Definition und Eigenschaften von Nietkontaktmaterialien für den elektrischen Kontakt

Elektrische Kontaktnietmaterialien sind zentrale Funktionsmaterialien in modernen elektrischen Steuerungssystemen und werden hauptsächlich in Relais, Leistungsschaltern, Schützen, Schaltsystemen und neuen Energiespeichergeräten verwendet. Ihre Hauptfunktion besteht darin, eine stabile Leitfähigkeit, einen niedrigen Kontaktwiderstand und eine hervorragende Lichtbogenbeständigkeit bei hochfrequenten Schaltvorgängen und komplexen Lastbedingungen zu erreichen. Mit der Entwicklung intelligenter Netze, neuer Energiefahrzeuge, Energieautomatisierung und industrieller Steuerungssysteme ersetzen elektrische Verbundkontaktmaterialien nach und nach herkömmliche Kontakte aus reinem Metall und werden zu einem wichtigen Bestandteil hochzuverlässiger elektrischer Systeme. Zu den gängigen Produkten gehören Verbundkontaktnieten für Relais, Silber-Kupfer-Verbundnietkontakte, Silber-Bimetallnietkontakte und Bimetall-Elektronietkontakte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elektrische Kontaktnietmaterialien verwenden typischerweise eine bimetallische oder mehrschichtige Verbundstrukturkonstruktion, bei der Kupfer, Silber oder Silber-{1}Kupferlegierungen als Matrix verwendet werden und durch Pulvermetallurgie, Sintern, Kaltstauchen, Galvanisieren oder Verbundwalzverfahren eine stabile Funktionsschichtstruktur gebildet wird. Unter ihnen verfügen der elektrische Kontakt aus Silber-Cadmium und der elektrische Kontakt aus Silber-Cadmiumoxid-Agcdo über eine hervorragende Leitfähigkeit und Schweißbeständigkeit, weshalb sie häufig in Hochlastrelais und Industrieschaltern eingesetzt werden. AgNi-Bi--Metall-Elektrosilberkontakte hingegen werden aufgrund ihrer besseren Umweltverträglichkeit und Beständigkeit gegen Lichtbogenerosion nach und nach zu einer wichtigen Alternative zu cadmiumhaltigen Materialien.

 

Aus Sicht der Materialleistung erfordern moderne Verbundwerkstoffe für elektrische Kontakte nicht nur eine hohe Leitfähigkeit, sondern müssen auch mechanische Festigkeit, Verschleißfestigkeit und langfristige thermische Stabilität berücksichtigen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kontakten aus reinem Silber können Silber-Cadmiumoxid-Bimetall-Kontaktnieten und Agcdo-Bimetall-Silbernietenkontakte die Kontaktwiderstandsdrift unter Hochtemperaturbedingungen wirksam reduzieren und den durch Lichtbogenerosion verursachten Materialverlust erheblich reduzieren. Ihre Mikrostruktur verwendet typischerweise eine durch Dispersion verstärkte Struktur, bei der gleichmäßig verteilte Oxidpartikel das Kornwachstum hemmen, die Materialhärte und Ermüdungsbeständigkeit verbessern und dadurch die elektrische Lebensdauer verlängern.

 

Aus verarbeitungstechnischer Sicht müssen elektrische Kontaktnietwerkstoffe hohe Anforderungen an die Kaltstauchleistung und Nietstabilität erfüllen. Hochwertige Bi--Kontaktnieten aus Bi-Metall erfordern in der Regel strukturelle Integrität nach der Verarbeitung großer Verformungen, um Risse, Delaminierung oder Verformungen der Kontaktoberfläche zu vermeiden. Bei hochpräzisen Schaltsystemen verbessert der Bimetall-Ag/Cu-Silber-Kontaktnietprozess effektiv die Kontaktstabilität zwischen dem Kontakt und dem stationären Kontakt, verringert das Risiko der Wärmeentwicklung durch lokale Stromdichtekonzentration und verbessert so die Betriebszuverlässigkeit der Ausrüstung.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mit der Entwicklung der industriellen Automatisierung und neuer Energieanlagen hin zu höheren Spannungen und höheren Strömen wächst die Marktnachfrage nach Bimetall-Silberkontakten und Bimetall-Nietenkontakten aus Silber für die Stromversorgung weiter. Diese Produkte werden häufig in Mittel- und Hochspannungs-Leistungsschaltern, Gleichstromrelais, Schienenverkehrskontrollsystemen, Batteriemanagementsystemen (BMS) und Energiespeichermodulen eingesetzt. Insbesondere in den Hauptstromkreisrelais von Fahrzeugen mit neuer Antriebstechnik stellen elektrische Knopf-Bimetall-Nietenkontakte und elektrische Kontaktpunkte für Schalter höhere Anforderungen an Lichtbogenbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und mechanische Lebensdauer; Daher sind Verbundwerkstoffstrukturen und Präzisionsfertigungstechnologien zu wichtigen Richtungen für den Branchenwettbewerb geworden.

 

Auch Umwelt- und Regulierungsanforderungen treiben den technologischen Fortschritt in der Branche voran. Während herkömmliche cadmiumhaltige Kontaktmaterialien über eine ausgezeichnete Lichtbogenlöschleistung verfügen, drängen Umweltauflagen die Industrie zu Entwicklungspfaden mit niedrigem{3}}Cadmiumgehalt und sogar cadmiumfreien-Entwicklungen. Materialien der AgNi-Serie und neuartige Silber-{6}}Kupfer-Verbundsysteme mit ihrer besseren Umweltanpassungsfähigkeit werden zu wichtigen technologischen Wegen für elektrische Kontaktmaterialien der nächsten Generation. Gleichzeitig treiben immer strengere Standards für die Kontrolle des Energieverbrauchs, das Recycling von Edelmetallen und die Schadstoffemissionen in Materialproduktionsprozessen die Branche in Richtung umweltfreundlicher Fertigung und hochpräziser Fertigung.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Derzeit entwickelt sich die globale Industrie für elektrische Kontaktmaterialien in Richtung höherer Zuverlässigkeit, längerer Lebensdauer und Intelligenz. Kundenspezifische elektrische Bi--Kontaktprodukte werden nach und nach von standardisierten Komponenten zu maßgeschneiderten Lösungen weiterentwickelt, um Anwendungsanforderungen bei unterschiedlichen Stromstärken, Betriebsfrequenzen und Umgebungsbedingungen zu erfüllen. In Zukunft wird Silver Copper Composite Rivet Contact mit dem weiteren Ausbau von neuen Energien, Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und intelligenten Stromverteilungsgeräten,Bimetallischer silberner elektrischer Nietund verwandte hoch{0}leistungsfähige Verbundkontaktmaterialien werden in hochwertigen elektrischen Verbindungsbereichen eine noch wichtigere Rolle spielen.