Gli aggiornamenti tecnologici nei componenti saldati dei contatti elettrici favoriscono uno sviluppo di alta-qualità nel settore elettrico

Negli ultimi anni, il rapido sviluppo di nuovi veicoli energetici, reti intelligenti e automazione industriale ha posto requisiti sempre più elevati in termini di affidabilità dei contatti elettrici. Essendo i componenti principali dei dispositivi di commutazione, il processo di produzione dei componenti dei contatti elettrici saldati influisce direttamente sulla durata e sulle prestazioni di sicurezza delle apparecchiature. I dati di settore mostrano che le dimensioni del mercato interno dei contatti saldati sono cresciute del 17% su base annua-su-anno nel 2024, con la domanda di prodotti personalizzati di fascia alta-in continuo aumento.

La tecnologia della brasatura all'argento domina la produzione dei contatti. La tecnologia dei contatti per brasatura all'argento consente di ottenere un legame metallurgico tramite metallo d'apporto per brasatura a base di argento- a temperature inferiori al punto di fusione del materiale di base, evitando il degrado delle prestazioni del materiale. I gruppi di contatti in argento brasato leader del settore- utilizzano la tecnologia di brasatura sotto vuoto, controllando il contenuto di ossigeno al di sotto di 10 ppm, raggiungendo una resistenza della saldatura superiore a 300 MPa.

Per le applicazioni di quadri ad alta-corrente, i gruppi di contatti AgCu per quadri utilizzano una struttura composita in argento-rame, brasando uno strato di lavoro in lega d'argento su un substrato di rame, garantendo conduttività e riducendo significativamente i costi. I contatti elettrici con punta in argento-utilizzano la brasatura localizzata, applicando l'argento solo all'area di contatto, riducendo l'utilizzo di metalli preziosi del 40%.

I tradizionali contatti in ossido di argento-cadmio, con la loro eccellente resistenza all'erosione dell'arco, occupano ancora una posizione importante nel campo dei contattori CA. Con requisiti ambientali sempre più rigorosi, la sostituzione del cadmio nei contatti AgCdO è diventata un punto caldo della ricerca, portando alla graduale applicazione di nuovi materiali come l’ossido di argento-stagno e l’ossido di argento-zinco. I contatti saldati in rame e argento utilizzano la saldatura a resistenza, saldando fogli d'argento alle estremità dei rivetti in rame, adatti per relè a corrente da piccola a media da 10-100 A.

I contatti elettrici con rivetti compositi brasati combinano rivettatura composita e brasatura per ottenere uno stampaggio integrato di materiali multi-strato, migliorando significativamente l'efficienza della produzione. Per gli interruttori automatici CC di nuova energia, i contatti a pulsante di saldatura utilizzano la tecnologia di saldatura a punti per l'accumulo di energia, garantendo una forza di legame tra il contatto in argento e il substrato in rame superiore a 200 N.

Il processo di saldatura dei contatti per resistenza richiede il controllo preciso di tre parametri: corrente di saldatura, pressione e tempo. La linea di produzione-leader del settore è dotata di servopresse e alimentatori con inverter, che raggiungono una precisione della pressione di saldatura di ±2% e una stabilità della corrente migliore del 3%. La qualità della saldatura delle punte di contatto è sottoposta a tripla verifica tramite test di forza di spinta-trazione, analisi metallografica e test ultrasonici non-distruttivi, che richiedono un tasso di brasatura non inferiore al 95%. La precisione di accoppiamento dei contatti fissi e mobili influisce direttamente sulla resistenza del contatto; le tolleranze di assemblaggio devono essere controllate entro ±0,05 mm. I contatti dopo la saldatura dei contatti in argento devono essere sottoposti a un test di invecchiamento a 200 gradi, con un tasso di variazione della resistenza di contatto non superiore al 10%.

Il sostegno dell’industria sta maturando. Il modello Silver Brazed Contact Factory/OEM è diventato il modello mainstream del settore, con produttori di contatti professionali che forniscono soluzioni complete per i produttori di interruttori. La catena industriale di supporto per i prodotti per la brasatura dell'argento comprende nastri in lega d'argento, pasta saldante e gas di protezione, con un tasso di localizzazione superiore all'85%. I servizi personalizzati di componenti per contatti elettrici possono completare la progettazione fino alla consegna del campione entro due settimane in base ai disegni del cliente, rispondendo rapidamente alle richieste del mercato. Il processo Brazed Contact on Terminal brasa direttamente i contatti sui terminali, riducendo le fasi di assemblaggio ed è ampiamente utilizzato negli inverter fotovoltaici e nei sistemi di accumulo di energia.

I contatti saldati utilizzati nei relè ad alta-tensione per i veicoli a nuova energia devono resistere a tensioni CC superiori a 800 V e correnti di spunto di 500 A, con spessori dello strato d'argento generalmente superiori a 0,6 mm. I contattori per pile di ricarica richiedono una durata dei contatti superiore a 50.000 cicli, ottenibile utilizzando materiali di ossido di argento-stagno combinati con processi di brasatura ottimizzati. Nel settore del trasporto ferroviario, i contatti compositi in argento-carburo di tungsteno, formati mediante brasatura ad alta-frequenza, hanno raggiunto una durata meccanica superiore a 10 milioni di cicli. Spinti dalle tendenze alla miniaturizzazione nel settore degli elettrodomestici, le dimensioni dei contatti saldati sono state ridotte a un diametro di 2 mm pur mantenendo una bassa resistenza di contatto di 0,5 mΩ.

L’industria si sta evolvendo verso tecnologie intelligenti ed ecologiche. L'ispezione visiva e il monitoraggio della pressione vengono introdotti nel processo di saldatura per ottenere la tracciabilità online della qualità della saldatura. La sostituzione dei materiali ecologici privi di cadmio-sta accelerando e la tecnologia di rivestimento composito in argento-grafene è entrata nella fase pilota-su scala. Inoltre, per le piattaforme ad alta-tensione da 800 V, lo sviluppo di nuovi materiali in lega d'argento con una resistenza all'arco migliorata del 30% è diventato un obiettivo chiave della ricerca. Con la continua ottimizzazione dei processi produttivi,contatto elettrico saldatoi componenti forniranno un supporto più forte alla miniaturizzazione e alla lunga durata delle apparecchiature elettriche.