Βασικές αρχές υλικών από κράμα αργύρου και εφαρμογές ηλεκτρικής επαφής

Τα κράματα αργύρου είναι υλικά λειτουργικού κράματος με βάση το ασήμι, που ενσωματώνουν μεταλλικά στοιχεία όπως χαλκό, νικέλιο, βολφράμιο, σίδηρο, κασσίτερο, κάδμιο και δημήτριο. Λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της θερμικής αγωγιμότητας και της σταθερότητας του ασημιού, τα υλικά με βάση-ασήμι χρησιμοποιούνται ευρέως από καιρό σε ηλεκτρικά, ηλεκτρονικά, ηλεκτρικά συστήματα ελέγχου και αγώγιμα συστήματα ακριβείας. Με την ανάπτυξη του βιομηχανικού εξοπλισμού προς υψηλότερες συχνότητες, υψηλότερα φορτία και σμίκρυνση, διάφορα υλικά επαφής από κράμα αργύρου αναβαθμίζονται συνεχώς προς υψηλότερη αντοχή στη φθορά, υψηλότερη αντίσταση συγκόλλησης και υψηλότερη αξιοπιστία.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Στις σύγχρονες ηλεκτρικές συσκευές χαμηλής-τάσης και στα πεδία βιομηχανικού ελέγχου, οι ασημένιες ηλεκτρικές επαφές έχουν γίνει βασικά αγώγιμα εξαρτήματα σε ρελέ, επαφές, διακόπτες κυκλώματος και αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου. Διαφορετικά συστήματα κράματος αργύρου μπορούν να βελτιστοποιηθούν για διαφορετικά φορτία ρεύματος, περιβάλλοντα τόξου και μηχανικές απαιτήσεις ζωής, διαμορφώνοντας έτσι ένα πλούσιο σύστημα ταξινόμησης υλικών.

 

Τα υλικά από κράμα αργύρου έχουν συνήθως τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, μειώνοντας αποτελεσματικά την αύξηση της θερμοκρασίας επαφής.

Καλή αντίσταση στο κάψιμο του τόξου-απενεργοποίηση, κατάλληλο για περιβάλλοντα με συχνή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση.

Υψηλή αντοχή στη συγκόλληση, βελτίωση της λειτουργικής σταθερότητας του εξοπλισμού.

Καλή μηχανική αντοχή και αντοχή στη φθορά.

 

Κατάλληλο για διάφορες διαδικασίες κατασκευής όπως μεταλλουργία σκόνης, χύτευση και ψυχρή επεξεργασία.

Επί του παρόντος, τα κοινά υλικά ηλεκτρικής επαφής-με βάση το ασήμι περιλαμβάνουν κυρίως συστήματα όπως ασήμι-νικέλιο, ασήμι-χαλκός, ασήμι-βολφράμιο, ασήμι-σίδηρος, ασήμι-οξείδιο του κασσίτερου και οξείδιο του ασημιού{6}}καδμίου. Μεταξύ αυτών, προϊόντα όπως επαφές Silver για διακόπτες, Silver επαφές για ρελέ και Silver επαφές για διακόπτες απαιτούν την επιλογή του κατάλληλου τύπου κράματος βάσει διαφορετικών συνθηκών λειτουργίας.

 

Ο άργυρος απορροφά μεγάλη ποσότητα οξυγόνου στη λιωμένη του κατάσταση σε υψηλές θερμοκρασίες. Ως εκ τούτου, τίθενται αυστηρές απαιτήσεις για την προστασία της ατμόσφαιρας και τον έλεγχο της αποξείδωσης κατά τη διάρκεια των διεργασιών τήξης και χύτευσης. Ο ακατάλληλος έλεγχος της περιεκτικότητας σε οξυγόνο μπορεί εύκολα να οδηγήσει στο σχηματισμό πόρων, εγκλεισμάτων, στρωμάτων οξειδίου και επιφανειακών ελαττωμάτων μέσα στο υλικό, επηρεάζοντας έτσι την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη μηχανική αξιοπιστία. Στη βιομηχανική παραγωγή, μέθοδοι όπως η τήξη υπό κενό, η προστασία αδρανούς αερίου και η κάλυψη φλόγας χρησιμοποιούνται συνήθως για τον έλεγχο της οξείδωσης και τη διασφάλιση των απαιτήσεων σταθερότητας των κατασκευαστών ηλεκτρικών επαφών αργύρου.

 

Χαρακτηριστικά και Εφαρμογές Αργυρού-Κραμάτων Νικελίου

 

Τα κράματα ασημιού-νικελίου είναι από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά ηλεκτρικής επαφής στην ηλεκτρική βιομηχανία χαμηλής-τάσης. Επειδή ο άργυρος και το νικέλιο είναι μη αναμίξιμα τόσο σε στερεά όσο και σε υγρή κατάσταση, συνήθως κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μεταλλουργία σκόνης. Η προσθήκη νικελίου βελτιώνει σημαντικά τη σκληρότητα, την αντοχή στη φθορά και την αντίσταση{4}}του ασημιού.

 

Τα υλικά επαφής Silver Nickel προσφέρουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

 

Σταθερή αντίσταση επαφής.

Ισχυρή αντοχή στη διάβρωση του τόξου.

Εξαιρετική αντοχή στη μεταφορά μετάλλων.

Υψηλή μηχανική αντοχή;

Καλή μηχανική ικανότητα.

 

Σε βιομηχανικές εφαρμογές, οι ηλεκτρικές επαφές Silver Nickel για Επαφές χρησιμοποιούνται συνήθως σε επαφές AC, ρελέ, μαγνητικούς εκκινητές, ρυθμιστές τάσης και διακόπτες αυτόματου ελέγχου. Για συχνή λειτουργία, τα υλικά από ασήμι-νικελίου επεκτείνουν αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών επαφών.

 

Εν τω μεταξύ, τα κράματα ασημιού-νικελίου χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως ως αγώγιμα υλικά επαφής πυρήνα σε συστήματα διακοπτών κυκλώματος μέσης και χαμηλής τάσης όπως τα MCCB.

 

Ανάλυση απόδοσης αργύρου-Κραμάτων χαλκού

 

Τα κράματα ασημιού-χαλκού είναι τυπικά συστήματα δυαδικών κραμάτων, με τον χαλκό να παίζει πρωτίστως ενισχυτικό ρόλο. Οι κοινές ποιότητες περιλαμβάνουν AgCu3, AgCu7.5 και AgCu10.

 

Αυτά τα υλικά διαθέτουν:

Υψηλή αγωγιμότητα;

Καλή ρευστότητα και διαβρεξιμότητα.

Εξαιρετική απόδοση επεξεργασίας.

Ισχυρή αντίσταση στη συγκόλληση.

Υψηλή μηχανική σκληρότητα.

 

Τα ασημένια-χάλκινα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικά εξαρτήματα όπως διακόπτες κυκλώματος αέρα, ελεγκτές, ρελέ, επαφές και αγώγιμους δακτυλίους. Λόγω της ισορροπίας αγωγιμότητας και των πλεονεκτημάτων κόστους, αποτελούν επίσης μία από τις πιο κοινές λύσεις υλικών στον τομέα των Ηλεκτρικών Επαφών για Βιομηχανικές εφαρμογές.

 

Ορισμένα ασημένια-συστήματα χαλκού μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συγκόλληση υλικών, αγώγιμων δομικών στοιχείων και συγκροτημάτων σύνδεσης ακριβείας.

Υψηλό-Εφαρμογές αργύρου-κράματα βολφραμίου

 

Τα κράματα ασημιού-βολφραμίου είναι τυπικά υλικά υψηλής-ηλεκτρικής επαφής. Ο άργυρος και το βολφράμιο είναι μη αναμίξιμα, συνήθως κατασκευάζονται με τη χρήση μεταλλουργίας σκόνης ή διεργασιών εμποτισμού.

 

Αυτό το υλικό διαθέτει:

Εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα.

Εξαιρετική αντίσταση στην απενεργοποίηση του τόξου-.

Καλή συγκολλησιμότητα.

Ισχυρή αντικολλητική-ικανότητα.

Κατάλληλο για περιβάλλοντα με-υψηλό ρεύμα.

 

Ως εκ τούτου, τα ασημένια-συστήματα βολφραμίου χρησιμοποιούνται συνήθως ως υλικό επαφής πυρήνα σε συστήματα υψηλής-επαφής-υψηλού ρεύματος, ρελέ-βαρέως τύπου και βιομηχανικούς διακόπτες με ασημένιες επαφές για διακόπτες.

 

Στις σιδηροδρομικές μεταφορές, στα συστήματα ισχύος και στον βιομηχανικό αυτοματισμό, τα υλικά από ασήμι-βολφραμίου μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά τη λειτουργική σταθερότητα του εξοπλισμού.

 

Βιομηχανική αξία αργύρου-κράματα σιδήρου

Τα κράματα ασημιού-σιδήρου κατασκευάζονται επίσης με χρήση μεταλλουργίας σκόνης. Ο σίδηρος βελτιώνει την αντοχή στη φθορά και τη συγκολλησιμότητα του υλικού, ενώ διατηρεί σχετικά σταθερή αντίσταση επαφής.

 

Τα κύρια χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν:

Καλή αντοχή στο κάψιμο-.

Υψηλή αντοχή στη φθορά.

Μεγάλη μηχανική ζωή.

Κατάλληλο για περιβάλλοντα συχνής εκκίνησης-.

Καλή συγκολλησιμότητα.

 

Επομένως, το Agni Electrical Contacts for Contactors και ορισμένα συστήματα επαφών AC χρησιμοποιούν επίσης κράματα ασημιού-σιδήρου ως εναλλακτικό υλικό.

Τα κράματα ασημιού-σιδήρου είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για συνθήκες λειτουργίας υψηλής-συχνότητας, όπως κουμπιά βιομηχανικού ελέγχου, ρελέ και εξοπλισμό ελέγχου χαμηλής{{2} τάσης.

 

Ανάπτυξη Υλικών Επαφής Οξειδίου του Αργυρού

 

Με αυξανόμενους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και απαιτήσεις βιομηχανικής αξιοπιστίας, τα παραδοσιακά υλικά οξειδίου του καδμίου αργύρου αναβαθμίζονται σταδιακά προς εναλλακτικές λύσεις χωρίς κάδμιο-. Επί του παρόντος, τα κοινά υλικά στην αγορά περιλαμβάνουν:

Στερεά επαφή οξειδίου του καδμίου αργύρου.

Στερεά επαφή με οξείδιο του αργύρου.

Στερεή επαφή με οξείδιο του ψευδαργύρου.

 

Μεταξύ αυτών, το Silver Cadmium Oxide Contact έχει εξαιρετικές ιδιότητες κατάσβεσης τόξου-και αντισυγκόλλησης και έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό σε ηλεκτρικό εξοπλισμό υψηλού-φόρτου. Ωστόσο, λόγω των ολοένα και πιο αυστηρών περιβαλλοντικών περιορισμών για το κάδμιο, τα υλικά οξειδίου του κασσίτερου αργύρου και οξειδίου του ψευδαργύρου αργύρου αρχίζουν να αποκτούν ευρύτερη εφαρμογή.

 

Το Silver Tin Oxide Contact έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

Καλή περιβαλλοντική απόδοση.

Ισχυρή αντίσταση στην απενεργοποίηση του τόξου-.

Μεγάλη διάρκεια επαφής.

Κατάλληλο για περιβάλλοντα μεταγωγής υψηλών-συχνοτήτων.

 

Η στερεή επαφή οξειδίου του ψευδαργύρου αργύρου συνδυάζει καλή αγωγιμότητα με ιδιότητες κατά της συγκόλλησης, καθιστώντας το κατάλληλο για ορισμένα ηλεκτρικά συστήματα μεσαίου- έως υψηλού-φόρτου.

 

Διαδικασίες Κατασκευής Υλικών από Κράμα Ασημιού

 

Τα υλικά από κράμα αργύρου συνήθως κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες διαδικασίες:

Μεταλλουργία σκόνης;

Τήξη υπό κενό;

Συνεχής εξώθηση;

Ψυχρή έλαση και σφράγιση ακριβείας.

Κατασκευή σύνθετων καρφωμάτων.

 

Για προϊόντα επαφής υψηλής ακρίβειας-συνδυάζονται συνήθως η μηχανική κατεργασία CNC, το αυτοματοποιημένο πριτσίνωμα, η συγκόλληση και η επεξεργασία επιφάνειας για να διασφαλιστεί η ακρίβεια διαστάσεων και η σταθερότητα των σημείων επαφής ηλεκτρικού αργύρου.

 

Η σύγχρονη εξατομικευμένη παραγωγή ηλεκτρικής επαφής δίνει ολοένα και μεγαλύτερη έμφαση στον αυτοματισμό, την ομοιομορφία των υλικών και τη συνέπεια παρτίδων για να καλύψει τις ανάγκες ανάπτυξης νέων ενεργειακών οχημάτων, βιομηχανικού αυτοματισμού, έξυπνης διανομής ενέργειας και νέων ενεργειακών συστημάτων.

 

Τυπικές περιοχές εφαρμογής υλικών από κράμα αργύρου

 

Επί του παρόντος, τα υλικά επαφής με βάση το ασήμι-χρησιμοποιούνται ευρέως σε:

Διακόπτες κυκλώματος χαμηλής-τάσης.

Επαφές AC;

Βιομηχανικά ρελέ;

Ηλεκτρονικά συστήματα αυτοκινήτων;

Νέα συστήματα ελέγχου ενέργειας.

Εξοπλισμός διανομής ισχύος;

Συστήματα ελέγχου αυτοματισμού;

Ευφυή συστήματα μεταγωγής.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Οι στερεές επαφές από καθαρό ασήμι χρησιμοποιούνται συνήθως σε περιβάλλοντα με χαμηλό-ρεύμα, ακριβείας αγώγιμα, ενώ τα σύνθετα υλικά από κράμα αργύρου χρησιμοποιούνται συχνότερα σε περιβάλλοντα υψηλού-φόρτου.

 

Καθώς ο βιομηχανικός εξοπλισμός εξελίσσεται προς υψηλότερη αξιοπιστία, οι απαιτήσεις απόδοσης υλικού γιαΑσημένιες επαφές για ρελέκαι Ασημένιες επαφές για διακόπτες αυξάνονται συνεχώς. Η τεχνολογία κράματος αργύρου θα συνεχίσει να κατέχει σημαντική θέση στη μελλοντική ηλεκτρική βιομηχανία.