أوضاع فشل الاتصال الكهربائي الشائعة (اللحام، التآكل، الأكسدة) وكيفية الوقاية منها

عادةً ما يكون فشل الاتصال الكهربائي ناتجًا عن ثلاث آليات قابلة للقياس: نقل المواد الناجم عن القوس -والحمل الحراري الزائد الموضعي ومقاومة الغشاء السطحي-. بالنسبة لمرحلات التيار العالي، والموصلات، وقواطع الدائرة، وأنظمة توزيع طاقة المركبات الكهربائية، يتطلب منع الفشل التحكم في مادة التلامس، وقوة التلامس، وطاقة القوس، وهندسة التلامس، وجودة التوصيل، وحالة السطح بدلاً من مجرد زيادة حجم التلامس.

 

يمكن عادةً تحديد تسلسل الفشل من خلال مقاومة التلامس، وقوة التلامس، وشكل اللحام، وعمق التآكل، واتجاه النقل، وكيمياء السطح، وارتفاع درجة الحرارة. توفر هذه المعلمات الأساس لتحليل فشل الاتصال الكهربائي واختيار المواد/العمليات.

 

 

 

عندما ينفصل زوج الاتصال أثناء تدفق التيار، فإن الفجوة الميكانيكية لا تقطع الدائرة على الفور. يستمر التيار من خلال قوس عابر يتكون بين سطحي التلامس.

 

يمكن أن تتجاوز درجة حرارة القوس محليًا درجة حرارة انصهار وتبخر مادة التلامس. تتم إزالة المادة من الأنود والكاثود، ونقلها عبر البلازما، وإعادة وضعها على سطح التلامس المقابل.

 

يعتمد الضرر الناتج على عدة متغيرات:

 

الكثافة الحالية: يعمل تركيز التيار الموضعي على تسريع عملية الذوبان ونقل المواد.
مدة القوس: تزيد مدة القوس الأطول من المدخلات الحرارية التراكمية.
سرعة الفتح: الفصل الأبطأ يحافظ على القوس لفترة أطول.
قوة الاتصال: القوة غير الكافية تزيد من مقاومة الانكماش والتدفئة المحلية.
مواد التلامس: تتمتع أنظمة Ag وAgSnO₂ وAgC وAgWC والأنظمة الأخرى بسلوك مقاومة مختلف للانصهار والأكسدة والقوس -.
هندسة التلامس: تعمل مناطق التلامس ذات نصف القطر الصغير على تركيز التيار وزيادة درجة الحرارة المحلية.
محاثة الدائرة: يمكن للطاقة المغناطيسية المخزنة أن تحافظ على القوس بعد الفصل الميكانيكي.
جهد الانقراض: يزيد جهد التيار المستمر بشكل عام من صعوبة انقطاع القوس.

 

بالنسبة لتطبيقات التيار المباشر مثل مجموعات بطاريات السيارات الكهربائية وموصلات تخزين الطاقة-، يكون سلوك القوس حساسًا بشكل خاص لمحثة الدائرة نظرًا لعدم وجود صفر تيار متردد طبيعي.

 

ترتفع مقاومة الاتصال قبل الفشل الكارثي

لا يتم تحديد مقاومة التلامس فقط من خلال المقاومة السائبة لمادة التلامس. يحدث التوصيل الكهربائي الحقيقي من خلال الخشونة المجهرية. يمكن أن تؤدي أفلام الأكسيد والتلوث وخشونة السطح وانخفاض قوة التلامس إلى تقليل منطقة التوصيل المعدني الفعالة.

 

العلاقة الهندسية المبسطة هي:

 

P = I²R

 

أين:

P=الحرارة المتولدة في واجهة الاتصال
أنا=حالي
R=مقاومة التلامس

 

عند 300 أمبير، تؤدي زيادة المقاومة من 50 إلى 100 إلى مضاعفة حرارة الواجهة المحسوبة من:

 

4.5 W → 9 W

 

يمكن أن تؤدي هذه الحرارة الإضافية إلى زيادة الأكسدة وتنعيم واجهة التلامس وتسريع نقل المواد.

 

لاستكشاف أخطاء مقاومة التلامس وإصلاحها، يجب التعامل مع زيادة المقاومة على أنها مشكلة ردود فعل حرارية محتملة بدلاً من قياس كهربائي معزول.

 

 

يحدث اللحام بالتلامس عندما تصبح درجة الحرارة عند واجهة التلامس مرتفعة بدرجة كافية بحيث تشكل الأسطح المتقابلة رابطة معدنية. يمكن لتيار التدفق العالي، وتيار الدائرة القصيرة-، وقوة الاتصال غير الكافية، ومواد الاتصال غير المناسبة أن تزيد من الاحتمالية.

 

الاستجابة الصحيحة ليست دائمًا زيادة محتوى الفضة. يجب أن يتطابق اختيار المواد مع واجب التبديل والشكل الموجي الحالي والحمل الكهربائي وعمر الاتصال المطلوب.

 

مواد الاتصال	الخصائص الرئيسية	الميزة الهندسية النموذجية	اعتبارات التصميم الرئيسية
حج	الموصلية الكهربائية والحرارية العالية	مقاومة اتصال منخفضة	مقاومة أقل للحام الشديد تحت الاندفاع العالي
أجسنو₂	مصفوفة الفضة مع تشتت SnO₂	تحسين مقاومة اللحام وتآكل القوس	مقاومة اتصال أعلى من Ag النقي
AgC	مركب الكربون الفضي-	مقاومة عالية للحام وتلف القوس	يتطلب هندسة الاتصال الصحيحة وعملية الانضمام
AgWC	مركب كربيد التنجستن الفضي-	مقاومة عالية للتآكل القوسي واللحام	ارتفاع تعقيد المعالجة/الانضمام
اجني	مركب النيكل الفضي-	أداء تحويل جيد في العديد من تطبيقات التيار المتردد	سلوك التآكل الخاص بالتطبيق-

 

بالنسبة لموصلات EV-التيار العالي، يمكن أخذ AgSnO₂ وAgC في الاعتبار عندما يصبح اللحام التلامسي هو آلية الفشل السائدة.

 

عندما يكون التآكل الشديد للقوس والتيار العالي -المدة القصيرة هي الاهتمامات الأساسية، يمكن تقييم AgWC. ومع ذلك، فإن المادة وحدها لا يمكنها التعويض عن ضعف هندسة التلامس أو القوة الميكانيكية غير الكافية.

 

AgSnO₂ للتحكم في اللحام بتيار عالي-.

يقوم AgSnO₂ بتوزيع جزيئات أكسيد القصدير داخل مصفوفة فضية. أثناء التبديل، تغير مرحلة الأكسيد المشتت سلوك الذوبان والتبخر لسطح التلامس ويمكن أن تقلل الميل نحو الجسور المعدنية المنصهرة -الكبيرة الحجم-.

 

يُستخدم AgSnO₂ بشكل شائع في:

موصلات EV DC
وحدات فصل البطارية
معدات الشحن
المقاولون الصناعيون
مرحلات الطاقة
جمعيات حماية الدائرة

يجب التحقق من صحة درجة المادة ومحتوى SnO₂ وقطر التلامس وسمك التلامس وطريقة الانضمام مقابل شكل موجة التبديل الفعلي.

 

AgC لظروف اللحام القاسية

توفر نقاط الاتصال المصنوعة من الكربون الفضي- بنية مركبة يقوم فيها الكربون بتعديل السلوك الحراري والقوسي لواجهة الاتصال.

 

يمكن اعتبار AgC حيث يكون المتطلب الهندسي الأساسي هو مقاومة اللحام التلامسي أثناء تبديل التيار العالي-.

 

يجب أن يتحقق التصميم من:

مقاومة الاتصال الأولية
المقاومة الديناميكية
قوة اللحام
ارتفاع درجة حرارة الاتصال
مدة القوس
التحمل الكهربائي
التحمل الميكانيكي
نقل المواد بعد ركوب الدراجات

لا يعد تغيير مادة التلامس بدون اختبار التحمل الكهربائي دليلاً كافيًا على تحسين عمر الخدمة.

 

AgWC لتآكل القوس وهياكل الاتصال النحاسية

يجمع AgWC بين الطور الفضي الموصل وكربيد التنغستن. يمكن لمرحلة WC المقاومة للحرارة أن تحسن مقاومة التآكل الشديد للقوس ونقل المواد.

 

بالنسبة لتطبيقات تبديل الطاقة العالية-، يمكن استخدام النحاس ذو المقاومة الفضية لربط جهة اتصال AgWC بحامل قائم على النحاس-.

تتضمن ضوابط العملية النموذجية ما يلي:

 

تكوين سبائك الفضة
درجة حرارة اللحام
معدل التدفئة
عقد الوقت
حالة التدفق أو الحماية-الجوية
التخليص المشترك
تغطية منطقة -ملحومة
نسبة الفراغ
ما بعد-حالة الأبعاد الملحومة

 

يجب تقييم الوصلة النحاسية على أنها واجهة كهربائية وميكانيكية وليس مجرد طريقة تثبيت.

 

طلب تقييم وسعر مجاني من سوق دبي المالي

 

 

 

يبدأ التحقيق المفيد في الفشل بفصل آلية الفشل الجسدي عن أعراضه الكهربائية.

 

وضع الفشل	الأعراض الكهربائية النموذجية	الأدلة المادية	السبب الأساسي	الاتجاه التصحيحي
الاتصال باللحام	تظل جهات الاتصال مغلقة بعد-إلغاء تنشيط الملف	الجسر المنصهر، المعدن المنقول	ارتفاع درجة حرارة الواجهة وطاقة القوس	AgSnO₂/AgC، قوة فتح أعلى، تعديل هندسي
التآكل المفرط	زيادة المقاومة أو انخفاض سمك الاتصال	الحفر، الحفر، المواد المنقولة	طاقة القوس المفرطة	AgWC، تحسين التحكم في القوس-، وزيادة مساحة الاتصال الفعالة
أكسدة	تزداد مقاومة الاتصال	فيلم داكن/أكسيد، تغير لون السطح	التدوير الحراري، الغلاف الجوي، المواد غير المتوافقة	تحسين المواد/السطح
الاتصال بنقل المواد	ملف تعريف جهة الاتصال غير المتكافئ	بقعة مرتفعة من جهة وفوهة من جهة أخرى	عدم تناسق القوس	تصحيح المجال المغناطيسي/الهندسة
ارتداد ميكانيكي	قمم مقاومة عابرة متعددة	علامات القوس المتكررة	عدم كفاية التخميد أو قوة الاتصال	تحسين الربيع والمحرك
فشل مشترك ملحومة	مقاومة متقطعة أو عالية	الشقوق والفراغات والترطيب غير الكامل	عملية لحام غير صحيحة	معلمة اللحام والتحكم في تصميم{0}المفاصل

 

وضع الفشل أ: اللحام التلامسي تحت تيار التدفق العالي

 

الآلية الأكثر مباشرة هي تسخين جول الموضعي المفرط.

 

يمكن أن تصبح درجة حرارة الواجهة الفعلية أعلى بكثير من درجة حرارة الاتصال الخارجية المقاسة لأن التيار يتدفق عبر نقاط التوصيل المجهرية.

 

يجب أن تشمل الفحوصات الهندسية ما يلي:

ذروة التدفق الحالي
RMS الحالي
سرعة الإغلاق
قوة الاتصال عند الإغلاق
مدة ارتداد الاتصال
الاتصال بالمقاومة مباشرة بعد الإغلاق
مقاومة التلامس بعد ركوب الدراجات التحمل
قوة فصل اللحام

 

إذا كانت جهة الاتصال يتم لحامها فقط أثناء أحداث التدفق العالي-ولكنها تعمل بشكل طبيعي في ظل حالة -تيار ثابت، فيجب أن يركز التحقيق على كثافة التيار الديناميكي وارتداد الاتصال، وليس فقط تصنيف التيار المستمر.

 

وضع الفشل ب: التآكل المفرط للقوس

يؤدي التآكل القوسي إلى ظهور فوهة مميزة-و-شكل نتوء.

 

التبديل المتكرر يمكن أن يسبب:

ذوبان محلي
تبخر المعادن
نقل المواد
إعادة-التوحيد
اتصل بـ-تصغير المنطقة
زيادة المقاومة
ارتفاع درجة حرارة الواجهة
تسارع التدهور

 

بالنسبة لموصلات التيار المستمر، يجب أخذ منع القوس في الاعتبار مع مادة التلامس. إن زيادة قطر التلامس مع الاحتفاظ بمدة القوس الزائدة قد لا يحل المشكلة الأساسية.

 

وضع الفشل ج: الأكسدة ومقاومة الغشاء السطحي-.

تعمل الأكسدة على تغيير الواجهة من التوصيل المعدني إلى التوصيل من خلال فيلم سطحي ونقاط اتصال معدنية محلية.

 

تعتمد المقاومة الناتجة على:

سمك الفيلم
تكوين الفيلم
الضغط السطحي
خشونة السطح
قوة الاتصال
درجة حرارة التشغيل
تبديل التردد
الرطوبة البيئية

 

لا ينبغي أن تُعزى زيادة المقاومة الناتجة عن الأكسدة تلقائيًا إلى عدم كفاية موصلية النحاس أو عدم كفاية محتوى الفضة.

 

تحليل السطح باستخدام المجهر الضوئي، SEM/EDS، أو غيرها من الطرق التحليلية المناسبة يمكن أن يميز تراكم الأكسيد عن التآكل الميكانيكي ونقل القوس.

 

 

يتناول اختيار المواد كيمياء السطح، لكن هندسة التلامس تحدد كيفية توزيع القوة الحالية والميكانيكية.

 

يمكن أن يُظهر زوج الاتصال الذي يحتوي على مواد متطابقة اسميًا سلوكًا مختلفًا للفشل عندما يتغير نصف قطر التلامس أو ارتفاع البروز أو التسطيح أو المحاذاة.

 

تشمل المتغيرات الهندسية الهامة ما يلي:

قطر الاتصال
سمك الاتصال
اتصل بـ-نصف قطر الرأس
نتوء الاتصال
سمك الناقل
موقف مركز الاتصال
التوازي
تركيز
ارتفاع برشام
قطر منطقة-ملحوم بالنحاس

بالنسبة لحاملات الاتصال المختومة بدقة، يمكن التحكم في تفاوتات الأبعاد حتى ±0.01 مم حيث يتطلب التطبيق دقة موضعية مشددة.

 

منطقة الاتصال مقابل الكثافة الحالية

العلاقة المبسطة هي:

J = I / A

أين:

J=الكثافة الحالية
أنا=حالي
= منطقة توصيل فعالة

المصطلح المهم هو المساحة الفعالة، وليس المساحة الهندسية الاسمية.

 

لا يوفر الاتصال بقطر 10 مم- بالضرورة توزيعًا منتظمًا للتيار عبر المنطقة الهندسية الكاملة البالغة 78.5 مم². يمكن أن تؤدي خشونة السطح وانحناء التلامس وتوزيع القوة إلى تقييد التوصيل إلى نقاط الضعف الموضعية.

 

ولذلك، فإن زيادة القطر وحده قد يؤدي إلى تحسن أقل من المتوقع إذا ظلت قوة التلامس وهندسة السطح غير قابلة للتحكم.

 

قوة الاتصال وتوزيع الضغط

يمكن لقوة الاتصال المفرطة أن تزيد من التآكل الميكانيكي ومتطلبات المشغل. تزيد القوة غير الكافية من مقاومة الانقباض وتجعل الاتصال أكثر حساسية للتلوث والأكسدة.

 

ومن ثم، يجب أن يكون الهدف الهندسي عبارة عن منحنى إزاحة القوة -المتحكم فيه وليس الحد الأقصى للقوة الساكنة.

 

يتضمن التحقق الموصى به ما يلي:

قوة الاتصال الأولية
القوة عند الإزاحة المحددة
ترتد الاتصال
استراحة الربيع
القوة بعد ركوب الدراجات الحرارية
القوة بعد التحمل الكهربائي

في-التثبيت القالبي لتحديد موضع جهة الاتصال

بالنسبة إلى جهات الاتصال الفضية المثبتة،-يمكن للتثبيت الداخلي أن يدمج الختم ومرفقات الاتصال في تسلسل إنتاج يتم التحكم فيه.

تتضمن متغيرات العملية ما يلي:

 

قطر رأس البرشام
ارتفاع برشام
الإسقاط الاتصال
قوة التثبيت
صلابة المواد
قطر فتحة الحامل-
تركيز ثقب البرشام-

 

يمكن أن يؤدي سوء تشكيل البرشام إلى إنشاء مفصل ميكانيكي يجتاز الفحص البصري ولكنه يطور مقاومة كهربائية متزايدة بعد ركوب الدراجات الحرارية والاهتزازية.

 

يمكن لفحص CMM التحقق من أبعاد الناقل الحرجة ومواضع الاتصال، بينما يؤكد الاختبار الكهربائي ما إذا كان الاختلاف الهندسي يؤثر على أداء الدائرة الفعلي.

 

 

 

بالنسبة لمكونات السيارات ومكونات تخزين الطاقة-، يجب أن يكون منع الفشل مرتبطًا بنظام موثق للتحكم في العمليات-.

 

تتضمن سلسلة مراقبة الجودة-النموذجية ما يلي:

 

التحقق من المواد الواردة ← التحكم في عملية الختم ← ربط الاتصال ← فحص الأبعاد ← اختبار المقاومة الكهربائية ← اختبار التحمل ← الفحص النهائي ← وثائق PPAP

 

IATF 16949 ضوابط العملية لمكونات الاتصال المختومة

يجب أن يربط نظام التصنيع الموجه إلى IATF 16949 خصائص المنتج بمعلمات العملية القابلة للقياس.

 

بالنسبة لتجميعات الاتصال الكهربائية، قد تتضمن خطة التحكم ما يلي:

الفضة-درجة مادة الاتصال
درجة المواد الناقلة
أبعاد الاتصال
ارتفاع برشام
قوة التثبيت
درجة حرارة اللحام
طاقة اللحام
مقاومة الاتصال
قوة الاتصال
حالة السطح
سمك الطلاء
التسامح الأبعاد النهائية

يجب أن تركز SPC على الخصائص التي لها علاقة مباشرة بالأداء الكهربائي أو الميكانيكي.

 

فحص CMM للأبعاد الحرجة

فحص CMM مناسب للتحقق من:

موضع الفتحة-إلى-الفتحة
اتصل بموقع المركز-.
التسطيح
التوازي
ارتفاع الاتصال
ملف تعريف الناقل
تم تشكيل -موضع الميزة

بالنسبة للأجزاء المختومة ذات الحجم الكبير-، يجب ألا تحل CMM محل مراقبة عملية الخط-. ويكون أكثر فعالية عند استخدامه مع أجهزة القياس وفحص الرؤية والتحكم في العمليات الإحصائية.

 

استكشاف أخطاء مقاومة الاتصال وإصلاحها من خلال الاختبارات الخاضعة للرقابة

يجب أن يحدد سجل اختبار المقاومة-المفيد ما يلي:

 

المعلمة	غرض القياس
مقاومة الاتصال الأولية	إنشاء خط الأساس
المقاومة بعد التبديل	حدد التدهور المرتبط بالقوس-.
المقاومة بعد ركوب الدراجات الحرارية	تحديد عدم استقرار الواجهة
المقاومة بعد اختبار التحمل	حدد التدهور-على المدى الطويل
المقاومة تحت قوة الاتصال المحددة	فصل تأثيرات القوة عن التأثيرات المادية
المقاومة عند درجة حرارة يمكن التحكم فيها	إزالة التباين الحراري

 

يُفضل قياس أربعة-سلك كلفن عندما تكون قيم المقاومة في نطاق ميكرو-أوم لأنه يقلل من تأثير اختبار-مقاومة الرصاص.

 

دليل PPAP المستوى 3 لبرامج السيارات

بالنسبة لبرامج توريد السيارات، يمكن أن تجمع وثائق PPAP المستوى 3 ما يلي:

سجلات التصميم
المواصفات الهندسية
مخطط تدفق العملية
بميا
خطة التحكم
الفصحى
نتائج الأبعاد
شهادات المواد
تقارير اختبار الأداء
فحص العينة الأولي
بيانات قدرة العملية

يجب أن تتبع حزمة تقديم PPAP الدقيقة رسم العميل واتفاقية الجودة ومتطلبات AIAG.

 

تنزيل مواصفات تصميم جهة الاتصال

 

 

رأس الاتصال هو جزء واحد فقط من المسار الحالي. يمكن أن يؤدي الاتصال بين جهة الاتصال الفضية والحامل النحاسي إلى تقديم نقطة مقاومة أخرى.

 

بالنسبة للناقلات القائمة على النحاس-مثل النحاس النقي C1100، يمكن أن تصل الموصلية الكهربائية إلى 100% تقريبًا من IACS في ظل ظروف المواد المناسبة. ومع ذلك، فإن موصلية التجميع النهائية تتأثر بواجهة التوصيل.

 

طريقة الانضمام	الميزة الرئيسية	تطبيق نموذجي	مخاطر الجودة الأولية
مقاومة لحام الفضة	وصلة معدنية موصلة	جهة اتصال تعتمد على Ag- للناقل النحاسي	الفراغات، والتبول غير الكامل، وارتفاع درجة الحرارة
اللحام بالليزر	مدخلات الحرارة المحلية	بنيات Cu-Cu أو Cu-Al	الانعكاسية، المسامية، التشقق
في-التثبيت	وصلة ميكانيكية ذات حجم كبير-	جمعيات الاتصال الفضية	مفصل فضفاض، اختلاف الأبعاد
لحام الانتشار الجزيئي	وصلة معدنية صلبة -من الحالة الصلبة	هياكل نحاسية عالية الموصلية-	إعداد السطح والتحكم في الضغط

 

بالنسبة لتجميعات الاتصال، يجب تحديد عملية الانضمام بناءً على المسار الحالي والحمل الحراري والضغط الميكانيكي وحجم الإنتاج.

 

تحليل عيوب مختلط الفضة المقاومة

تشمل عيوب اللحام النموذجية ما يلي:

ترطيب غير كامل
الفراغات المفرطة
الشقوق
اختراق حشو غير كاف
ارتفاع درجة الحرارة المحلية
الاتصال النزوح
بقايا التدفق

يمكن أن يؤدي فحص الميتالوغرافيا المقطعية-إلى الكشف عن حالة المفصل الفعلية.

عند الاقتضاء، يجب أن يرتبط التقسيم المدمر بالمقاومة الكهربائية ونتائج السحب/القص الميكانيكية.

 

اللحام بالليزر Cu-Al مقابل اللحام بالفضة

بالنسبة لهياكل النحاس-والألومنيوم، يتطلب اللحام بالليزر التحكم في التفاعلات المعدنية المتباينة-والانعكاسية والتكوين بين المعادن.

 

المعلمة	اللحام بالليزر Cu-Al	مقاومة لحام الفضة
مدخلات الحرارة	محلية للغاية	وزعت من خلال المشتركة
سرعة العملية	عالي	معتدل
التحكم المعدني المختلف	يتطلب رقابة صارمة على الطاقة	يمكن لطبقة الحشو فصل المعادن الأساسية
خطر المسامية	العملية-تعتمد	أقل عندما يتم التحكم في تصميم المفصل
المنطقة المعدنية	المنطقة المتأثرة بالانصهار/الحرارة-.	واجهة ملحومة
تقتيش	علم المعادن والبصرية والكهربائية	علم المعادن، الترطيب، الكهربائية
قلق نموذجي	تكسير / بين المعادن	الفراغات/التبول غير الكامل

 

بالنسبة لحامل الاتصال، يجب التحقق من صحة طريقة الربط مقابل المقاومة الكهربائية، والارتفاع الحراري، والتحمل الميكانيكي بدلاً من تحديدها فقط من خلال سرعة الإنتاج.

 

 

على الرغم من أن مواد التلامس نفسها معدنية، إلا أن المجموعة الكهربائية المحيطة بها قد تحتوي على مواد عازلة وأغطية ومغلفات وطلاءات واقية.

 

عند استخدام المكونات البوليمرية، قد يتطلب اختيار المواد تصنيف UL 94 V-0 وفقًا لمواصفات السلامة الخاصة بالعميل.

بالنسبة للمجموعات المعدنية المطلية أو المحمية، قد يشمل التحقق ذو الصلة ما يلي:

 

التصاق الطلاء
الصمود العازل
مقاومة العزل
التعرض لرذاذ الملح
التعرض للرطوبة
الشيخوخة الحرارية
المقاومة الكيميائية

 

For high-voltage assemblies, dielectric performance must be evaluated against the actual insulation system. A nominal material value such as dielectric breakdown strength >لا يمكن لـ 15 كيلو فولت/مم أن يضمن في حد ذاته -مستوى أداء عزل النظام لأن السُمك والفراغات والحواف والتلوث والتركيز الميداني كلها تؤثر على الانهيار.

 

 

عندما يفشل موصل أو مرحل أو محول في الخدمة، فإن استبدال مادة الاتصال على الفور يمكن أن يؤدي إلى تدمير أدلة الفشل المفيدة.

يجب أن يتبع التحقيق الخاضع للرقابة هذا التسلسل:

 

الخطوة 1 - سجل ظروف التشغيل الكهربائية

القياس والتوثيق:

تيار مستمر
الذروة الحالية
الجهد االكهربى
شكل موجة تيار مستمر أو تيار متردد
تبديل التردد
تيار التدفق
تحميل الحث
مدة القوس

الخطوة 2 - فشل الحفاظ على-مورفولوجية جهة الاتصال

لا تقم بتلميع أو تنظيف جهة الاتصال قبل الفحص.

سِجِلّ:

موقع اللحام
عمق الحفرة
اتجاه نقل المواد
المناطق المؤكسدة
تشوه الاتصال
حالة برشام
مظهر مشترك ملحوم-.

الخطوة 3 - قياس التدهور الكهربائي

يقارن:

المقاومة الأولية → المقاومة بعد ركوب الدراجات → المقاومة عند الفشل

غالبًا ما يكون اتجاه المقاومة أكثر إفادة من نهاية واحدة-لقيمة الحياة-.

 

الخطوة 4 - فصل المادة عن الهندسة

تشغيل العينات الخاضعة للرقابة مع:

نفس الهندسة / مواد اتصال مختلفة
نفس المادة / هندسة اتصال مختلفة
نفس المادة والهندسة/قوة اتصال مختلفة

هذا يعزل المتغير السائد.

 

الخطوة 5 - التحقق من صحة التصميم التصحيحي

يجب أن يخضع التصميم المنقح لما يلي:

التحمل الكهربائي
ركوب الدراجات الحرارية
التحمل الميكانيكي
قياس مقاومة الاتصال
تقييم قوة اللحام-
فحص الأبعاد
تحليل المعادن حيثما ينطبق ذلك

 

يؤدي هذا إلى تحويل تحليل الفشل من استبدال مادة التجربة-والخطأ-إلى عملية تحقق هندسية يتم التحكم فيها.

 

 

قبل تحرير مجموعة الاتصال الكهربائية للإنتاج، تحقق مما يلي:

 

IEC 60947: يتم تحديد واجب التبديل ومتطلبات الأداء الكهربائي.
IATF 16949: تم تضمين خصائص المواد والعمليات المهمة في خطة التحكم.
AgSnO₂ / AgC: يتم تقييمه عندما يهيمن اللحام التلامسي على وضع الفشل.
AgWC: يتم تقييمه عندما يتطلب التآكل القوسي الشديد مرحلة تلامس حرارية.
النحاس C1100: يتم التحقق من الموصلية وحالة المادة وفقًا للرسم.
±0.01 مم: يتم التحكم في أبعاد الاتصال والناقل الحرجة عند الحاجة.
فحص CMM: يتم التحقق من موضع الاتصال والاستواء والأبعاد المشكلة.
أربعة-مقاومة الأسلاك: يتم قياس مقاومة التلامس بمستوى ميكرو-أوم- بشكل صحيح.
في-التثبيت بالقالب: يظل ارتفاع البرشام وإسقاط التلامس ضمن المواصفات.
مقاومة لحام الفضة: يتم التحقق من البلل والفراغات واستمرارية المفصل.
التحمل الكهربائي: تتم مقارنة المقاومة الأولية والمقاومة اللاحقة للدورة.
UL 94 V-0: مواد العزل البوليمرية المطلوبة تلبي فئة القابلية للاشتعال المحددة.
المستوى 3 من PPAP: يتم إعداد وثائق تأهيل السيارات عندما يحددها العميل.

 

مبدأ الهندسة المركزي بسيط: فشل الاتصال هو مشكلة في النظام تتضمن المواد، وكثافة التيار، وقوة الاتصال، وطاقة القوس، والهندسة، وجودة الانضمام. إن تغيير متغير واحد دون التحكم في المتغيرات الأخرى غالباً ما يؤدي إلى تحريك آلية الفشل بدلاً من القضاء عليها.

 

بالنسبة لموصلات EV، وأجهزة تبديل ESS، والمرحلات، ومجموعات حماية الدوائر-، تبدأ عملية التصميم المفيدة بتشكل الفشل الفعلي وشكل الموجة الكهربائية، ثم تحديد مادة الاتصال وعملية الانضمام حول تلك الظروف المقاسة.

 

 

ما هي مادة التلامس المناسبة لمنع اللحام التلامسي في موصلات التيار العالي-للمركبات الكهربائية؟

يتم تقييم AgSnO₂ وAgC بشكل شائع عندما تكون مقاومة اللحام التلامسي هي المتطلب الأساسي. يعتمد الاختيار النهائي على التيار والجهد وشكل موجة التدفق وقوة الاتصال وتردد التبديل والتحمل الكهربائي المطلوب.

 

كيف يمكن لاستكشاف أخطاء مقاومة التلامس وإصلاحها تحديد الأكسدة مقابل فقدان قوة التلامس الميكانيكي؟

قياس المقاومة تحت قوة الاتصال ودرجة الحرارة التي تسيطر عليها، ثم قارن حالة السطح عن طريق الفحص المجهري. تشير زيادة المقاومة المصحوبة بتكوين طبقة أكسيد - إلى تدهور السطح، بينما تشير المقاومة التي تتغير بقوة مع قوة الاتصال إلى مشكلات في الواجهة الميكانيكية.

 

ما هو الفحص المطلوب لـ PPAP المستوى 3جمعيات الاتصال الكهربائية?

يتضمن دليل PPAP المستوى 3 النموذجي نتائج الأبعاد، وشهادة المواد، وPFMEA، وخطة التحكم، وMSA، وقدرة العملية، وبيانات الأداء الكهربائي، وسجلات التحقق من الصحة. تحدد المواصفات المحددة للعميل-حزمة الإرسال النهائية.