Branchenbeobachtung zum gesamten-Prozess zur Herstellung von Kernsubstraten für Hochspannungs-DC-Relais

Mit der kontinuierlichen Verbreitung neuer Energiespeicher, Photovoltaikanlagen und fahrzeugmontierter Hochspannungs-Gleichstromgeräte bestimmt die Fertigungsgenauigkeit von Hochspannungsschalt-Dichtungskomponenten direkt die Gesamtdruckfestigkeit, Luftdichtheit und Lichtbogenlöschfähigkeit des Geräts. Metallisierte Aluminiumoxidkeramik für Gleichstromrelais nutzt ihre umfassenden Vorteile in Bezug auf Isolierung, hohe Temperaturbeständigkeit und luftdichte Verbindung und ist zum zentralen Funktionssubstrat für Gleichstromrelaishohlräume geworden. Der gesamte Herstellungsprozess beginnt mit ultrafeinen Pulverrohstoffen; Abweichungen in den Prozessparametern bei jedem Schritt verändern die Dichte des Substrats und wirken sich letztendlich auf die Betriebsstabilität unter Hochspannungsbedingungen aus.

Hochreines ultrafeines Pulver ist die Grundlage für die Herstellung qualifizierter Rohlinge. Die Rohstoffe werden ultrafein pulverisiert, um die Partikelgröße innerhalb von 1 Mikrometer zu kontrollieren, kombiniert mit Sprühgranulierung, um die Partikelfließfähigkeit zu optimieren, und der Zugabe organischer Bindemittel, um die Formgleichmäßigkeit zu verbessern. Für EV-Aluminiumoxidkeramik-Relaisgehäuse gelten strenge Anforderungen an die Formkonsistenz des Rohlings, und die Branche unterscheidet drei gängige Formschemata basierend auf der Form der Komponente. Einfache, regelmäßige Strukturen werden effizient durch Trockenpressen in Massenproduktion hergestellt, während unregelmäßig geformte Hohlräume durch Schlickerguss gebildet werden und Präzisionshohlräume mit Mikroporen durch Bandguss mit Voreinbettung hergestellt werden. Nach dem Sintern verflüchtigt sich das vorab eingebettete Material und bildet einen standardmäßigen versiegelten Kanal.

Das Hochtemperatursintern ist der Kernprozess, der die mechanische Festigkeit und Isolationsleistung des Substrats bestimmt. Der Mainstream der Branche nutzt zwei Hauptverfahren: Sintern bei Atmosphärendruck und heißisostatisches Pressen (HIP). Modelle mit hoher-Zuverlässigkeit von EV-Relais-Aluminiumoxid-Keramikgehäusen und Hochspannungs-Gleichstrom-Keramikschützen verwenden im Allgemeinen HIP, bei dem die gleichzeitige Einwirkung von hoher Temperatur und hohem Druck die innere Dichte erheblich verbessert. Nach dem Sintern muss der Rohling einer Röntgenfehlerprüfung unterzogen werden, um ihn auf innere Porosität und Mikrorisse zu prüfen. Dadurch wird das Risiko von Ausfällen und Leckagen während des Hochdruckbetriebs beseitigt und die Grundlage für die anschließende Metallisierung und Präzisionsbearbeitung gelegt.

Das Substrat weist nach dem Formen und Sintern eine extrem hohe Härte auf und erfordert eine CNC-Präzisionsbearbeitung mit superharten Diamant- und CBN-Werkzeugen. Mehrstufige Schleif- und Spiegelpolierprozesse beseitigen Oberflächenfehler Schicht für Schicht. Die Dichtungsschnittstelle der verschleißfesten metallisierten Aluminiumoxidkeramik für EV-Relais muss eine extrem geringe Rauheit aufweisen, um die Haftfestigkeit der metallisierten Schicht sicherzustellen. Für die internen Mikrolöcher und unregelmäßig geformten Positionierungsnuten des Relais werden Laser- und Mikroelektroerosionsbearbeitungsprozesse eingesetzt, die eine Maßkontrollgenauigkeit von bis zu ±0,005 mm erreichen und die Toleranzstandards für vakuumversiegelte Baugruppen erfüllen.

Die Metallisierungsversiegelung ist ein Kernprozess, der für diesen Substrattyp für Gleichstromrelais spezifisch ist. Eine dichte Übergangsschicht wird durch Siebdrucken mit Molybdän-Mangan-Metallpaste und Hochtemperatursintern gebildet, kombiniert mit einer galvanisierten Nickelschicht, um eine hermetisch dichte Schweißnaht mit dem Metallgehäuse zu erreichen. Das metallisierte, geschweißte DC-Relais-Keramikgehäuse nutzt einen vollständigen Metallisierungsprozess, um einen mit Inertgas- abgedichteten Hohlraum zu schaffen, der ein kontinuierliches Gleichstromlichtbogenbrennen wirksam unterdrückt. Dieser vollständige Prozess isoliert Außenfeuchtigkeit und korrosive Gase und hält den Kontaktwiderstand stabil aufrecht, sodass er für den unbeaufsichtigten Langzeitbetrieb in Photovoltaik- und Energiespeicheranwendungen geeignet ist.

Derzeit steigen die Spannungsniveaus neuer Energie-Hochspannungs-Gleichstromsysteme kontinuierlich an, und die Industrie verbessert ständig die Standards für die Druckfestigkeit, die hermetisch abgedichtete Haltbarkeit und die Lichtbogenbeständigkeit von Dichtungssubstraten.Aluminiumoxid-metallisierte Keramik für GleichstromrelaisMit seinem integrierten Präzisionsfertigungsprozess deckt es den DC-Relaisbedarf aller Szenarien ab, einschließlich Automobil-, Energiespeicher- und Photovoltaikanwendungen. Unsere durchgängige Prozesskontrolle, von der Pulverformulierung über das Sintern bis hin zur Metallisierungsveredelung, mindert wirksam hoch{3}häufige Fehler wie Isolationsversagen, Hohlraumleckagen und Ablösung von Metallschichten und gewährleistet so den lang-stabilen Betrieb von Hochspannungs-Gleichstromgeräten.

Unsere massengefertigten DC-Relais aus metallisierter Aluminiumoxidkeramik nutzen ein ausgereiftes, durchgängiges Präzisionsfertigungssystem und halten sich strikt an einen vollständigen Satz an Pulver-, Sinter- und Metallisierungsverarbeitungsstandards. Maßtoleranzen, Luftdichtheit und Lichtbogenwiderstands-Isolationsindikatoren haben alle die Zuverlässigkeitsüberprüfung der Hochspannungs-Gleichstrom-Betriebsbedingungen bestanden. Kundenspezifische Hohlraumformen und Metallisierungsbereichsspezifikationen werden unterstützt, was eine Chargenanpassung an verschiedene Anforderungen an die Energiespeicherung, Photovoltaik und Automobil-DC-Relaismontage ermöglicht. Für Mustertests, Prozessanpassungen und Massenbeschaffungslösungen können Sie sich gerne an unser technisches Ingenieursteam wenden, um mit uns zusammenzuarbeiten.