Лужение обычно обладает хорошей экологической стабильностью и низкой стоимостью, поэтому оно широко применяется, и существует множество типов луженых покрытий, используемых в различных аспектах, таких как матовое олово, блестящее олово и горячее лужение. По сравнению с другими покрытиями, износостойкость низкая, менее 10 циклов соединения, а контактные характеристики ухудшаются со временем и температурой. Обычно используется в условиях окружающей среды ниже 125 °C. При проектировании луженых контактов следует учитывать высокое контактное усилие и малые перемещения для обеспечения стабильности контакта.
Серебрение обычно обеспечивает хороший точечный контакт, может непрерывно использоваться при 150 °C, стоимость выше, легко ржавеет на воздухе в присутствии серы и хлора, тверже лужения, его удельное сопротивление немного выше или эквивалентно олову, а потенциальная электромиграция легко приводит к потенциальным рискам в разъеме.
Позолоченные контакты обладают хорошими контактными характеристиками и экологической стабильностью, непрерывная температура может превышать 125 °C, имеют отличную износостойкость. Твердое золото тверже олова и серебра, обладает отличной износостойкостью, но его стоимость выше, и не каждый контакт требует золочения. Когда контактное усилие низкое, а слой лужения изнашивается, можно использовать золочение вместо него.
Тип покрытия | Максимальная непрерывная температура/℃ | Толщина покрытия/мм | Стоимость | Преимущества и недостатки | |
Без покрытия | 85 | Н/Д | Низкая | Низкая стоимость | |
Луженое | 125 | 1,9–6,9 | Низкая | Плохая износостойкость | |
Позолоченное | 125 | 0,5–0,75 | Выше | При формовке легко трескается | |
Посеребренное | 150 | 2,5–5,0 | Средняя | Чернеет на воздухе | |
✸Значение применения покрытия контактов
1. Снижение трения, уменьшение усилия вставки
Основные факторы, влияющие на коэффициент трения между контактами, включают: материал, шероховатость поверхности и обработку поверхности. Когда материал контакта фиксирован, коэффициент трения между контактами также фиксирован, а относительная шероховатость довольно велика. При обработке поверхности контакта покрытием материал покрытия, толщина покрытия и чистота покрытия положительно влияют на коэффициент трения.
2. Предотвращение окисления и коррозии после повреждения покрытия контакта
В течение 10 эффективных циклов соединения и разъединения контакты взаимодействуют друг с другом за счет натяга. При наличии контактного давления относительное перемещение между вилочными и штыревыми контактами повреждает покрытие на поверхности контакта или оставляет легкие царапины при движении, что приводит к неравномерной толщине или даже оголению покрытия, вызывая изменения механической структуры, царапины, слипание, частицы износа, перенос материала и т. д., а также нагрев. Чем больше циклов соединения и разъединения, тем более заметны царапины на поверхности контакта. Под воздействием длительной работы и внешней среды контакт очень легко выходит из строя. В основном это окислительная коррозия, вызванная малыми относительными перемещениями контактной поверхности, обычно 10–100 мкм; сильные перемещения могут вызвать вредный износ между контактными поверхностями, легкая вибрация может вызвать фрикционную коррозию, а тепловые удары и влияние окружающей среды ускоряют этот процесс.
Добавление покрытия к контакту может не только уменьшить коррозию поверхности материала контакта, но и улучшить состояние усилия вставки. Однако для максимальной функциональности и экономичности покрытие должно соответствовать следующим условиям эксплуатации: выдерживать фактические температурные условия контакта; быть экологически безопасным, не вызывать коррозию; быть химически стабильным; обеспечивать контакт контакта; снижать трение и износ изоляции; иметь низкую стоимость. Поскольку электрическая среда всего автомобиля становится все более сложной, а эра новой энергетики наступает, только постоянное совершенствование технологии изготовления деталей и узлов может обеспечить быструю итерацию новых функций.