מחקר על חומרי מגע ממסר ותוחלת חיים

ממסרים הם אחד הרכיבים החשמליים הנפוצים ביותר בציוד לא-תקני אוטומציה ובקרת חשמל. הביצועים היציבים שלהם תלויים לרוב בבחירת חומר המגע ובאורך החיים שלו. עבור מהנדסים ואנשי רכש, הבנה מעמיקה של המאפיינים של מגעי סגסוגת כסף יכולה לעזור להפחית את שיעורי הכשל בציוד ולהאריך את מחזורי התחזוקה במהלך תהליך התכנון והבחירה.
 

 

 

מגעי ממסר מאופיינים בדרך כלל בשני מפרטי תוחלת חיים: חיים מכניים וחיים חשמליים. החיים המכניים יכולים לנוע בין מאות אלפים למיליארדי מחזורים, בעוד שהחיים החשמליים תלויים יותר במאפייני העומס, תנאי הקשתות ועמידות הבלאי של חומר המגע. לדוגמה, קבוצה של מגעים חשמליים כסופים בדירוג של 240A, 80V AC ומקדם הספק של 25% עשויה לעבור למעלה ממיליון פעמים בתנאי עומס קל; עם זאת, תוחלת החיים שלהם מתקצרת משמעותית תחת עומסים התנגדות- גבוהים.

 

הסיבות העיקריות לסוף-מגע-החיים כוללות הידבקות או ריתוך מגע עקב העברת חומרים, ובלאי יתר של חומר פני השטח, המונע הולכה חשמלית יציבה. על ידי שימוש בחומרים מתאימים לנקודות מגע מכסף ושיטות דיכוי קשת מתאימות, ניתן להאריך באופן משמעותי את חיי המגע.

 

 

אנשי קשר ממסר מגיעים במגוון רחב של סוגים, אך חומרים מבוססי-כסף שולטים ביישומי זרם בינוני- וגבוה-. הסוגים הבאים של מגעים מסגסוגת כסף הם הנפוצים ביותר בתעשייה:
 

מגעי כסף טהור (מגעי חשמל כסופים)	כולל מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה במיוחד, התנגדות נמוכה למגע ועלות נמוכה. נעשה שימוש נפוץ במגעי כסף עבור מתגים ומעגלי זרם-נמוכים, אך רגישים להתגפרות ולהכתמה.
מגעי כסף ניקל	בעל מוליכות דומה לכסף טהור ועמידות בקשת מעולה. ביצועים מצוינים במגעי כסף עבור ממסרים ויישומי מיתוג-תדר גבוה.
מגעי כסף תחמוצת קדמיום	מיוצרים באמצעות מטלורגיית אבקה, הם מציעים עמידות מצוינת לריתוך ושחיקת קשת. בשימוש נרחב ביישומי מיתוג זרם- בינוני וגבוה{{1}, כגון ממסרי מתח ומגעי כסף למפסקים.
מגעי תחמוצת פח כסף	הם נחשבים לחלופה ידידותית לסביבה ל-AgCdO, והם מציעים קשיות גבוהה ועמידות מצוינת להלחמה. הם נמצאים בשימוש נרחב ב-MCCB (מפסקים יצוקים) ומערכות חשמל לרכב.
תחמוצת אינדיום פח כסף (AgInSnO)	מתאים ליישומי זרם נחשול גבוה, כגון זרם ההתחלה של מנורות חוט טונגסטן. למרות שהמוליכות שלהם מעט נמוכה יותר, הם מציעים עמידות מצוינת להלחמה.
מגעי טונגסטן כסף וכסף פלדיום	מגעי טונגסטן כסופים נמצאים בשימוש נפוץ במגעים בשל נקודת ההיתוך הגבוהה שלהם ועמידותם לקשת. מגעי פלדיום כסף, בשל קשיותם הגבוהה והבלאי הנמוך, משמשים לעתים קרובות בממסרים מדויקים הדורשים אמינות גבוהה.

 

 

 

מגעים כסופים לממסרים: דגש על התנגדות בקשת וביצועי מיתוג- גבוהים בתדרים.

מגעים כסופים למתגים: חפש התנגדות נמוכה למגע ויעילות-עלות.

מגעים כסופים למפסקים ו-MCCBs: דורשים עמידות בפני נחשולי זרם גבוהה וחיים ארוכים.

חשמל כסף למגעים: הדגשת עמידות לריתוך ואמינות-לטווח ארוך.

 

 

 

בממסרים ובמכשירי מתג, חומר המגע קובע ישירות את תוחלת החיים והאמינות החשמליים. עם תקנות סביבתיות המגבילות קדמיום, מגעי Silver Tin Oxide ו-Silver ניקל מחליפים בהדרגה את המגעים המסורתיים של Silver Cadmium Oxide ומשחקים תפקיד חשוב יותר ויותר באנרגיה חדשה, אלקטרוניקה לרכב ומערכות חשמל.

 

בחירה רציונליתמגעים מסגסוגת כסףושימוש בסוג הקשר המתאים לתרחיש היישום יכול להפחית משמעותית את עלויות התחזוקה תוך הבטחת ביצועי המכשיר, מתן פתרונות יעילים יותר לתעשיות האוטומציה ובקרת הכוח.