وصلات فضية ملحومة في قواطع دوائر الجهد العالي-: ربط المواد ومقاومة القوس الكهربائي

تجمع مجموعة الاتصال الفضية النحاسية بين رأس تلامس-مرتكز على الفضة ودعامة نحاسية من خلال طبقة لحام متماسكة معدنية. بالنسبة لقواطع الدائرة ذات التيار العالي-، فإن اختيار مادة التلامس ودرجة حرارة اللحام وهندسة المفاصل وتغطية منطقة الروابط-وفحص ما بعد اللحام-يؤثر بشكل مباشر على مقاومة التلامس والارتفاع الحراري والاحتباس الميكانيكي وسلوك التآكل-القوسي.

بالنسبة إلى MCCB وغيرها من هياكل التحويل ذات التيار العالي-، فإن الهدف الهندسي ليس مجرد سطح تلامس غني بالفضة-. يجب أن يحافظ التجميع الكامل على مسار تيار منخفض المقاومة-مع مقاومة طاقة القوس المتكررة والتدوير الحراري والتحميل الميكانيكي عند واجهة الاتصال.

مواد الاتصال AgWC وAgC للتعرض للقوس الكهربائي

أثناء الانقطاع، يتعرض سطح التلامس للتدفئة الموضعية والربط القوسي ونقل المواد والتدوير الحراري المتكرر. لذلك يتم أخذ أنظمة AgWC وAgC في الاعتبار عندما يتطلب التطبيق مرحلة اتصال أصعب من الفضة النقية.

يجب تحديد الصيغة الفعلية وفقًا للتيار المقنن والجهد -وواجب انقطاع الدائرة القصيرة وتردد التبديل وهندسة الاتصال بدلاً من اسم المادة وحده.

بالنسبة لنظام اتصال MCCB، لا يمكن تقييم رأس الاتصال بشكل مستقل عن الدعم النحاسي. لا يزال من الممكن أن تنتج مادة التلامس ذات المقاومة الجيدة للقوس فشلًا مبكرًا في التجميع إذا كانت الواجهة النحاسية تحتوي على فراغات أو رطوبة غير كافية أو منطقة ربط غير كافية.

مقاومة التلامس والارتفاع الحراري في ظروف اختبار IEC 60947

تتأثر مقاومة التلامس بحالة السطح وضغط التلامس وصلابة المواد وهندسة التلامس وتصميم المسار الحالي. تكون قيمة المقاومة الأولية المنخفضة مفيدة فقط عندما تظل مستقرة بعد التدوير الحراري والكهربائي.

للتحكم في الإنتاج، يجب على الفرق الهندسية تحديد معايير قبول قابلة للقياس لما يلي:

• مقاومة التلامس بوحدة mΩ تحت تيار الاختبار المحدد.
• ارتفاع درجة حرارة الاتصال تحت التيار المقنن.
• جهة الاتصال-تفاوت أبعاد الرأس بالملليمتر.
• تغطية مشتركة ملحومة ومنطقة فارغة يمكن اكتشافها.
• قوة القص الميكانيكية (MPa).
• صلابة السطح أو الصلابة-الدقيقة بالجهد العالي حيثما ينطبق ذلك.

ولذلك ينبغي أن تحدد مواصفات المورد طريقة الاختبار وموقع القياس والتيار المطبق وحد القبول بدلاً من الإبلاغ فقط عن بيان عام مثل "المقاومة المنخفضة".

الوصلة النحاسية مقابل الوصلة المثبتة لوصلات التيار العالي-

يؤدي اللحام بالنحاس والتثبيت إلى إنشاء واجهات ميكانيكية وكهربائية مختلفة. يعتمد الاتصال المبرشم على التشوه الميكانيكي والاتصال المتحكم فيه بين المكونات، بينما يشكل اللحام بالنحاس وصلة معدنية من خلال سبيكة حشو مختلط.

يمكن أن يوفر الهيكل النحاسي منطقة متصلة مستمرة أسفل رأس الاتصال، ولكن فقط عندما يتم تصميم المفصل بشكل صحيح. يجب أن يتحكم المورد في إزالة النحاس، وتوزيع معادن الحشو، ومعدل التسخين، ودرجة الحرارة القصوى، وظروف التبريد.

بالنسبة للتثبيت، تتحول المتغيرات الأساسية نحو قطر ساق البرشام، وقوة التثبيت، وارتفاع الرأس، والتركيز، والتحميل الميكانيكي المسبق المتبقي.

درجة حرارة اللحام والترطيب وإزالة المفاصل

يجب إنشاء عملية اللحام بالنحاس من نظام الحشو المعدني الفعلي-بدلاً من درجة حرارة الفرن العامة.

تتضمن متغيرات العملية المهمة ما يلي:

• نطاق ذوبان سبائك الحشو ودرجة حرارة السائل.
• يدعم النحاس-حالة السطح قبل اللحام بالنحاس.
• اتصل بـ-تنسيق الرأس والدعم.
• الخلوص المشترك ومسافة التدفق الشعري.
• معدل التدفئة ودرجة حرارة الذروة.
• عقد الوقت في درجة حرارة اللحام.
• جو وقائي أو حالة فراغ.
• معدل التبريد والتحكم في التشويه.

لتأهيل الإنتاج، يجب استخدام المقاطع العرضية المعدنية- للتأكد من تدفق سبيكة الحشو عبر منطقة الربط المقصودة دون إفراغ مفرط أو ترطيب غير مكتمل أو تكوين بين معادن غير متحكم فيه.

قوة القص أكبر من أو تساوي 150 ميجا باسكال: تصميم الاختبار بدلاً من ادعاءات التسويق

يجب ذكر قيمة قوة القص-مثل أكبر من أو تساوي 150 ميجاباسكال فقط عندما تكون مرتبطة بمجموعة مواد محددة وهندسة مشتركة وطريقة اختبار. يمكن أن تتغير النتيجة الرقمية بشكل ملحوظ مع قطر رأس التلامس-، وسمك النحاس، ومنطقة التداخل، وإعداد العينة، واتجاه التحميل.

لتأهيل الموردين، يجب أن يحدد سجل الاختبار ما يلي:

يوفر المفصل الذي يفشل داخل المادة الأصلية وليس على طول الواجهة النحاسية معلومات هندسية مختلفة عن فشل الواجهة. ولذلك يجب أن توثق سجلات ضمان الجودة موقع الكسر، وليس فقط الحمل الأقصى.

هندسة دعم النحاس والتوصيل الكهربائي

يوفر الدعم النحاسي مسار الحمل الرئيسي للتيار-خلف رأس الاتصال. درجة النحاس، و-مساحة المقطع العرضي، وسمك الدعم، وهندسة المنطقة النحاسية-، كلها تؤثر على انخفاض الجهد والارتفاع الحراري.

عندما يتم تحديد الموصلية الكهربائية، يجب أن تحدد مواصفات الشراء درجة النحاس وأساس الاختبار. لا ينبغي نقل قيمة مثل أكبر من أو تساوي 85% IACS بين درجات النحاس دون التحقق.

يجب أن يمنع التصميم الميكانيكي أيضًا التركيز الحراري الزائد حول المنطقة النحاسية. يمكن أن تؤدي التغييرات الحادة في الأقسام، وأقسام الدعم الرفيعة، والتأثيرات النحاسية التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ إلى إنشاء تدرجات في درجة الحرارة المحلية أثناء التشغيل-العالي الحالي.

تصميم واجهة AgWC/AgC: التحكم في الأبعاد من 0.01 إلى 0.05 مم

يجب أن يظل رأس التلامس والدعم النحاسي متوازيين طوال عملية اللحام بالنحاس. اعتمادًا على حجم المكون وقدرة العملية، يمكن التحكم في الأبعاد الحرجة ضمن نطاقات مثل ±0.01 مم إلى ±0.05 مم، ولكن يجب تحديد التسامح الفعلي بدءًا من رسم تصميم الكسارة ومكدس التجميع -أعلى.

تتضمن الأبعاد الرئيسية عادةً ما يلي:

• اتصل بـ-قطر الرأس.
• اتصل بـ-سمك الرأس.
• دعم العرض والسمك.
• قطر منطقة اللحام-.
• اتصل بـ-تسطيح الوجه.
• التركيز بين رأس الاتصال والدعم.
• ارتفاع التجميع النهائي.

يجب إجراء فحص الأبعاد بعد اللحام بالنحاس لأن التشوه الحراري يمكن أن يغير الشكل الهندسي النهائي.

عيوب اللحام: الفراغات، وعدم البلل، وعدم المحاذاة

ترتبط عيوب اللحام الأكثر أهمية بشكل عام بتدفق الحشو غير الكامل، وانحباس الغاز، والتلوث، والتسخين غير المنضبط.

ولذلك ينبغي دمج عملية اللحام الخاضعة للرقابة مع فحص الأبعاد بدلاً من معاملتها كعملية حرارية معزولة.

فحص X-بالأشعة المقطعية/المقطعية بحثًا عن عيوب اللحام الداخلي

لا يمكن للفحص البصري تحديد الفراغات الداخلية بشكل موثوق أسفل رأس الاتصال الفضي. بالنسبة لمكونات الكسارة ذات التيار العالي-، يمكن أن توفر الأشعة السينية أو التصوير المقطعي المحوسب-دليلًا غير مدمر على حالة المفصل الداخلي.

يجب أن تحدد مواصفات الفحص ما يلي:

• منطقة التفتيش.
• الحد الأدنى لحجم العيب الذي يمكن اكتشافه.
• الحد الأقصى المسموح به لنسبة الفراغ أو حجم الفراغ الفردي.
• مكان القبول.
• تردد أخذ العينات.
• قرار المعدات.
• تحديد الكثير.
• نموذج تقرير التفتيش.

يجب أن يتم الاتفاق على حدود القبول مع رسم المكونات أو خطة الجودة. إن عبارة "الفراغ الصفري" العامة ليست مفيدة من الناحية الفنية ما لم يتم تحديد عتبة الكشف أيضًا.

التحقق بالموجات فوق الصوتية والمعادن

يمكن النظر في الفحص بالموجات فوق الصوتية حيث توفر هندسة المكونات ومجموعة المواد اقترانًا صوتيًا كافيًا وفصلًا للإشارة.

من أجل تأهيل العملية، تظل دراسة المعادن المدمرة مفيدة لأنها تكشف بشكل مباشر:

• استمرارية طبقة -النحاس.
• توزيع الحشو.
• مناطق تفاعل الواجهة.
• المسامية.
• الشقوق.
• ترطيب غير كامل.
• ارتفاع درجة الحرارة الموضعية.

تخدم الاختبارات غير التدميرية وعلم المعادن أغراضًا مختلفة. تدعم NDT فحص الإنتاج دون تدمير المكون؛ يوفر علم المعادن أدلة تفصيلية عن عملية -التطور من العينات المحددة.

اختبار القص وتحليل الوضع-الفشل

يجب أن يطبق اختبار القص حملاً متحكمًا فيه على رأس جهة الاتصال حتى يحدث فشل في الواجهة أو يحدث عطل في المادة الرئيسية.

يجب أن يحتوي تقرير الاختبار على تعريف العينة، دفعة المادة، منطقة المفصل، القوة القصوى، الضغط المحسوب، تكوين التحميل وموقع الكسر.

على سبيل المثال:

إجهاد القص (MPa)=الحد الأقصى لحمل القص (N) ÷ منطقة الترابط الفعالة (مم²)

إذا لم يتم قياس منطقة الترابط الفعالة بشكل متسق، فلا يمكن مقارنة بيانات قوة القص من الأشكال الهندسية المختلفة للمكونات بشكل مباشر.

شهادة مواد AgWC/AgC وسجلات الدُفعات

بالنسبة لمكونات تحويل الجهد العالي-المتعلقة بالسيارات-، يجب أن تمتد إمكانية تتبع المواد من المواد الخام الواردة إلى التجميع النهائي.

يمكن أن يتضمن السجل الخاضع للرقابة ما يلي:

• اتصل بـ-درجة المواد.
• المحتوى الفضي أو التركيبة المعلنة.
• كربيد التنغستن أو مواصفات مرحلة الكربون.
• درجة النحاس.
• حشوة-درجة معدنية.
• مورد المواد الخام-.
• رقم الدفعة.
• تاريخ الإنتاج.
• تحديد معدات اللحام.
• ملف تعريف درجة حرارة اللحام.
• تعريف خط المشغل أو الإنتاج-.
• نتيجة NDT.
• نتيجة فحص الأبعاد.
• نتيجة الاختبار الميكانيكي.

يمكن أن توفر أنظمة الجودة ISO 9001 وIATF 16949 إطارًا للتحكم في العمليات وإمكانية التتبع، في حين أن معايير قبول المكونات الفعلية يجب أن تظل محددة للمنتج-.

RoHS و REACH الامتثال للمواد

ويجب توثيق امتثال المواد من خلال الإعلانات الخاضعة للرقابة، والاختبارات المعملية عند الاقتضاء.

بالنسبة للمشتريات، يجب أن تميز حزمة الموردين بين:

• إعلان تكوين المواد.
• وثائق الامتثال لـ RoHS.
• الوصول إلى المادة-إعلان حالة.
• شهادة المواد الواردة.
• إمكانية تتبع الإنتاج-الدفعي.
• سجل التفتيش النهائي.

يمنع هذا الفصل التعامل بشكل غير صحيح مع مستند الامتثال كدليل على الأداء الميكانيكي أو الكهربائي.

قدرة العملية: ±0.01 مم إلى ±0.05 مم الأبعاد الحرجة

يجب تقييم القدرة الأبعادية مقابل الرسم الهندسي الفعلي. بالنسبة لتجميعات الاتصال الدقيقة، قد يشمل القياس ميكرومترات أو أنظمة بصرية أو معدات CMM أو أجهزة قياس مخصصة.

عندما يحدد الرسم ±0.01 مم، يجب على المورد إثبات قدرة العملية باستخدام نظام قياس محدد وطريقة أخذ العينات بدلاً من الاعتماد على نتيجة فحص واحدة.

للحصول على حجم أكبر- من الإنتاج، يمكن تطبيق التحكم الإحصائي في العملية على أبعاد مثل ارتفاع رأس التلامس-، وسمك الدعم، وارتفاع التجميع النحاسي، والتركيز.

ما الذي يحدد قوة وصلة اللحام المطلوبة للتلامس الفضي لقاطع الدائرة الكهربائية؟

تعتمد القيمة المطلوبة على هندسة التلامس، وحمل التجميع، والتدوير الحراري، وواجب التطبيق. يجب تحديد قوة القص بوحدة MPa مع هندسة الاختبار ومنطقة الترابط واتجاه التحميل ووضع الفشل.

كيف يتم التحقق من جودة اللحام الداخلي لمجموعة الاتصال الفضية؟

يمكن للفحص بالأشعة السينية أو الأشعة المقطعية تحديد الفراغات الداخلية والترابط غير الكامل دون تدمير المكون. يمكن بعد ذلك أن تخضع العينات المختارة لتقسيم المعادن واختبار القص لتأهيل العملية.

ما هي إمكانية التتبع التي يجب على المورد توفيرها لجهات الاتصال النحاسية AgWC أو AgC؟

يجب على المورد ربط دفعات دعم -المواد والنحاس-المتصلة بحشو-السجلات المعدنية، ومعلمات اللحام، ونتائج الاختبارات غير التدميرية، وفحص الأبعاد، وتحديد الدفعة النهائية. يمكن لأنظمة ISO 9001 أو IATF 16949 أن تدعم هيكل التتبع هذا.

بالنسبة لبرامج قواطع الدائرة الحالية-، أرسل رسم جهة الاتصال ومتطلبات المواد AgWC/AgC ومعايير فحص اللحام الآنمجموعة الاتصال الفضية النحاسية، حتى يتمكن فريق التصنيع من مراجعة التصميم المشترك، والأدوات، والاختبارات غير التدميرية، وجدوى الإنتاج قبل إصدار الشراء التالي.