Говорейки за микро превключватели, всички може да са запознати с тях. Всъщност те са много често срещани основни части в електронните устройства. Например, те могат да бъдат намерени на места като бутоните в дистанционното управление на климатика и сензорите вътре в принтера. Този тип превключвател разчита главно на метални контакти, за да включва и изключва тока, така че може да се каже, че изборът на контактни материали може да бъде пряко свързан с практически проблеми, като колко дълго може да се използва превключвателят и колко чувствителен е той.
Сега на пазара има много видове контактни материали и различни материали като сребърна сплав и златна сплав имат свои собствени характеристики. Кой материал да изберете зависи от действителния сценарий на приложението и е необходимо цялостно да се разгледат фактори като проводимост и среда за използване. Например, изискванията за материали, използвани в бутоните на асансьора, които трябва да бъдат често включени и изключени и в оборудване за сигурност, което се захранва само от време на време, определено са различни.
Общи видове микрофонични материали за контакт
Най-често срещаният метален материал е контакт със сребърна сплав. Този тип материал има особено добра проводимост и не е лесен за ръжда и кородирал, така че се използва повече в ситуации, когато се изисква висока проводимост. Например, често може да се види в контролната табла за интелигентни домове или контролния модул на промишленото оборудване. Сребърната сплав обаче има характеристика, че е сравнително мека. Понякога се добавят мед и никел, за да се увеличи твърдостта, така че контактите да не се износват лесно след дългосрочна употреба.
Нека поговорим за варианта от висок клас на контакти със златна сплав. Както всички знаем, самото злато има отлична проводимост и много ниска устойчивост на контакт, така че е особено подходящо за използване в оборудване, което изисква висока точност, като медицински изделия като пейсмейкъри. Въпреки че цената е много по-висока от тази на сребърната сплав, при сценарии, при които дългосрочната стабилност трябва да бъде гарантирана, като електронни компоненти на спътници или прецизни инструменти, парите все още трябва да се изразходват.
Контакти за медна сплав: Този тип контакт има сравнително достъпна цена и достатъчна структурна сила и е по -често срещан в промишлените приложения. Например, ежедневните домакински уреди (като хладилници, климатици) или принтери, копирни машини и друго оборудване в офиса, използването на контакти с медна сплав може основно да отговаря на изискванията за проводимост и изискванията за механични характеристики и няма проблем с ежедневната употреба.
По отношение на контактите на композитните материали, контактите от сребърни калаени оксиди са особено забележителни. Този материал съчетава проводимите предимства на среброто с дъговото устойчивост на калаения оксид, особено при сценарии, при които са необходими чести вериги за превключване или висок ток. Например, релето в системата за управление на асансьора може да се види в много случаи. Неговата висока температурна устойчивост е подходяща и за използване в високотемпературни среди, като например контролния шкаф в металургичната работилница.
Други композитни материали като контакти на сплав сребърни никели също са типичен пример. Чрез комбиниране на сребро и никел се поддържа добрата проводимост на среброто и контактите стават по-трудни и по-устойчиви на износване. Този тип контакт е по-подходящ за използване в оборудване за монтаж на средно натоварване или обикновена фабрична среда, което може да гарантира проводимостта и не е лесно да се повреди преждевременно.
Разлики в проводимостта на различни контактни материали
По отношение на проводимостта наистина има очевидни разлики в настоящите ефекти на проводимост на различни метални материали. Например, сребърните сплави се представят най-добре и могат да осигурят бързото преминаване на тока, последвано от съдържащи злато сплави материали. Медните сплави или някои контакти с смесен материал имат сравнително по -ниска ефективност на проводимостта. Тази разлика ще повлияе директно на скоростта на реакция на превключвателя и стабилността на предаването на сигнала, особено в прецизно оборудване, което трябва да бъде включено и изключено бързо, е необходимо да се обърне внимание на селекцията.
Що се отнася до проблема с съпротивата, когато токът преминава, този индикатор всъщност отразява директно проводимото качество на материала. Колкото по -малка е съпротивлението означава, че толкова по -ниска е загубата на енергия и толкова по -голяма е работната ефективност на превключвателя. Например, златните и сребърните сплави обикновено се представят добре в това отношение поради присъщите си проводими предимства. Трябва да се отбележи, че въпреки че този тип материал има добри показатели, цената му е сравнително висока.
Въздействието на температурните промени също е фактор, който трябва да се вземе предвид. Особено при сценарии на високотемпературна употреба, проводимостта на някои метали ще бъде отхвърлена, което ще доведе до по-голяма устойчивост при преминаване на тока и дори може да доведе до лош контакт на превключвателя. Следователно, когато инженерите избират материали, те не само трябва да разглеждат данните при стайна температура, но и да гледат на неговата ефективност на стабилност във високотемпературна среда.
Връзката между избора на контакт и използване на среда
Има две основни измерения за адаптивността на околната среда: първо, влажността на въздуха е висока или има корозивни газове. Тези условия ще ускорят окисляването на материалната повърхност, като например морско оборудване или оборудване в химически централи. По това време е по -подходящо да се използват сребърни сплави с обработка на покритие или златни материали с добра устойчивост на корозия.
Параметърът на диапазона на приспособимост към температурата също трябва да бъде фокусиран. За оборудване, което работи с висока температура за дълго време, като части вътре в двигателя, трябва да се избират специални сплави със силна топлинна устойчивост; Докато за оборудването, използвано в студените северни райони, трябва да се обърне внимание на устойчивостта на материала на крехко напукване при ниски температури, за да се избегне лош контакт поради термично разширяване и свиване.
Изборът на материали във вибрационни и ударни среди трябва да се съсредоточи върху стабилността. Когато оборудването трябва да се справи с вибрацията или внезапния шок, дали контактният материал е достатъчно стабилен и колко дълго може да се използва, се превръща в специален проблем, който се нуждае от специално внимание. По това време изборът на материали зависи от твърдостта и устойчивостта на износване. Например, материали, смесени със сребро и никел, или контакти със специална повърхностна обработка на медни сплави, характеристиките на тези материали са, че те могат ефективно да увеличат експлоатационния живот на компонентите на превключвателя.
Според специфичните нужди на различни сценарии за използване, изборът на материали ще бъде значително различен. В случай на автомобили, които често се нуждаят от изминаване на дълги разстояния, контактните материали в електронната система трябва да могат да издържат на високи температури, чести вибрации и корозия от различни химикали. В този случай инженерите обикновено избират сребърни сплави или контакти, съдържащи злато, които са по-надеждни при сложни условия на труд.
Що се отнася до полетата от висок клас като аерокосмическото пространство, изискванията за контактни материали са още по-строги. Например, насилствената вибрация на самолета по време на излитане или екстремни температурни промени в космическата среда, в този момент контактите от златната сплав показват, че техните предимства-проводимостта е особено добра, устойчивостта е много малка, когато е в контакт и не е лесно да има проблеми в средата с висока температура, така че този тип скъпоценен метал се е превърнал в стандартния избор за аероприпасна оборудване.
Разглеждане на устойчивостта на износване при избора на контактни материали
По време на операцията на превключване контактите ще изпитат различни форми на загуба, като загуба, причинена от физическо триене, увреждане на дъгата, причинени от ток контакт, и корозия, причинена от реакция на окисляване. Разбирането на това как се появяват тези облекла ще ни помогнат да намерим по -трайни материални решения.
Понастоящем оценката дали даден материал е устойчив на износване, зависи главно от няколко показателя, като твърдостта и гладкостта на самия материал, и данните за теста за съпротивление на износване, направени в лабораторията. Най -общо казано, материалите с висока твърдост не са лесни за надраскване, а колкото по -плавна е повърхността, толкова по -малка е триенето естествено. По -популярният подход сега е да се подобри производителността чрез коригиране на материалната формула или да се направи някаква специална обработка на повърхността. Например, някои производители ще покрият тънък златен филм на повърхността на сребърната сплав, който може да предотврати ръждата и да намали износването, което е печеливш решение.
Компромис между разходите за контакт на материала и ефективността
Разликата в цените на различните материали трябва да бъде внимателно изчислена, не само като се има предвид разходите за суровини по време на производството, но и като се имат предвид разходите за по -късна поддръжка и подмяна. Например, въпреки че първоначалната покупна цена на определен материал е евтина, ако трябва да се сменя на всеки няколко дни, може да е по -скъпо като цяло.
По отношение на специфичните сценарии за използване, прецизните инструменти от висок клас имат високи изисквания за проводимост и издръжливост. По това време може да се наложи да се избират материали от висок клас като златни сплави. От друга страна, превключвателите на обикновените домакински уреди могат основно да отговорят на нуждите с медни сплави или материали на сребърната основа, а цената е много по-рентабилна. Ключът е да намерите баланс между производителността и разходите, от които всички са доволни, като например подмяна на един метал с композитен материал или да направите някои оптимизации в структурния дизайн, така че да не повлияе на ефекта на използване и да спести някакъв бюджет.
Заключение и перспективи
Като цяло сега всички решават основно проблема с избора на контактни материали чрез подобряване на материалите и иновации в процеса. Въпреки това, ефективността на съществуващите решения при екстремни условия на труд все още има място за подобрение, като проблеми с издръжливостта при текущи претоварване или среда с висока влажност. В бъдеще, с развитието на материалознанието, може би може да се намери по -идеално решение, което да направи компонентите на превключвателя както икономични, така и трайни.
Това проучване обсъжда главно различните видове материали за контакт на микропревмест, като разликите в проводимите ефекти на обикновените сребърни сплави и композитни материали на основата на мед. Може да се отбележи, че съществува тясна връзка между характеристиките и сценариите на използване. Например, трябва да се обръща специално внимание на анти-окисляващите свойства на материалите във висока температура и висока влажна среда. За сценарии, които изискват честа работа, устойчивостта на износване на материала се превръща в индикатор, който трябва да се вземе предвид при избора.
От тенденцията за развитие, с подобряването на производствената технология и затягането на политиките за опазване на околната среда, изборът на материали за контактна точка се измества към висока производителност и ниска цена. Особено интересното е, че прилагането на нови процеси като нано покритие и разработването на композитни материали може да се каже, че предоставя повече възможности за подбор на материали. Най -просто казано, е да се намерят нови материали, които отговарят на изискванията за опазване на околната среда и имат добри проводими свойства.
Когато правите специфични селекции, трябва да се вземат предвид едновременно множество аспекти, като проводимост, живот на обслужването и контрол на разходите. Заслужава да се отбележи, че различните сценарии на приложение имат различни фокуси върху характеристиките на материала. Например, индустриалното оборудване обръща повече внимание на стабилността, докато потребителската електроника може да обърне повече внимание на контрола на разходите. Също така се препоръчва да обърнете повече внимание на новите разработки в областта на материалите, като някои нови сплави или технологии за обработка на повърхността, така че да имате по -подходящи алтернативи, когато трябва да направите избор.
