Los contactos de plata soldables son elementos de contacto eléctricos diseñados para unirse a un soporte conductor mediante resistencia, proyección, láser u otros procesos de soldadura controlados. La selección del material debe equilibrar la resistencia de contacto, la erosión del arco, la dureza, la conductividad eléctrica, el comportamiento de soldadura, la compatibilidad de los portadores y la carga térmica generada durante el montaje y el servicio.Para conjuntos de relés, interruptores, disyuntores y contactos para automóviles, la aleación de contacto no se puede seleccionar únicamente a partir del contenido de plata. La interfaz de soldadura y la superficie de contacto eléctrico final realizan funciones diferentes y, por lo tanto, requieren una evaluación por separado.
¿Qué determina el rendimiento de las puntas de contacto plateadas?
Un botón de contacto plateado normalmente consta de dos zonas funcionales:
El material de contacto - proporciona la superficie de conmutación eléctrica.
El material portador o de resorte - proporciona soporte mecánico, conducción de corriente y la fuerza de contacto requerida.
El proceso de soldadura crea una conexión metalúrgica o mecánicamente consolidada entre estos componentes. Por lo tanto, el material de la punta de contacto eléctrico debe satisfacer dos requisitos diferentes: un comportamiento eléctrico estable en la superficie de trabajo y un comportamiento de unión predecible en la interfaz trasera.
Superficie de contacto eléctrico
La superficie de contacto está expuesta a:
- Resistencia de contacto
- Corriente de conmutación
- arco eléctrico
- calentamiento en julios
- Impacto mecánico
- Rebote de contacto
- Oxidación o contaminación
- Transferencia de material inducida por arco-
La plata y las aleaciones-a base de plata se utilizan ampliamente debido a su alta conductividad eléctrica y térmica. Las adiciones de aleaciones se introducen cuando la aplicación requiere mayor dureza, mayor resistencia a la soldadura, mejor resistencia a la erosión por arco o mejor resistencia a la transferencia de material.
Interfaz de soldadura
La parte posterior de los Botones de Contacto Eléctrico debe ser compatible con el portador y el proceso de soldadura.
Los materiales portadores típicos incluyen:
| Material de soporte | Consideración típica de unión |
|---|---|
| Cobre | Alta conductividad eléctrica; La extracción de calor puede afectar los requisitos de corriente de soldadura. |
| Aleación de cobre | La resistencia mecánica es mayor que la del cobre puro; La composición de la aleación afecta el comportamiento de la soldadura. |
| Latón | Requiere validación del proceso porque las aleaciones que contienen zinc responden de manera diferente al calor |
| Cobre niquelado | La condición de la superficie y el espesor del revestimiento afectan el comportamiento eléctrico y de soldadura. |
| Acero | Una mayor resistencia eléctrica puede concentrar el calor de soldadura en la interfaz |
| aleación de níquel | Se utiliza donde los requisitos mecánicos o térmicos superan a los portadores de cobre convencionales. |
Una aleación de contacto de plata redonda que funciona bien eléctricamente aún puede producir una soldadura inestable si la presión del electrodo, la corriente de soldadura, la duración del pulso, la condición de la superficie o el espesor del portador no son adecuados.
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Selección del material de contacto de plata circular según los requisitos eléctricos y mecánicos
La calidad correcta del material depende más de la capacidad de conmutación que de una preferencia universal por un alto contenido de plata.
Plata Pura
La plata pura proporciona una conductividad eléctrica y térmica muy alta y una baja resistividad eléctrica intrínseca. Es adecuado donde la conductividad es el requisito dominante y la función de conmutación no impone una erosión por arco excesiva ni tensión de soldadura.
Su limitación es el rendimiento mecánico y{0}}relacionado con el arco. La plata pura es relativamente blanda y puede ser susceptible a la deformación, la transferencia de material y el contacto de soldadura en condiciones de conmutación exigentes.
Materiales de contacto de óxido a base de plata-
Los sistemas de óxido a base de plata-se suelen seleccionar cuando el servicio de conmutación genera un mayor arco eléctrico.
Los ejemplos incluyen:
- AgSnO₂
- AgNi
- AgZnO
- AgSnO₂In₂O₃
La estructura de aleación o compuesto cambia el equilibrio entre conductividad eléctrica, dureza, resistencia a la erosión por arco y resistencia a la soldadura por contacto.
Plata-Sistemas de níquel
Los materiales AgNi se utilizan cuando se requiere una mejor resistencia a la erosión eléctrica y la transferencia de material manteniendo al mismo tiempo una conductividad eléctrica útil.
La distribución del níquel dentro de la matriz de plata influye en el comportamiento de la superficie de los puntos de contacto de plata de los terminales eléctricos durante la conmutación repetida. La composición adecuada depende del nivel actual y del modo de conmutación.
Plata-Sistemas de óxido de estaño
AgSnO₂ se considera frecuentemente para cargas de conmutación más altas porque la fase de óxido puede mejorar la resistencia a la erosión por arco y la soldadura por contacto en comparación con la plata pura.
Sin embargo, un mayor contenido de óxido generalmente cambia la conductividad eléctrica y el comportamiento de fabricación. Por lo tanto, es necesario evaluar el material en función de la capacidad de conmutación real en lugar de seleccionarlo únicamente según el contenido nominal de Ag.
Comparación de materiales de contacto de plata redondos
| Sistema de materiales | Conductividad eléctrica | Resistencia al arco | Resistencia de soldadura de contacto | Dirección de aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| Ag pura | muy alto | Más bajo | Más bajo | Estrés de conmutación de bajo a moderado |
| AgNi | Alto | Mejorado | Mejorado | Relés, interruptores, dispositivos de control. |
| AgSnO₂ | Alto | Alto | Alto | Mayores corrientes de conmutación y cargas de irrupción |
| AgZnO | Alto | Mejorado | Mejorado | Aplicaciones de conmutación que requieren un comportamiento de contacto basado en óxido |
| AgSnO₂‑In₂O₃ | Alto | Alto | Alto | Aplicaciones de conmutación exigentes seleccionadas |
Los valores anteriores describen tendencias de selección-de materiales en lugar de calificaciones de rendimiento universales. La selección final requiere validación bajo las condiciones de conmutación y carga eléctrica del cliente.
Selección de contactos de plata soldables para diferentes dispositivos eléctricos
Relés electromecánicos
Los contactos eléctricos soldados con plata funcionan bajo ciclos repetidos de cierre y apertura. La selección del material debe cubrir la corriente de carga, la frecuencia de conmutación impulsada por la bobina, el tipo de carga de CA o CC, la fuerza de contacto, el rebote del contacto, la duración del arco, el ciclo de vida objetivo y el riesgo de soldadura por contacto. Se recomiendan las aleaciones AgNi y AgSnO₂ una vez que las cargas de conmutación superan el límite de trabajo de la plata pura.
Aparamenta de baja tensión
Los contactos de soldadura compuestos transportan mayor corriente y soportan cargas térmicas más pesadas. La evaluación a nivel del sistema incluye corriente soportada de corta duración, corriente continua, corriente de cierre, corriente de corte, duración del arco, aumento de temperatura y resistencia mecánica. El material de contacto de plata elegido debe coincidir con el mecanismo de conmutación completo.
Disyuntores
Se requiere que los contactos circulares de plata funcionen tanto en estados operativos normales como en condiciones de falla. El cribado del material tiene en cuenta la conductividad eléctrica, la resistencia a la erosión por arco, la dureza mecánica, las propiedades antisoldadura y la estabilidad térmica. Los diseños finales deben satisfacer los estándares industriales pertinentes y las condiciones operativas validadas por el fabricante.
Aplicaciones automotrices y vehículos eléctricos
Los relés automotrices y los componentes de conmutación HVDC imponen requisitos adicionales a los materiales de las puntas de contacto de plata debido a las diferencias fundamentales entre los arcos de CC y los arcos de CA. Los parámetros clave para la evaluación son voltaje CC, corriente continua, corriente de irrupción, corriente de corte, espacio de contacto, frecuencia de conmutación, entorno térmico y atmósfera de trabajo sellada o controlada por gas. La selección de materiales para contactores HVDC debe realizarse junto con la estructura de supresión de arco y el diseño general del contactor.
Preguntas frecuentes sobre soldadura de compuestos
¿Qué material es mejor para los botones de contacto plateados?
No existe una calificación universal. Pure Ag, AgNi y AgSnO₂ abordan diferentes condiciones de conmutación. La selección correcta depende de la corriente, el voltaje, el funcionamiento CA/CC, la energía del arco, la fuerza de contacto, el ciclo de vida y el material portador.
¿Cómo se verifica la calidad de la soldadura de los contactos de plata?
La calidad de la soldadura se puede verificar mediante inspección dimensional, pruebas de resistencia eléctrica, pruebas de tracción o corte y examen metalográfico. Los criterios de aceptación deben definirse de acuerdo con los requisitos mecánicos y eléctricos del conjunto de contactos.
¿Qué información se debe proporcionar al solicitar Puntas de Contacto Eléctrico?
Proporcione el plano de contacto, los requisitos de material, el material de soporte, las dimensiones, el método de soldadura, la tensión/corriente nominal, las condiciones de conmutación, el ciclo de vida requerido, las tolerancias y los requisitos de cumplimiento aplicables. Una muestra de producción también es útil para la validación del proceso.
contáctanos
Para el abastecimiento de producción, envíe el plano de contacto junto con la especificación del portador y el método de soldadura. La revisión de ingeniería puede entonces centrarse en la calidad del material,Contactos de plata soldablesgeometría, ruta de formado, compatibilidad de soldadura, requisitos de inspección y trazabilidad de lotes antes de la cotización y la producción de muestras.
