Elektrik kontakları metal tozları için en zorlu uygulamalar arasındadır. Her anahtarlama işleminde kontak yüzeyleri minimum dirençle akım iletmeli, mekanik darbelere dayanmalı ve 6.000 dereceyi aşan ark ısısına karşı koymalıdır. Toz metalurjisi - presleme ve sinterleme ile yoğun kontak uçları üretimi - konvansiyonel olarak alaşımlanamayan malzemeleri birleştirmeye olanak tanıdığı için baskın yöntemdir. Milano'daki MEPOSO, elektrik kontağı üretimi için özel olarak tasarlanmış bakır tozları tedarik eder.
Neden toz metalurjisi kontak üretiminde hakimdir
Temel zorluk, hiçbir tek metalin tüm gereksinimleri aynı anda karşılamamasıdır. Gümüş en yüksek iletkenliği sunar ancak çok yumuşaktır ve ark altında kaynaklanır. Tungsten erozyona mükemmel direnir ancak kötü iletir. Bakır maliyet-performans açısından mükemmeldir ancak havada oksitlenir. Toz metalurjisi bu ikilemi kompozit malzemelerle - sözde alaşımlarla - çözer. Gümüş-bakır oksit kontakta ince oksit parçacıkları gümüş matris içinde dağılır. Bakır-tungsten kontakta refrakter iskelet erozyona direnir, bakır ağı akım yolunu sağlar. Bu mikro yapılar yalnızca toz yoluyla - karıştırma, 400-700 MPa presleme ve sinterleme ile elde edilebilir.
Gümüş-bakır oksit kontaklar: toz gereksinimleri ve performans
AgCuO kontakları çevre düzenlemeleri nedeniyle AgCdO'nun yerini büyük ölçüde almıştır. Tipik bileşim %88 gümüş ile %12 bakır oksit arasında değişir. Ark çarptığında oksit parçacıkları endotermik olarak ayrışarak enerji emer ve oksijen salır. Tipik tane boyutu 1-10 mikrometre olup dar dağılım kritiktir. Kaba parçacıklar zayıf noktalar oluşturur, ultrafine olanlar aglomere olur. Oksit, üstün ark söndürme için CuO (tenorit) olmalıdır. Saflık %99'u aşmalıdır. MEPOSO hem bakır oksit tozu hem de iç oksidasyon prosesleri için elektrolitik bakır tozu tedarik eder.
Bakır-tungsten kontaklar: refrakterliği iletkenlikle birleştirmek
CuW kontaklar yüksek güç anahtarlamanın iş atlarıdır: vakum kesiciler, SF6 devre kesiciler ve yüksek gerilim kontaktörleri. Tungsten 3.422°C erime noktası ve üstün erozyon direnci sağlar, bakır iskeletin gözeneklerini doldurur. Yaygın bileşimler CuW 50/50'den CuW 20/80'e uzanır. Süreç tungsten iskeletin 200-400 MPa'da preslenmesi, 1.100-1.300°C'de hidrojen atmosferinde sinterlenmesi ve erimiş bakırla infiltrasyonu içerir. Saflık %99,9 Cu'yu aşmalıdır. Pres-sinterleme yolları için her iki tozun morfolojisi kritiktir. MEPOSO'nun dendritik elektrolitik bakır tozları her iki proseste de yaygın olarak kullanılır.
Karbon fırçalar: bakır tozunun komütasyondaki rolü
Karbon fırçalar elektrik motorlarının sabit ve döner parçaları arasında akım aktarır. Malzeme iletmeli ve aynı zamanda komütatörü yağlamalıdır. Metal-grafit fırçalar %20-80 bakır tozu içerir, grafitle karıştırılıp 600-900°C'de pişirilir. Elektrolitik dendritik toz grafit pulleriyle mükemmel kilitlenme sağlar. Tipik tane boyutu standart fırçalar için 150 μm altı, yüksek performans için 45 μm altıdır. Saflık kritiktir çünkü yüzey oksitleri direnci artırır. MEPOSO elektrolitik bakır tozları gerekli saflık, morfoloji ve tane boyutu dağılımı kombinasyonunu sağlar.
Toz seçim kriterleri: tane boyutu, morfoloji ve saflık
Seçim üç parametrin değerlendirilmesini gerektirir: tane boyutu dağılımı, morfoloji ve kimyasal saflık. İnce tozlar (45 μm altı) daha yüksek yoğunluklar sağlar ancak işlenmesi daha zordur. Kaba fraksiyonlar (45-150 μm) daha iyi akış sağlar ancak kalıntı gözeneklilik bırakabilir. Elektrolitik dendritik toz üstün yeşil dayanım sağlar. Atomize toz, daha küresel olup daha iyi akış sunar. %0,2 üzerinde oksijen oksit inklüzyonları oluşturur, kükürt ve kurşun sıcak kırılganlığa neden olur.
Ark erozyonu direnci: bozunma mekanizmalarını anlamak
Her anahtarlama işleminde 6.000-20.000°C sıcaklıklarda ark oluşur. Erozyon buharlaşma, damlacık atılması, oksidasyon ve termal pullanma yoluyla gerçekleşir. Bakır kontaklar termal genleşme farklılıkları nedeniyle özellikle oksidasyona bağlı erozyona duyarlıdır. Bakır-tungsten kontaklar yüksek enerji uygulamaları için tercih edilir. MEPOSO metalürjik uzmanlığıyla optimum toz kalitesinin belirlenmesini destekler.
Sinterleme atmosferi ve sıcaklığı: kontak kalitesi için proses kontrolü
Sinterleme preslenmiş kompaktı katı hal difüzyonu ile yoğun kontak malzemesine dönüştürür. Tipik sıcaklıklar 750-950°C'dir. İndirgen atmosfer - hidrojen veya ayrışmış amonyak - esastır. Çiğ noktası -30°C altında kontrol edilmelidir. Isıtma hızı termal gradyenleri önlemelidir. Tipik profil 3-5°C/dk rampa, 30-60 dakika bekleme ve kontrollü soğutmadır. Vakum sinterleme, vakum kesiciler için CuW kontaklarda kullanılır. MEPOSO tarafından belirlenen toz özellikleri sinterleme özelliklerini doğrudan etkiler.
Sinterlenmiş kontakların kalite güvencesi ve testi
Bitmiş kontaklar iletkenlik (% IACS), sertlik, yoğunluk, mikro yapı ve kontak direnci testlerinden geçmelidir. Partiler arası tutarlılık toza bağlıdır. MEPOSO ICP-OES, lazer difraksiyon, ISO 3923 görünür yoğunluk, ISO 4490 akış hızı ve ISO 4497 elek analizi ile tam analizler sağlar. Proses kontrolleri boyutsal ve numune testlerini içerir. Son kontroller %100 görsel muayene ve SPC grafiklerini içerir.
Kontak malzemeleri endüstrisi için MEPOSO bakır tozları
Milano merkezli MEPOSO, elektrik kontağı endüstrisi için uzman bakır tozu tedarikçisidir. Portföyümüz çoklu tane boyutlarında elektrolitik bakır tozunu içerir. Her kalite belgelenmiş izlenebilirlikle üretilir. Tozlarımız düşük oksijen içeriği (%0,15 altı), kontrollü görünür yoğunluk ve dendritik morfoloji sunar. CuW üreticileri için %99,95 Cu'yu aşan infiltrasyon kalitesi sunarız. Fırça üreticileri için özelleştirilmiş tane boyutu dağılımları sağlarız. Metalurji ekibimiz seçim ve testlerde destek verir. Milano'da bize ulaşın.
Kontak üretimi için bakır ve bakır oksit tozları, teknik veri sayfaları, analiz sertifikaları ve metalurjik proses desteği için MEPOSO ile iletişime geçin.
