך את AgWC. החומר לבדו, לעומת זאת, אינו יכול לפצות על גיאומטריית מגע ירודה או כוח מכני לא מספיק.

 

AgSnO₂ עבור בקרת ריתוך מגע עם-זרם גבוה

AgSnO₂ מפיץ חלקיקי תחמוצת בדיל בתוך מטריצת כסף. במהלך ההחלפה, שלב התחמוצת המפוזר משנה את התנהגות ההיתוך והאידוי של משטח המגע ויכול להפחית את הנטייה לגשרי מתכת מותכת-בקנה מידה גדול.

 

AgSnO₂ נחשב בדרך כלל עבור:

מגעי EV DC
יחידות ניתוק סוללה
ציוד טעינה
מגעים תעשייתיים
ממסרי חשמל
מכלולי הגנה על מעגלים

יש לאמת את דרגת החומר, תכולת SnO₂, קוטר המגע, עובי המגע ושיטת החיבור מול צורת גל המיתוג בפועל.

 

AgC לתנאי ריתוך קשים

מגעי פחמן-כסופים מספקים מבנה מורכב שבו פחמן משנה את התנהגות התרמית והקשת של ממשק המגע.

 

ניתן לשקול AgC כאשר הדרישה ההנדסית העיקרית היא התנגדות לריתוך מגע במהלך-החלפת זרם גבוה.

 

העיצוב עדיין צריך לאמת:

התנגדות מגע ראשונית
התנגדות דינמית
כוח ריתוך
עליית טמפרטורה במגע
משך קשת
סיבולת חשמלית
סיבולת מכנית
העברת חומרים לאחר רכיבה על אופניים

שינוי חומר מגע ללא בדיקת סיבולת חשמלית אינו עדות מספקת לחיי שירות משופרים.

 

AgWC לשחיקת קשת ומבני מגע מולחמים

AgWC משלב שלב כסף מוליך עם טונגסטן קרביד. שלב WC עקשן יכול לשפר את העמידות בפני שחיקת קשת חמורה והעברת חומרים.

 

עבור יישומי מיתוג-באנרגיה גבוהה, ניתן להשתמש בהלחמת כסף עם התנגדות כדי לחבר את מגע AgWC למנשא מבוסס-נחושת.

בקרות תהליך טיפוסיות כוללות:

 

הרכב סגסוגת הלחמת כסף
טמפרטורת הלחמה
קצב חימום
זמן החזקת זמן
שטף או מצב מגן ב-אטמוספירה
פינוי משותף
כיסוי שטח-מולחם
יחס ריק
מצב ממדי לאחר-הלחמה

 

יש להעריך מפרק מולחם כממשק חשמלי ומכני ולא רק כשיטת הידוק.

 

בקש הערכה והצעת מחיר DFM בחינם

 

 

 

חקירת כשל שימושית מתחילה בהפרדת מנגנון הכשל הפיזי מהסימפטום החשמלי שלו.

 

מצב כשל	סימפטום חשמלי אופייני	עדות פיזית	סיבה ראשית	כיוון מתקן
ריתוך קשר	אנשי הקשר נשארים סגורים לאחר שחרור-סליל	גשר מותך, מתכת מועברת	טמפרטורת ממשק גבוהה ואנרגיית קשת	AgSnO₂/AgC, כוח פתיחה גבוה יותר, שינוי גיאומטריה
שחיקה מוגזמת	הגברת ההתנגדות או הפחתת עובי המגע	מכתשים, בורות, חומר מועבר	אנרגיית קשת מוגזמת	AgWC, שיפור בקרת-בקרת, שטח מגע אפקטיבי גדול יותר
חִמצוּן	התנגדות למגע עולה	סרט כהה/חמוצת, שינוי צבע פני השטח	רכיבה תרמית, אווירה, חומר לא תואם	אופטימיזציה של חומרים/משטחים
צור קשר עם העברת חומר	פרופיל קשר לא אחיד	נקודה מוגבהת מצד אחד ומכתש מצד שני	אסימטריה של קשת	תיקון שדה מגנטי/גיאומטריה
הקפצה מכנית	שיאי התנגדות חולפת מרובים	סימני קשת חוזרים	שיכוך או כוח מגע לא מספיק	אופטימיזציה של קפיץ ואקטואטור
כשל במפרק המולחם	עמידות לסירוגין או גבוהה	סדקים, חללים, הרטבה לא מלאה	תהליך הלחמה לא תקין	פרמטר הלחמה ובקרת תכנון-מפרקים

 

מצב כשל א': ריתוך מגע תחת זרם פריצה גבוה

 

המנגנון הישיר ביותר הוא חימום ג'ול מקומי מוגזם.

 

טמפרטורת הממשק בפועל יכולה להיות גבוהה בהרבה מטמפרטורת המגע החיצוני הנמדדת מכיוון שהזרם זורם דרך כתמי הולכה מיקרוסקופיים.

 

בדיקות הנדסיות צריכות לכלול:

זרם כניסת שיא
זרם RMS
מהירות סגירה
צור קשר עם כוח בסגירה
משך יציאה מדף כניסה ליצירת קשר
התנגדות מגע מיד לאחר הסגירה
התנגדות למגע לאחר רכיבת סיבולת
כוח הפרדת ריתוך

 

אם המגע מרותך רק במהלך-אירועי פריצה גבוהים אך פועל בדרך כלל תחת זרם-יציב, החקירה צריכה להתמקד בצפיפות זרם דינמית וקפיצת מגע, לא רק בדירוג זרם מתמשך.

 

מצב כשל ב': שחיקת קשת מוגזמת

שחיקת קשת מייצרת מורפולוגיה אופיינית של מכתש-ו-בליטה.

 

החלפה חוזרת עלולה לגרום ל:

התכה מקומית
אידוי מתכת
העברת חומרים
חיזוק-מחדש
צור קשר עם-הקטנת אזור
עליית התנגדות
טמפרטורת ממשק גבוהה יותר
השפלה מואצת

 

עבור מגע DC, יש לשקול דיכוי קשת יחד עם חומר מגע. הגדלת קוטר המגע תוך שמירה על משך קשת מופרז עשויה שלא לפתור את הבעיה הבסיסית.

 

מצב כשל C: חמצון ועמידות-משטח

חמצון משנה את הממשק מהולכה מתכתית להולכה דרך סרט משטח ונקודות מגע מתכתיות מקומיות.

 

ההתנגדות המתקבלת תלויה ב:

עובי הסרט
הרכב סרט
לחץ פני השטח
חספוס פני השטח
כוח קשר
טמפרטורת הפעלה
תדר מיתוג
לחות סביבתית

 

עלייה בהתנגדות הנגרמת על ידי חמצון אין לייחס אוטומטית למוליכות נחושת לא מספקת או לתכולת כסף לא מספקת.

 

ניתוח פני השטח באמצעות מיקרוסקופיה אופטית, SEM/EDS או שיטות אנליטיות מתאימות אחרות יכול להבחין בין הצטברות תחמוצת לבין בלאי מכאני והעברת קשת.

 

 

בחירת החומר מתייחסת לכימיה של פני השטח, אך גיאומטריית המגע קובעת כיצד זרם וכוח מכני מופצים.

 

זוג מגע עם חומרים זהים באופן נומינלי יכול להראות התנהגות כשל שונה כאשר רדיוס המגע, גובה הבליטות, השטיחות או היישור משתנה.

 

משתנים גיאומטריים חשובים כוללים:

קוטר מגע
עובי מגע
רדיוס ראש איש קשר-
בליטת קשר
עובי מנשא
עמדת מרכז הקשר
מַקבִּילוּת
ריכוזיות
גובה מסמרת
קוטר שטח-מולחם

עבור נושאי מגע מוטבעים מדויקים, ניתן לשלוט בסובלנות ממדי עד ±0.01 מ"מ כאשר היישום דורש דיוק מיקום הדוק.

 

אזור מגע מול צפיפות זרם

מערכת יחסים פשוטה היא:

J = I / A

אֵיפֹה:

J=צפיפות זרם
אני=נוכחי
אזור הולכה יעיל של =

המונח החשוב הוא שטח אפקטיבי, לא שטח גיאומטרי נומינלי.

 

מגע בקוטר 10 מ"מ- אינו מספק בהכרח חלוקת זרם אחידה על פני כל השטח הגיאומטרי של 78.5 מ"מ. חספוס פני השטח, עקמומיות מגע ופיזור הכוח עלולים להגביל את ההולכה לפגיעות מקומיות.

 

לכן, הגדלת הקוטר לבדה עשויה לייצר פחות שיפור מהצפוי אם כוח המגע וגיאומטריית פני השטח נשארים בלתי מבוקרים.

 

כוח מגע וחלוקת לחץ

כוח מגע מוגזם עלול להגביר את הבלאי המכני ואת דרישות המפעיל. כוח לא מספיק מגביר את עמידות ההתכווצות והופך את המגע לרגיש יותר לזיהום וחמצון.

 

לכן המטרה ההנדסית צריכה להיות עקומת תזוזה- של כוח מבוקרת ולא כוח סטטי מרבי.

 

אימות מומלץ כולל:

כוח מגע ראשוני
כוח בתזוזה שצוינה
קפיצת קשר
רגיעה אביבית
כוח לאחר רכיבה תרמית
כוח לאחר סיבולת חשמלית

במסמרות-למיקום מגע

עבור מגעי כסף מסומרות, ריתוק-יכול לשלב הטבעה וחיבור למגע לתוך רצף ייצור מבוקר.

משתני התהליך כוללים:

 

קוטר ראש מסמרת
גובה מסמרת
הקרנת קשר
כוח מרתק
קשיות חומר
קוטר חור -מנשא
ריכוזיות-חור מסמרת

 

יצירת מסמרת לקויה יכולה ליצור מפרק מכני שעובר בדיקה ויזואלית אך מפתח התנגדות חשמלית מוגברת לאחר רכיבה תרמית ורטט.

 

בדיקת CMM יכולה לאמת מימדים קריטיים של מנשא ומצבי מגע, בעוד שבדיקות חשמליות מאשרות אם שונות גיאומטרית משפיעה על ביצועי המעגל בפועל.

 

 

 

עבור רכיבי אחסון-רכב ואנרגיה, מניעת תקלות צריכה להיות מחוברת למערכת בקרה-תהליך מתועדת.

 

שרשרת בקרת איכות טיפוסית-כוללת:

 

אימות חומר נכנס → בקרת תהליך הטבעה → חיבור מגע → בדיקת מימד → בדיקת התנגדות חשמלית → בדיקת סיבולת → בדיקה סופית → תיעוד PPAP

 

בקרות תהליך IATF 16949 עבור רכיבי מגע מוטבעים

מערכת ייצור מוכוונת IATF 16949 צריכה לחבר את מאפייני המוצר עם פרמטרי תהליך מדידים.

 

עבור מכלולי מגע חשמליים, תוכנית הבקרה עשויה לכלול:

ציון חומרי קשר-כסף
דרגת חומר מנשא
מידות מגע
גובה מסמרת
כוח מרתק
טמפרטורת הלחמה
אנרגיית ריתוך
התנגדות למגע
כוח קשר
מצב פני השטח
עובי ציפוי
סובלנות מימדית סופית

SPC צריך להתמקד במאפיינים שיש להם קשר ישיר עם ביצועים חשמליים או מכניים.

 

בדיקת CMM למידות קריטיות

בדיקת CMM מתאימה לאימות:

מיקום חור-ל-חור
מיקום מרכז-צור קשר
שְׁטִיחוּת
מַקבִּילוּת
גובה מגע
פרופיל הספק
מיקום-תכונה נוצר

עבור חלקים מוטבעים בנפח-גבוהה, CMM לא אמור להחליף-ניטור תהליך קו. זה יעיל יותר כאשר משתמשים בו יחד עם מדידים, בדיקת ראייה ובקרת תהליכים סטטיסטית.

 

פתרון בעיות בהתנגדות למגע באמצעות בדיקות מבוקרות

רשומת בדיקה-שימושית של התנגדות צריכה לזהות:

 

פָּרָמֶטֶר	מטרת מדידה
התנגדות מגע ראשונית	קבע קו בסיס
התנגדות לאחר החלפה	זיהוי השפלה- הקשורה לקשת
התנגדות לאחר רכיבה תרמית	זיהוי חוסר יציבות בממשק
התנגדות לאחר בדיקת סיבולת	קבע השפלה-לטווח ארוך
התנגדות תחת כוח מגע שצוין	הפרד השפעות כוח מהשפעות חומריות
התנגדות בטמפרטורה מבוקרת	הסר וריאציה תרמית

 

מדידת קלווין בארבעה-חוטים מועדפת כאשר ערכי ההתנגדות נמצאים בטווח המיקרו-אוהם מכיוון שהיא מפחיתה את השפעת התנגדות-המבחן.

 

עדות PPAP רמה 3 לתוכניות רכב

עבור תוכניות אספקת רכב, תיעוד PPAP Level 3 יכול לשלב:

רשומות עיצוב
מפרט הנדסי
דיאגרמת זרימת תהליך
PFMEA
תוכנית בקרה
MSA
תוצאות מימדיות
תעודות חומר
דוחות מבחני ביצועים
בדיקה ראשונית לדוגמא
נתוני יכולת עיבוד

חבילת הגשת ה-PPAP המדויקת צריכה לעמוד בדרישות השרטוט, הסכם האיכות ודרישות ה-AIAG של הלקוח.

 

הורד מפרט עיצוב יצירת קשר

 

 

ראש המגע הוא רק חלק אחד מהנתיב הנוכחי. החיבור בין מגע הכסף למנשא הנחושת יכול להכניס נקודת התנגדות נוספת.

 

עבור ספקים מבוססי-נחושת כגון C1100 נחושת טהורה, מוליכות חשמלית יכולה להגיע לכ-100% IACS בתנאי חומר מתאימים. עם זאת, מוליכות ההרכבה המוגמרת מושפעת מממשק ההצטרפות.

 

שיטת הצטרפות	יתרון עיקרי	יישום טיפוסי	סיכון איכות ראשוני
הלחמת כסף עמידה	מפרק מתכות מוליך	איש קשר מבוסס-אג למוביל נחושת	חללים, הרטבה לא מלאה, התחממות יתר
ריתוך בלייזר	כניסת חום מקומית	מבני Cu-Cu או Cu-Al	רפלקטיביות, נקבוביות, סדקים
ב-מסמרנות	חיבור מכאני בנפח- גבוה	מכלולי מגע כסף	מפרק רופף, שינוי ממדי
ריתוך דיפוזיה מולקולרית	חיבור מתכות מוצק-	מבני נחושת-במוליכות גבוהה	הכנת משטח ובקרת לחץ

 

עבור מכלולי מגע, יש לבחור את תהליך ההצטרפות על סמך נתיב זרם, עומס תרמי, מתח מכני ונפח ייצור.

 

ניתוח פגם בהלחמת כסף התנגדות

ליקויי הלחמה אופייניים כוללים:

הרטבה לא מלאה
חללים מוגזמים
סדקים
חדירת חומר מילוי לא מספקת
התחממות יתר מקומית
עקירת קשר
שאריות שטף

בדיקת-חתך מתכתית יכולה לחשוף את מצב המפרק בפועל.

במידת הצורך, יש לתאם חתך הרסני עם התנגדות חשמלית ותוצאות משיכה/גזירה מכניות.

 

ריתוך בלייזר Cu-אל מול הלחמת כסף

עבור מבני אלומיניום-נחושת, ריתוך לייזר מצריך שליטה באינטראקציה-מתכת שונה, רפלקטיביות והיווצרות בין-מתכתית.

 

פָּרָמֶטֶר	ריתוך לייזר Cu-Al	הלחמת כסף עמידה
כניסת חום	מאוד מקומי	מופץ דרך מפרק
מהירות תהליך	גָבוֹהַ	לְמַתֵן
בקרת מתכת שונה-	דורש בקרת אנרגיה קפדנית	שכבת מילוי יכולה להפריד מתכות בסיס
סיכון נקבוביות	תלוי בתהליך-	הורד כאשר עיצוב המפרק נשלט
אזור מתכות	אזור המושפע מההיתוך/חום-	ממשק מולחם
בְּדִיקָה	מטאלוגרפיה, ויזואלית, חשמלית	מטאלוגרפיה, הרטבה, חשמל
דאגה אופיינית	פיצוח/אינטרמטאלי	חללים/הרטבה לא מלאה

 

עבור נושא מגע, יש לאמת את שיטת החיבור כנגד התנגדות חשמלית, עלייה תרמית וסיבולת מכנית במקום לבחור רק לפי מהירות הייצור.

 

 

למרות שחומרי המגע עצמם הם מתכתיים, המכלול החשמלי שמסביב עשוי להכיל בידוד, מארזים, חומרי עטיפה וציפוי מגן.

 

כאשר נעשה שימוש ברכיבים פולימריים, בחירת החומר עשויה לדרוש סיווג UL 94 V-0 בהתאם למפרט הבטיחות של הלקוח.

עבור מכלולי מתכת מצופים או מוגנות, אימות רלוונטי עשוי לכלול:

 

הדבקה של ציפוי
עמידה דיאלקטרית
התנגדות בידוד
חשיפה לתרסיס מלח
חשיפה ללחות
הזדקנות תרמית
עמידות כימית

 

For high-voltage assemblies, dielectric performance must be evaluated against the actual insulation system. A nominal material value such as dielectric breakdown strength >15 קילו-וולט/מ"מ לא יכול כשלעצמו להבטיח ביצועי בידוד-ברמת המערכת מכיוון שעובי, חללים, קצוות, זיהום וריכוז שדה כולם משפיעים על התמוטטות.

 

 

כאשר מגע, ממסר או מתג נכשל בשירות, החלפת חומר המגע באופן מיידי עלולה להרוס עדויות שימושיות לכשל.

חקירה מבוקרת צריכה לפעול לפי הרצף הזה:

 

שלב 1 - רשום את תנאי ההפעלה החשמליים

למדוד ולתעד:

זרם רציף
שיא זרם
מֶתַח
צורת גל DC או AC
תדר מיתוג
זרם פריצה
השראות עומס
משך קשת

שלב 2 - שמור מורפולוגיה של אנשי קשר נכשלה-

אין להבריק או לנקות את המגע לפני הבדיקה.

רְשׁוּמָה:

מיקום ריתוך
עומק המכתש
כיוון העברת חומרים
אזורים מחומצנים
עיוות קשר
מצב מסמרת
מראה מפרק מולחם-

שלב 3 - מדידת השפלה חשמלית

לְהַשְׁווֹת:

התנגדות ראשונית → התנגדות לאחר רכיבה על אופניים → התנגדות בכשל

מגמת התנגדות היא לעתים קרובות יותר אינפורמטיבית מאשר ערך אחד-של-סוף החיים.

 

שלב 4 - הפרד בין חומר לגיאומטריה

הפעל דגימות מבוקרות עם:

אותה גיאומטריה / חומרי מגע שונים
אותו חומר / גיאומטריית מגע שונה
אותו חומר וגיאומטריה / כוח מגע שונה

זה מבודד את המשתנה הדומיננטי.

 

שלב 5 - אמת את העיצוב המתקן

העיצוב המתוקן צריך לעבור:

סיבולת חשמלית
רכיבה תרמית
סיבולת מכנית
מדידת התנגדות למגע
הערכת כוח ריתוך{{0}
בדיקת מימד
ניתוח מטלוגרפי במידת הצורך

 

זה ממיר ניתוח כשלים מהחלפת חומר ניסיון-ו-שגיאות לתהליך אימות הנדסי מבוקר.

 

 

לפני שחרור מכלול מגע חשמלי לייצור, ודא את הדברים הבאים:

 

IEC 60947: חובת מיתוג ודרישות ביצועים חשמליים מוגדרות.
IATF 16949: מאפייני חומר ותהליכים קריטיים כלולים בתוכנית הבקרה.
AgSnO₂ / AgC: מוערך כאשר ריתוך מגע שולט במצב הכשל.
AgWC: מוערך כאשר שחיקת קשת חמורה דורשת שלב מגע עקשן.
נחושת C1100: מוליכות ומצב החומר מאומתים מול השרטוט.
±0.01 מ"מ: מגע קריטי וממדי מנשא נשלטים במידת הצורך.
בדיקת CMM: מיקום מגע, שטוחות וממדים נוצרים מאומתים.
התנגדות ארבע-חוטים: התנגדות מגע ברמת מיקרו-אוהם-נמדדת בצורה נכונה.
ב-מסמרות: גובה המסמרת והקרנת המגע נשארים במסגרת המפרט.
הלחמת כסף עמידה: הרטבה, חללים והמשכיות מפרקים מאומתים.
סיבולת חשמלית: משווים התנגדות-תחילה ואחרי המחזור.
UL 94 V-0: חומרי בידוד פולימריים הנדרשים עומדים בדרגת הדליקה שצוינה.
PPAP רמה 3: תיעוד הסמכה לרכב מוכן כאשר הלקוח מציין.

 

העיקרון ההנדסי המרכזי פשוט: כשל במגע הוא בעיה במערכת המערבת חומר, צפיפות זרם, כוח מגע, אנרגיית קשת, גיאומטריה ואיכות הצטרפות. שינוי משתנה אחד מבלי לשלוט באחרים לעתים קרובות מזיז את מנגנון הכשל במקום לבטל אותו.

 

עבור מגעי EV, התקני מיתוג ESS, ממסרים ומכלולי הגנה- של מעגלים, תהליך תכנון שימושי מתחיל במורפולוגיית הכשל בפועל ובצורת הגל החשמלי, ולאחר מכן בוחר את חומר המגע ותהליך ההצטרפות סביב אותם תנאים שנמדדו.

 

 

איזה חומר מגע מתאים למניעת ריתוך מגע במגעי זרם חשמלי גבוה-?

AgSnO₂ ו-AgC מוערכים בדרך כלל כאשר התנגדות לריתוך מגע היא הדרישה העיקרית. הבחירה הסופית תלויה בזרם, מתח, צורת גל פריצה, כוח מגע, תדירות מיתוג וסיבולת חשמלית נדרשת.

 

כיצד יכול פתרון בעיות בהתנגדות למגע לזהות חמצון לעומת אובדן כוח מגע-מכני?

מדוד התנגדות תחת כוח מגע וטמפרטורה מבוקרים, ולאחר מכן השווה את מצב פני השטח במיקרוסקופיה. עלייה בהתנגדות המלווה בהיווצרות סרט-תחמוצת מצביעה על השפלה של פני השטח, בעוד שהתנגדות המשתנה מאוד עם כוח המגע מצביע על בעיות ממשק מכני.

 

איזו בדיקה נדרשת עבור PPAP רמה 3מכלולי מגע חשמליים?

ראיות טיפוסיות של PPAP רמה 3 כוללות תוצאות ממדיות, אישור חומר, PFMEA, תוכנית בקרה, MSA, יכולת תהליך, נתוני ביצועים חשמליים ורשומות אימות. המפרטים הספציפיים של הלקוח- קובעים את חבילת ההגשה הסופית.