Πρότυπα ποιοτικού ελέγχου για αυτοματοποιημένες συναρμολογήσεις με πριτσίνια και συγκολλημένες ασημένιες επαφές

Τα αυτοματοποιημένα ασημένια ηλεκτρικά εξαρτήματα με πριτσίνια και τα συγκροτήματα συγκόλλησης απαιτούν αυστηρή μηχανική επικύρωση για να αποφευχθεί η αποκόλληση της διεπαφής επαφής, η υπερβολική αντίσταση επαφής και η πρόωρη διάβρωση του τόξου σε επαφές DC υψηλής τάσης και διακόπτες κυκλώματος. Για να πληρούνται τα πρότυπα IATF 16949, η κατασκευή υψηλής απόδοσης απαιτεί ακριβή έλεγχο του πάχους του στρώματος αργύρου, των κλίσεων μικροσκληρότητας και της μηχανικής διατμητικής αντοχής άνω των 150 MPa για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία σε 100,{4}} κύκλους ηλεκτρικής μεταγωγής υπό συνθήκες λειτουργίας IEC60.

Για αυτοματοποιημένα συγκροτήματα ασημένιας επαφής με πριτσίνια και συγκόλληση, η ακεραιότητα της άρθρωσης πρέπει να επαληθεύεται στη διεπαφή-προς-φορέα, όχι μόνο με οπτική επιθεώρηση. Ένα σχέδιο ελέγχου παραγωγής θα πρέπει να συσχετίζει την αντοχή διάτμησης, την αντίσταση επαφής, τη μεταλλογραφική συγκόλληση, το πάχος στρώσης ασημιού-, την ανοχή διαστάσεων και την ιχνηλασιμότητα της διαδικασίας με τις ηλεκτρικές απαιτήσεις του τελικού ρελέ, του επαφέα, του διακόπτη ή της συσκευής μεταγωγής.

Οι κύριοι μηχανισμοί αστοχίας είναι ο μηχανικός διαχωρισμός, η ανεπαρκής περιοχή συγκόλλησης, η υπερβολική αντίσταση επαφής, η αποκόλληση του στρώματος από ασήμι, το έκκεντρο πριτσίνωμα, η εξώθηση συγκόλλησης, οι ρωγμές στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-και η παραμόρφωση του φορέα.

Για ρελέ και εξαρτήματα μεταγωγής χαμηλής{{0}τάσης, η αντίσταση επαφής θα πρέπει να μετράται υπό καθορισμένο ρεύμα δοκιμής, δύναμη επαφής, χρόνο σταθεροποίησης και περιβαλλοντικές συνθήκες. Μια τιμή milliohm χωρίς τη μέθοδο δοκιμής της δεν αρκεί για την πιστοποίηση του προμηθευτή.

Οι μηχανικές δοκιμές πρέπει επίσης να κάνουν διάκριση μεταξύ τραβήγματος-της κεφαλής πριτσινιού, φόρτισης διάτμησης, στρεπτικής φόρτισης και παραμόρφωσης φορέα. Ένας μεμονωμένος αριθμός δύναμης διάτμησης-δεν μπορεί να αντιπροσωπεύει κάθε διαμόρφωση άρθρωσης.

Υλικά επαφής AgSnO2 και AgNi: IEC 60947 Electrical Duty

Το AgSnO2 και το AgNi επιλέγονται ανάλογα με το ηλεκτρικό φορτίο, τη συχνότητα μεταγωγής, τις συνθήκες τόξου, τη δύναμη επαφής και την απαιτούμενη αντίσταση στη συγκόλληση ή τη διάβρωση.

Η ακριβής αναλογία AgSnO2, η δομή των σωματιδίων, η σκληρότητα και η οδός κατασκευής θα πρέπει να προσδιορίζονται στο πιστοποιητικό υλικού αντί να συνάγεται από το όνομα του προϊόντος.

Ελαττώματα άρθρωσης πριτσινιού: ±0,02 mm Γεωμετρία και έλεγχος διεπαφής

Τα κοινά ελαττώματα περιλαμβάνουν:

• Σχηματισμός έκκεντρου πριτσίνι σε έλεγχο διαστάσεων ±0,02–0,05 mm
• Ανεπαρκές ύψος ανατροπής που προκαλείται από λανθασμένο όγκο υλικού
• Ράγισμα από υπερβολική ψυχρή-παραμόρφωση κεφαλής
• Ελλιπής συγκόλληση ασήμι-σε-φορέα
• Χαλαρές κεφαλές επαφής μετά το σχηματισμό
• Υπερβολικά γρέζια που επηρεάζουν τη συναρμολόγηση του ρελέ
• Λανθασμένη ευθυγράμμιση επαφής που προκαλεί ανομοιόμορφη ηλεκτρική φόρτιση
• Τοπική παραμόρφωση σταμπωμένων BeCu ή χάλκινων φορέων

Ο μηχανισμός ελαττώματος συνήθως σχετίζεται με έναν συνδυασμό σκληρότητας υλικού, γεωμετρίας τυφλού, διάκενου μήτρας, δύναμης σχηματισμού, λίπανσης, φθοράς εργαλείων και ακρίβειας τροφοδοσίας.

Για αυτοματοποιημένες γραμμές, η επιθεώρηση διαστάσεων θα πρέπει να συνδέεται με την εγγραφή παραμέτρων διεργασίας. Εάν η διάμετρος της επαφής παραμένει εντός των ορίων ανοχής αλλά η διατμητική αντοχή της άρθρωσης πέσει, η επιθεώρηση των διαστάσεων από μόνη της δεν θα εντοπίσει τη βασική αιτία.

Η διαδικασία σύνδεσης καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο επιτυγχάνεται η μηχανική συγκράτηση, η ηλεκτρική συνέχεια, η εισαγωγή θερμότητας και η επαναληψιμότητα της παραγωγής. Ως εκ τούτου, στο καρφίνωμα με μήτρα, η συγκόλληση με αντίσταση και η συγκόλληση με υπερήχους θα πρέπει να αξιολογούνται σε σχέση με τη γεωμετρία της άρθρωσης και την ηλεκτρική εργασία αντί να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμες διαδικασίες.

Στο-Die Riveting: Progressive Die Control σε υψηλούς ρυθμούς παραγωγής

Στο-το πριτσίνωμα ενσωματώνει την τροφοδοσία επαφής, την τοποθέτηση του φορέα, το τρύπημα, τη διαμόρφωση και την επιθεώρηση σε μια ελεγχόμενη σειρά παραγωγής. Η διαδικασία μπορεί να μειώσει τη διακύμανση χειρισμού, επειδή η θέση επαφής είναι σταθερή μέσα στο εργαλείο σφράγισης ή διαμόρφωσης.

Οι βασικές μεταβλητές ελέγχου περιλαμβάνουν:

• Ακρίβεια τόνου τροφοδοσίας:τυπικά ελέγχεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδίασης
• Διάμετρος κορμού πριτσινιού:συνήθως ελέγχεται εντός ±0,02–0,05 mm
• Εκκαθάριση μήτρας:ορίζεται σύμφωνα με το πάχος και τη σκληρότητα του υλικού
• Σχηματισμός εγκεφαλικού επεισοδίου:ελέγχεται για να αποτρέπεται ο υπο-σχηματισμός ή ο υπερβολικός-σχηματισμός
• Ύψος κεφαλής πριτσινιού:μετράται με οπτική ή λέιζερ επιθεώρηση
• Θέση κέντρου επικοινωνίας:επαληθεύεται με βάση το δεδομένο φορέα
• Φθορά εργαλείου:παρακολουθείται μέσω υπογραφών μετατόπισης διαστάσεων και δύναμης

Το κύριο πλεονέκτημα της μηχανικής δεν είναι απλώς η ταχύτητα. Είναι η μείωση της διακύμανσης θέσης μεταξύ του σφραγισμένου φορέα και του στοιχείου επαφής.

Συγκόλληση με αντίσταση: Μεταλλογραφία ρεύματος, δύναμης και ψήγματος

Η ποιότητα της συγκόλλησης με αντίσταση εξαρτάται από την αλληλεπίδραση του ρεύματος συγκόλλησης, της τάσης, της δύναμης ηλεκτροδίου, του χρόνου συγκόλλησης, της κατάστασης επαφής, της αντίστασης υλικού και της γεωμετρίας του ηλεκτροδίου.

Για την επικύρωση της παραγωγής, μια προδιαγραφή συγκόλλησης θα πρέπει να ορίζει:

• Ρεύμα συγκόλλησης ή εύρος ενέργειας
• Δύναμη ηλεκτροδίου
• Χρόνος συγκόλλησης
• Γεωμετρία ηλεκτροδίων
• Αριθμός παλμών
• Κρατήστε χρόνο
• Μέγιστη αποδεκτή αποβολή
• Ελάχιστο ψήγμα ή περιοχή συγκόλλησης
• Καταστροφική συχνότητα δοκιμής
• Μεταλλογραφικά κριτήρια αποδοχής

Μια συγκόλληση που περνάει από μια οπτική επιθεώρηση μπορεί να εξακολουθεί να περιέχει ανεπαρκή σύντηξη ή υπερβολικό εσωτερικό κενό. Επομένως, η μεταλλογραφική τομή παραμένει χρήσιμη κατά την επικύρωση της διαδικασίας και τους περιοδικούς ελέγχους.

Συγκόλληση με υπερήχους: πλάτος, πίεση και περιοχή δεσμού

Η συγκόλληση με υπερήχους δημιουργεί κίνηση τριβής στη διεπαφή υπό ελεγχόμενη πίεση. Για τα ηλεκτρικά εξαρτήματα, το παράθυρο διεργασίας εξαρτάται από τη σκληρότητα του υλικού, την κατάσταση της επιφάνειας, τη γεωμετρία επαφής, το πλάτος των κραδασμών, τον χρόνο συγκόλλησης και την εφαρμοζόμενη δύναμη.

Σε αντίθεση με τη συγκόλληση με αντίσταση, η συγκόλληση με υπερήχους δεν βασίζεται κυρίως στη θέρμανση τοπικής ηλεκτρικής αντίστασης. Αυτό αλλάζει τη θερμική έκθεση του περιβάλλοντος στοιχείου.

Η πιστοποίηση της διαδικασίας πρέπει να συσχετίζεται:

Για λεπτά εξαρτήματα από χαλκό, ασήμι ή{0}}κράμα χαλκού, η υπερβολική ενέργεια υπερήχων μπορεί να προκαλέσει τοπική αραίωση, παραμόρφωση επιφάνειας ή ρωγμές. Αυτές οι επιπτώσεις θα πρέπει να ελέγχονται με καταστροφική-διατομική ανάλυση.

Ένας εξειδικευμένος προμηθευτής συγκροτήματος ασημί επαφής δεν θα πρέπει να αποδεσμεύει παρτίδες παραγωγής αποκλειστικά σύμφωνα με την επιθεώρηση καλλυντικών. Τα μηχανικά, ηλεκτρικά, μεταλλουργικά και διαστατικά χαρακτηριστικά πρέπει να συνδέονται μέσω ενός τεκμηριωμένου σχεδίου ελέγχου.

Διάτμηση: Καθορισμένη κατεύθυνση φορτίου και λειτουργία αστοχίας

Η δοκιμή διάτμησης θα πρέπει να προσδιορίζει τη γεωμετρία του εξαρτήματος, την κατεύθυνση φόρτωσης, την ταχύτητα σταυρού, την κατάσταση στήριξης, τον προσανατολισμό του δείγματος και την ταξινόμηση αστοχίας.

Ένας πελάτης μπορεί να καθορίσει μια απαίτηση όπως η διατμητική αντοχή μεγαλύτερη από ή ίση με 150 MPa, αλλά αυτή η τιμή δεν πρέπει να μεταφέρεται μεταξύ διαφορετικών γεωμετριών αρμών χωρίς μηχανική επικύρωση.

Ο τρόπος αποτυχίας είναι εξίσου σημαντικός:

Για καταστροφικό χαρακτηρισμό, η θέση του κατάγματος πρέπει να καταγράφεται μαζί με τη μέγιστη δύναμη.

Μεταλλογραφική διασταύρωση-Τομή: Κενό, ρωγμή και συγκόλληση-Επιθεώρηση περιοχής

Η μεταλλογραφία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη διάκριση ενός ελαττώματος διαστάσεων από ένα μεταλλουργικό ελάττωμα.

Η διατομή-μπορεί να αποκαλύψει:

• Ασημί-πάχος στρώσης
• Επαφή-με-διασύνδεση κινητής τηλεφωνίας
• Διαμεταλλικές περιοχές ή περιοχές διάχυσης όπου ισχύει
• Διαστάσεις ψήγματος συγκόλλησης
• Εσωτερικά κενά
• Ρωγμές
• Αποκόλληση
• Ροή υλικού μετά την κρύα πορεία
• Παραμόρφωση που προκαλείται από τη στάμπα-
• Τοπική αραίωση
• Κατάσταση διεπαφής επιμετάλλωσης

Μια αντιπροσωπευτική διαδικασία προετοιμασίας δείγματος μπορεί να περιλαμβάνει κοπή, στερέωση, λείανση, στίλβωση, χάραξη, όπου ισχύει, οπτική μικροσκοπία και τεκμηρίωση εικόνας.

Ασημί-Πάχος στρώσης και επιμετάλλωσης: XRF και Επαλήθευση διατομής-

Το πάχος του ασημί-στρώματος θα πρέπει να μετράται σύμφωνα με την κατασκευή της επαφής.

Για τα επιμεταλλωμένα μέρη, το XRF μπορεί να παρέχει ταχεία μη-μη καταστροφική διαλογή, ενώ η μεταλλογραφική ανάλυση διατομής- παρέχει άμεση φυσική μέτρηση.

Για μια διμεταλλική επαφή, το πάχος του αργύρου είναι μέρος της γεωμετρίας του υλικού επαφής και όχι μια συμβατική επιμεταλλωμένη επίστρωση. Επομένως, η μέθοδος επιθεώρησης πρέπει να ταιριάζει με την κατασκευή.

Μια προδιαγραφή ποιότητας προμηθευτή θα πρέπει να προσδιορίζει:

• Ποιότητα κράματος ασημιού
• Πάχος ή όγκος στρώματος αργύρου
• Ποιότητα υποστρώματος χαλκού
• Κατάσταση διεπαφής
• Ανοχή διαστάσεων
• Μέθοδος μέτρησης
• Συχνότητα δειγματοληψίας
• Αναγνώριση παρτίδας

Η φράση "επαφή με άργυρο" από μόνη της δεν ορίζει την περιεκτικότητα σε άργυρο, τη σύνθεση κράματος, το πάχος του στρώματος ή την ηλεκτρική λειτουργία.

Διάβρωση και περιβαλλοντικές δοκιμές: ASTM B117 και IEC 60947

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί δοκιμή ψεκασμού αλατιού-σύμφωνα με το ASTM B117 για την αξιολόγηση της αντοχής στη διάβρωση κατάλληλων επιμεταλλωμένων ή εκτεθειμένων-μεταλλικών στοιχείων. Ωστόσο, τα αποτελέσματα της έκθεσης στο ASTM B117 δεν θα πρέπει να ερμηνεύονται αυτόματα ως προβλέψεις ζωής απευθείας στο πεδίο-.

Για εξοπλισμό μεταγωγής χαμηλής-τάσης, οι απαιτήσεις του IEC 60947 θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μαζί με την πραγματική κατηγορία συσκευών, το ηλεκτρικό φορτίο, το περιβάλλον λειτουργίας, τη θερμοκρασία, την υγρασία και τη μηχανική λειτουργία.

Ο αυτοματισμός βελτιώνει τον ποιοτικό έλεγχο όταν τα δεδομένα μέτρησης συνδέονται με μεταβλητές διεργασίας. Μια κάμερα που ανιχνεύει μια επαφή που λείπει είναι χρήσιμη, αλλά ένα σύστημα παραγωγής ικανό να συσχετίζει τη θέση επαφής, το ύψος του πριτσινιού, τη δύναμη σχηματισμού, το ρεύμα συγκόλλησης, την αντίσταση και την ιχνηλασιμότητα της παρτίδας παρέχει πολύ ισχυρότερο έλεγχο της διαδικασίας.

Επιθεώρηση όρασης: ±0,005 mm Επαλήθευση διαστάσεων

Η οπτική επιθεώρηση υψηλής ανάλυσης-μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κρίσιμα γεωμετρικά χαρακτηριστικά όπου το σχέδιο του προϊόντος επιτρέπει την οπτική μέτρηση.

Τα τυπικά στοιχεία επιθεώρησης περιλαμβάνουν:

• Παρουσία επικοινωνίας
• Προσανατολισμός επαφής
• Διάμετρος κεφαλής πριτσινιού
• Ύψος κεφαλής πριτσινιού
• Θέση κέντρου επικοινωνίας
• Προφίλ φορέα
• Τριβές
• Επιφανειακή μόλυνση
• Στοιχεία που λείπουν ή τροφοδοτούνται-
• Παραμόρφωση σφράγισης

Μια δηλωμένη ανοχή όπως ±0,005 mm πρέπει πάντα να συνδέεται με την πραγματική δομή βάσης σχεδίασης και την ικανότητα του συστήματος μέτρησης. Δεν θα πρέπει να παρουσιάζεται ως καθολική ανοχή για κάθε διάταξη επαφής με στάμπα.

Ενσωματωμένη ηλεκτρική δοκιμή: Αντίσταση επαφής σε mΩ

Η δοκιμή ηλεκτρικής αντίστασης μπορεί να εντοπίσει τη μετατόπιση της διαδικασίας που δεν μπορεί να φανεί με οπτική επιθεώρηση.

Ένα ελεγχόμενο σύστημα μέτρησης πρέπει να ορίζει:

• Ρεύμα δοκιμής
• Τάση μέτρησης
• Δύναμη ανιχνευτή
• Θέση ανιχνευτή
• Χρόνος σταθεροποίησης
• Θερμοκρασία
• Όριο επιτυχίας/αποτυχίας
• Επαναληψιμότητα μέτρησης

Για παράδειγμα, εάν η προδιαγραφή πελάτη απαιτεί αντίσταση επαφής Μικρότερη ή ίση με 1 mΩ, το εξάρτημα μέτρησης και το ρεύμα δοκιμής πρέπει να μπορούν να επιλύσουν αυτήν την τιμή με επαρκή επαναληψιμότητα.

Η αντίσταση επαφής θα πρέπει να παρακολουθείται στατιστικά και όχι να ελέγχεται μόνο κατά την τελική επιθεώρηση.

SPC και IATF 16949: Δυνατότητα διεργασίας πριν από την κυκλοφορία της παρτίδας

Για εφαρμογές που σχετίζονται με αυτοκίνητα ή EV-, οι μελέτες ικανότητας διεργασιών μπορούν να εφαρμοστούν σε κρίσιμες διαστάσεις και παραμέτρους σύνδεσης.

Οι τυπικοί στατιστικοί έλεγχοι περιλαμβάνουν:

• Ανάλυση Cp/Cpk
• X-bar/R ή κατάλληλα γραφήματα ελέγχου
• Πρώτη-έγκριση κομματιού
• Εργαλείο-παρακολούθησης ζωής
• Μέτρηση-ανάλυση συστήματος
• Ιχνηλασιμότητα παρτίδας
• Μη συμμορφούμενος- διαχωρισμός προϊόντων
• Διορθωτικά αρχεία-ενεργειών

Το IATF 16949 παρέχει το πλαίσιο διαχείρισης ποιότητας-που χρησιμοποιείται συνήθως από τις αλυσίδες εφοδιασμού αυτοκινήτων. Οι ειδικές απαιτήσεις του πελάτη-παραμένουν απαραίτητες επειδή η πιστοποίηση σε ένα πρότυπο συστήματος διαχείρισης-δεν καθορίζει τα όρια τεχνικής αποδοχής για ένα συγκεκριμένο συγκρότημα ασημί επαφής.

Αυτοματοποιημένη μείωση ελαττωμάτων: Ανατροφοδότηση διαδικασίας αντί για τελική ταξινόμηση

Ο αυτοματισμός μειώνει τη διαφυγή ελαττωμάτων πιο αποτελεσματικά όταν τα αποτελέσματα της επιθεώρησης ανατροφοδοτούν τη διαδικασία διαμόρφωσης ή σύνδεσης.

Μια τυπική ακολουθία κλειστού-βρόχου είναι:

Αναγνώριση παρτίδας υλικού → τροφοδοσία → σφράγιση → τοποθέτηση επαφής → πριτσίνωμα/συγκόλληση → επιθεώρηση διαστάσεων → ηλεκτρική επιθεώρηση → καταγραφή δεδομένων → ανάλυση SPC → προσαρμογή διαδικασίας

Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους μηχανικούς παραγωγής να εντοπίσουν τη μετατόπιση πριν μια μεγάλη ποσότητα συγκροτημάτων φτάσει στην τελική επιθεώρηση.

Για παραγωγή μεγάλου-όγκου, η συχνότητα επιθεώρησης μπορεί να χωριστεί σε:

Ποια είναι η ελάχιστη απαίτηση διατμητικής αντοχής για αυτοματοποιημένα συγκροτήματα πριτσίνωσης επαφής αργύρου;

Τα αυτοματοποιημένα συγκροτήματα πριτσίνωσης ασημί επαφής πρέπει να αντέχουν ελάχιστη διατμητική αντοχή 150 MPa για να αποφευχθεί η μηχανική αποκόλληση υπό συνεχή ηλεκτρομαγνητική ενεργοποίηση υψηλής συχνότητας σε ρελέ και διακόπτες κυκλώματος.

Πώς διασφαλίζει η Xiamen Apollo Electric Co., Ltd την ιχνηλασιμότητα του υλικού για εξαρτήματα ασημένιας επαφής;

Η ιχνηλασιμότητα του υλικού διατηρείται μέσω αυστηρών πρωτοκόλλων ελέγχου παρτίδας IATF 16949, τα οποία συνδέουν τα πιστοποιητικά δοκιμής μύλου πρώτων υλών (φασματοχημική ανάλυση σύστασης για AgSnO2, AgCdO ή AgNi) απευθείας με τους αριθμούς παρτίδας που έχουν χαραχθεί με λέιζερ στην τελική συσκευασία.

Ποιος είναι ο τυπικός χρόνος παράδοσης δείγματος για ειδικά κατασκευασμένα συγκροτήματα συγκόλλησης επαφής;

Η τυπική κατασκευή πρωτοτύπων και η κατασκευή δειγμάτων για προσαρμοσμένα διμεταλλικά πριτσίνια, σφραγισμένες λεπίδες και συγκολλημένα συγκροτήματα επαφής απαιτούν συνήθως 10 έως 15 εργάσιμες ημέρες, που υποστηρίζονται από πλήρεις αναφορές επιθεώρησης διαστάσεων και μικρογραφίες διατομής υλικού.

Για νέο ή ανταλλακτικό συγκρότημα συγκόλλησης ασημί επαφής ήσε-καθηλωτική ηλεκτρική επαφή, παρέχετε το δισδιάστατο σχέδιο, το τρισδιάστατο μοντέλο, το υλικό επαφής, το υλικό φορέα, το ηλεκτρικό φορτίο, την αντίσταση επαφής στόχου, την απαίτηση αντοχής αρμού-, τον ετήσιο όγκο και την ισχύουσα προδιαγραφή IEC 60947 ή πελάτη. Η ανασκόπηση μηχανικής μπορεί στη συνέχεια να καθορίσει τη διαδικασία σύνδεσης, το σχέδιο επιθεώρησης, τις απαιτήσεις εργαλείων και τις παραμέτρους ελέγχου παραγωγής- πριν από την προσφορά.