Kann das Hartlöten die langfristigen Nutzungsanforderungen einer elektrischen Kontaktbaugruppe mit silbergeschweißter Spitze erfüllen?

Beim Hartlöten wird ein Zusatzmetall mit einem Schmelzpunkt verwendet, der unter dem des Grundmetalls liegt, um unterschiedliche Metalle zu verbinden. Die Betriebstemperatur wird unterhalb des Schmelzpunkts des Grundmetalls geregelt. Das flüssige Zusatzmetall benetzt das Grundmetall, füllt die Lücken und bewirkt eine Grenzflächendiffusion. Nach dem Abkühlen entsteht eine stabile Verbindung. Dieses Verfahren wird üblicherweise zum Verbinden der Silberkontakte mit dem Kupfersubstrat bei der elektrischen Kontaktmontage mit silbergeschweißter Spitze verwendet. Im Vergleich zum Schmelzschweißen weist das Hartlöten eine niedrigere Gesamterwärmungstemperatur, eine geringere Verformung des Werkstücks und eine kontrollierbare Maßgenauigkeit auf. Es ist sowohl mit Silber als auch mit Kupfer kompatibel, zwei unterschiedlichen Materialien mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, und unterliegt keinen strengen Einschränkungen hinsichtlich der Unterschiede in der Substratdicke, sodass es für die Stapelverarbeitung verschiedener kleiner leitfähiger Kontakte geeignet ist.

Hartlöten bietet Effizienzvorteile bei der Chargenverarbeitung. Multi-Spezifikationen für geschweißte Silberkontaktbaugruppen für Schütze können synchron erhitzt werden, um mehrere Schweißnähte gleichzeitig auszuführen, wodurch die Bearbeitungszeit pro Stück erheblich verkürzt wird. Die unterstützende Produktionsausrüstung verfügt über einen einfachen Aufbau und geringe anfängliche Investitionskosten für die Produktionslinie, wodurch sie für die Komponentenproduktion im kleinen bis mittleren Maßstab geeignet ist. Durch diesen Prozess entsteht eine glatte, ebene Fugenoberfläche mit hervorragender Luftdichtheit. Die metallografische Struktur des Grundmaterials bleibt weitgehend unverändert, wodurch die verschleißfesten und leitenden Eigenschaften der Silberkontakte sowie die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kupfersubstrats erhalten bleiben. Dadurch eignet es sich perfekt für die Produktionsstandards präziser leitfähiger Komponenten in Instrumenten, Relais und intelligenten Messgeräten.

Der zur Herstellung von Silber--Kupferkontakten verwendete Lötprozess weist offensichtliche Leistungsmängel auf. Unter den langfristigen -Strom--belasteten und kalten{4}}heißen Wechselbedingungen unterliegen die Hartlötverbindungsfestigkeit und die Hitzebeständigkeit der elektrischen Lötsilberkontakte inhärenten Einschränkungen. Die mechanischen Eigenschaften des Hartlots sind schwächer als die des Silber-Kupfer-Basismaterials. Die mechanischen Eigenschaften des Lotes selbst sind schwächer als die des Silber-Kupfer-Basismaterials. Die Industrie verwendet im Allgemeinen eine längere Überlappungsverbindungsstruktur, um die Tragfähigkeit zu erhöhen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Reinigung der Werkstückoberfläche vor dem Schweißen sehr streng. Oxidschichten und Ölflecken schwächen direkt die Benetzungswirkung des Lotes, was zu Fehlschweißungen und Porositätsfehlern führt. Die Beschaffungskosten für spezielles Lot auf Silber--Basis sind relativ hoch und eine langfristige Produktion in großem Maßstab wird die Gesamtherstellungskosten der Komponente kontinuierlich erhöhen.

Der komplette Hartlötformprozess verfügt über eine standardisierte Betriebslogik. Vor der Verarbeitung des Kupferschienen-Silberkontaktaufsatzes müssen die Silberkontakte und die Kupfergrundkontaktflächen gründlich gereinigt werden. Zur Montage wird eine überlappende Struktur verwendet und das Lot um den Schweißspalt herum angeordnet. Das Werkstück wird auf die Schmelztemperatur des Hartlots erhitzt und der flüssige Hartlot verteilt sich durch Kapillarwirkung über die Verbindung. Das Silber und der Kupfergrundwerkstoff sowie das Lot lösen sich gegenseitig auf und durchdringen sich, wodurch an der Grenzfläche eine Legierungsübergangsschicht entsteht. Nach natürlicher Abkühlung und Erstarrung entsteht eine leitfähige Verbindung. Der gesamte Prozess ist äußerst empfindlich gegenüber Temperatur, Spalt und Sauberkeit. Jede Abweichung eines Parameters führt zu einem abnormalen Kontaktwiderstand an den Kontaktpunkten.

Aus Sicht der industriellen Anwendung ist Hartlöten nicht für hochbeanspruchte, dynamische und stoßempfindliche-elektrische Komponenten mit hoher Leistung geeignet. Präzisionsschweißen für Kupferteile wird hauptsächlich in Niederspannungsinstrumenten, kleinen Relais, einphasigen intelligenten Messgeräten und Niederspannungssignalschaltern eingesetzt. Hartgelötete Verbindungen bieten Dimensionsstabilität und gleichmäßige Leitfähigkeit und ermöglichen Verbindungen zwischen Metallen und einigen nicht{8}metallischen Materialien. Es wird häufig in dünnen {10}Platten-Sandwichstrukturen, leitfähigen Wabenstrukturen und der Präzisionsverarbeitung von Drahtverbindern verwendet. Bei Geräten, die unter längeren Hochtemperaturbedingungen betrieben werden, wie z. B. Hochstromschützen in neuen Energieanwendungen und industriellen Leistungsschaltern, neigen Lötverbindungen jedoch zum Kriechen und zur Rissbildung an der Grenzfläche, was es schwierig macht, die Anforderungen für einen stabilen Betrieb über mehr als zehn Jahre zu erfüllen.

Betrachtet man die Vor- und Nachteile des Hartlötens, wird deutlich, dass herkömmliche Hartlötlösungen Schwierigkeiten haben, gleichzeitig die drei Kernanforderungen von Silberkontaktkomponenten zu erfüllen: langfristige Hochtemperaturbeständigkeit, hohe mechanische Festigkeit und Chargenkonsistenz. Unsere Fabrik hat unabhängig voneinander geschweißte Ag-Kontaktbaugruppen entwickelt und in Massenproduktion hergestellt- und so den Schweißprozess optimiert, um herkömmliches Löten zu ersetzen. Dadurch werden eine unzureichende Wärmebeständigkeit und Grenzflächendriftdefekte, die durch das Hartlöten von Füllmetall verursacht werden, vermieden. Das Ergebnis sind Schweißnähte ohne Verunreinigungen und Einschlüsse, keine Rissbildung bei Zyklen bei hohen und niedrigen Temperaturen und ein langfristig stabiler Kontaktwiderstand. Es eignet sich für den Einsatz in Messgeräten, Energiespeichern und Niederspannungsrelais in allen Szenarien. Für jede Charge wird ein vollständiger Schweißleistungstestbericht bereitgestellt.

Wenn Sie derzeit Kontaktkomponenten für Niederspannungs-Elektrogeräte und Smart Meter auswählen und deren Zuverlässigkeit überprüfen, wenden Sie sich bitte an unser Engineering-Team, um Muster, Prozessdaten und Chargenangebote anzufordernElektrische Kontaktbaugruppe mit silbergeschweißter Spitzeund um eine langfristige Zusammenarbeit bei der Versorgung zu besprechen.