Bestimmt die Härte von reinem Eisen die langfristige Zuverlässigkeit einer Relais-Eisenjochhalterung?

Im Materialauswahlsystem für leistungselektronische Metallkomponenten bestimmt der Härteparameter von reinem Eisen direkt den Umformprozess und die langfristige Betriebsstabilität. Entwickler von Relaissystemen haben häufig Probleme mit der Frage, ob der Härtebereich von reinem Eisen für ihre Strukturkomponenten geeignet ist. Als Kernkomponente des Magnetlagers des Relais unterliegt die Eisenbügelhalterung des Relais zwei strengen Standards hinsichtlich der Härte und Duktilität des Grundmaterials. Industrielles Reineisen hat einheitlich einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,04 % und wird in zwei Kategorien unterteilt: elektrisches Reineisen DT4 und geschmolzenes Reineisen der YT-Serie. Geglühter DT4 hat eine grundlegende Brinell-Härte von höchstens 85 und seine Härte steigt nach dem Kaltwalzen leicht an, ist jedoch weitaus geringer als die von gewöhnlichem kohlenstoffarmen Stahl, was ihn zu einem speziellen Basismaterial für elektromagnetische Strukturkomponenten macht.

Der Verunreinigungsgehalt ist der wichtigste interne Faktor, der die Härte von reinem Eisen beeinflusst. Spurenelemente wie Kohlenstoff, Schwefel und Silizium können zu Gitterverzerrungen führen und gleichzeitig die Härte des Materials erhöhen und seine magnetische Permeabilität schwächen. Dies kann bei der Verarbeitung komplexer Biegestrukturen leicht zu versteckten Rissen führen, was sich direkt auf die Dimensionsstabilität des Relay Steel Yoke unter langfristigen Ein-/Aus-Vibrationsbedingungen auswirkt. Hochwertiges Eisen der Güteklasse DT4C verfügt über einen streng kontrollierten Gesamtverunreinigungsgehalt, behält eine niedrige-Härte und einen weichen Zustand bei und eliminiert das Risiko von Rissen beim Kaltprägen und Tiefziehen. YT-Rohstoff ist zwar reines Eisen, konzentriert sich jedoch auf die Schmelzanforderungen zur Verunreinigungskontrolle, weist keine elektromagnetischen Leistungsstandards auf und ist für die Herstellung von Strukturkomponenten für verschiedene elektromagnetische Geräte ungeeignet.

Kalt- und Warmumformprozesse verändern den Härtebereich von reinem Eisen. Durch das Glühen werden innere Spannungen abgebaut, die Körner gleichmäßig erweicht und die Härte minimiert. Dies macht es zu einem standardmäßigen Vorbearbeitungsschritt für Relaisjoch-Stanzteile. Kaltwalz- und Kaltziehprozesse führen zu einer Kaltverfestigung, wodurch die Blechhärte auf HB90-110 ansteigt, was nur zum einfachen Schneiden dünner Bleche geeignet ist und nicht für das mehrschichtige Biegen und Senken geeignet ist, das für Relaisjoche erforderlich ist. Warm-gewalztes reines Eisen hat dichte Körner und eine Härte zwischen geglühten und kaltgewalzten Materialien und wird im Allgemeinen nur als Rohmaterial und nicht direkt für fertige Magnetleiterhalterungen verwendet.

Geglühtes weiches Reineisen (HB kleiner oder gleich 85) bietet optimale Plastizität und Tiefziehleistung, eignet sich zum Stanzen, Laserschneiden und Präzisionsbiegen und ist damit das Standardgrundmaterial für die Herstellung von Blech-Relaisjochen. Dieses Material weist an Biegeecken keine Spannungskonzentration auf und verzieht oder verformt sich bei langfristigen Wechseln bei hohen und niedrigen Temperaturen nicht. Außerdem behält es eine extrem niedrige Koerzitivfeldstärke und eine hohe magnetische Permeabilität bei, wodurch die Betriebsverluste der Relaisspule reduziert werden. Es ist weitgehend kompatibel mit Komponenten wie Magnetjochen und Ankern in Relais für neue Energiefahrzeuge und industriellen Steuerschaltern. Nach der Umformung kann die gesamte Maschine ohne Nachkorrektur zusammengebaut werden.

Kalt-gewalztes, gehärtetes reines Eisen mit einem Härtebereich von HB90 bis 110 unterstützt nur einfaches Stanzen und planares Schneiden. Es kann keine komplexen dreidimensionalen Biegestrukturen fertigstellen und wird selten in der Massenproduktion von Magnetjochen verwendet. Diese Art von Material wird nur für einfache dünne Magnetpads und kleine monolithische Eisenkerne von Sensoren verwendet. Nach dem Formen dünner Bleche ist die Ebenheit gut, sodass kein Richtvorgang erforderlich ist. Die durch die Kaltumformung verursachte innere Spannung schwächt jedoch die magnetischen Eigenschaften erheblich. Unter häufigen Schaltbedingungen nehmen der Temperaturanstieg und der magnetische Verlust kontinuierlich zu, was den Designstandards für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb von Relais nicht entspricht.

In den Bereichen neue Energie und industrielle Steuerungsleistungselektronik werden geglühtes elektrisches Reineisen DT4A und DT4E bevorzugt für die internen magnetischen Jochhalterungen von Relais und Schützen verwendet. Dies gleicht den Umformprozess und die elektromagnetische Leistung aus und gewährleistet die Dimensionsstabilität des Präzisions-Relaisjoch-Stanzteils in wechselnden Umgebungen von -40 Grad bis 125 Grad. Diese reine Eisensorte weist nach dem Stanzen eine geringe Restspannung auf, und wenn sie mit kupferleitenden Stanzteilen zusammengebaut wird, weist die gesamte Einheit nach Millionen von Ein-/Aus-Vibrationstests keine strukturelle Verformung auf, was sie zur vielseitigsten Materialwahl für elektrische und elektromagnetische Niederspannungsstrukturkomponenten macht.

Bei der Materialauswahl in der Branche gibt es drei häufige Missverständnisse: Erstens die Annahme, dass die geringe Härte von reinem Eisen es daran hindert, mechanischen Belastungen standzuhalten. Magnetische Joch-Metallprägungen für EV-Relais dienen nur einer magnetischen Leitungsfunktion und tragen keine Lasten; Zur Spannungsverstärkung können sie mit Kohlenstoffstahlstützen kombiniert werden. Zweitens das Missverständnis, dass eine höhere Härte mit besseren magnetischen Eigenschaften einhergeht. Kaltverfestigung beschädigt die Kornstruktur und elektromagnetische Geräte müssen geglühtes, weiches Reineisen verwenden. Drittens die Verwechslung zwischen reinem Roheisen und elektrischem reinem Eisen. Ihre Leistungsindikatoren unterscheiden sich erheblich und sie sind für die Relay-Core-Verarbeitung nicht austauschbar.

Die allgemeine Auswahllogik lässt sich in drei Anwendungsszenarien zusammenfassen: Für die Herstellung magnetisch leitender Strukturkomponenten für Relais und Magnetventile wird geglühtes elektrisches Reineisen der DT4-Serie mit niedriger-Härte ausgewählt, um die Formgenauigkeit und magnetischen Eigenschaften der Blech-Relaisjochbaugruppe sicherzustellen; Nur zur Verwendung als Rohmaterial zum Schmelzen und Schmelzen wird reines Eisen der YT-Serie ausgewählt, bei dem die Härte keine Rolle spielt. und für einfache, nicht biegbare dünne magnetisch leitende Bleche kann kalt{3}gewalztes reines Eisen in kleinen Mengen verwendet werden. Die Härte von reinem Eisen kann durch Abschrecken nicht erhöht werden. Wenn die Struktur eine hohe Festigkeit erfordert, muss eine Verbundkonstruktion aus unterschiedlichen Metallen gewählt werden, um die unzureichende Festigkeit von reinem Eisen allein zu vermeiden.

Basierend auf den oben genannten Standards für die Materialauswahl und Umformung von reinem Eisen haben wir die Massenproduktion eines vollständigen Sortiments standardisiertRelais-Eisenjochhalterungen. Der gesamte Prozess nutzt DT4-geglühtes elektrisches Reineisen als Grundmaterial und nutzt eine integrierte Verarbeitung einschließlich progressivem Stanzen, Spannungsentlastungsnivellierung und Präzisionsschneiden. Wir kontrollieren die Materialhärte, die Parameter der magnetischen Permeabilität und die Maßtoleranzen streng, sodass unsere Produkte für Montageanforderungen aller Relaiskategorien in Automobil-, Photovoltaik- und industriellen Steuerungsanwendungen geeignet sind. Alle Chargenlieferungen werden mit vollständigen Materialtest- und Leistungsüberprüfungsberichten geliefert, wodurch häufige technische Probleme wie Magnetverlust, Verformung und Eingriffsfehler von Anfang an vermieden werden.

Für den Abgleich von Projektspezifikationen, Materialleistungstestberichte und Lösungen zur Verifizierung von Mustern mit gestanztem Elektriker-Eisenstreifen senden Sie bitte Ihre Relaiszeichnungen und Betriebsparameter zur Beratung und Diskussion.