Apropos Mikroschalter, jeder kann mit ihnen vertraut sein. Tatsächlich sind sie sehr häufige Grundteile in elektronischen Geräten. Zum Beispiel können sie an Stellen wie den Tasten in der Fernbedienung des Klimaanlagens und den Sensoren im Drucker gefunden werden. Diese Art des Schalters basiert hauptsächlich auf Metallkontakten, um den Strom ein und aus zu schalten, sodass die Auswahl der Kontaktmaterialien direkt mit praktischen Problemen zusammenhängen kann, z. B. wie lange der Schalter verwendet werden kann und wie empfindlich sie ist.
Es gibt jetzt viele Arten von Kontaktmaterialien auf dem Markt, und verschiedene Materialien wie Silberlegierung und Goldlegierung haben ihre eigenen Eigenschaften. Welches Material zu wählen, hängt vom tatsächlichen Anwendungsszenario ab und es ist erforderlich, um umfassende Faktoren wie Leitfähigkeit und Nutzungsumgebung zu berücksichtigen. Beispielsweise sind die Anforderungen an Materialien, die in Aufzugstasten verwendet werden, die häufig ein- und ausgeschaltet werden müssen, und in Sicherheitsausrüstung, die nur gelegentlich angetrieben werden.
Häufige Arten von Mikroschalterkontaktmaterialien
Das häufigste Material auf Metallbasis ist Silberlegierungskontakt. Diese Art von Material hat besonders eine gute Leitfähigkeit und ist nicht leicht zu rosten und zu korrodieren. Daher wird es in Situationen, in denen eine hohe Leitfähigkeit erforderlich ist, mehr verwendet. Zum Beispiel kann es häufig in der Schaltungssteuerplatine von Smart Homes oder im Kontrollmodul der Industriegeräte erfolgen. Die Silberlegierung hat jedoch ein Merkmal, dass es relativ weich ist. Manchmal werden Kupfer und Nickel hinzugefügt, um die Härte zu erhöhen, so dass die Kontakte nach dem langfristigen Gebrauch nicht leicht abgenutzt sind.
Sprechen wir über die High-End-Option von Goldlegierungskontakten. Wie wir alle wissen, hat Gold selbst eine hervorragende Leitfähigkeit und einen sehr geringen Kontaktwiderstand, sodass es besonders für die Verwendung in Geräten geeignet ist, die hohe Präzision erfordert, z. B. medizinische Geräte wie Herzschrittmacher. Obwohl die Kosten viel höher sind als die der Silberlegierung, in Szenarien, in denen langfristige Stabilität garantiert werden muss, wie z. B. elektronische Komponenten für Satelliten oder Präzisionsinstrumente, sollte das Geld weiterhin ausgegeben werden.
Kupferlegierungskontakte: Diese Art von Kontakt hat einen relativ erschwinglichen Preis und eine ausreichende strukturelle Stärke und tritt in industriellen Anwendungen häufiger auf. Zum Beispiel können tägliche Haushaltsgeräte (wie Kühlschränke, Klimaanlagen) oder Drucker, Kopierer und andere Geräte im Büro die Verwendung von Kupferlegierungskontakten im Wesentlichen den Leitfähigkeitsanforderungen und mechanischen Leistungsanforderungen erfüllen, und es gibt kein Problem bei der täglichen Verwendung.
In Bezug auf Verbundmaterialkontakte sind Silberzinnoxidkontakte besonders bemerkenswert. Dieses Material kombiniert die leitenden Vorteile von Silber mit dem Bogenwiderstand von Zinnoxid, insbesondere in Szenarien, in denen häufige Schaltkreise oder hohe Stromschocks erforderlich sind. Beispielsweise ist das Relais im Aufzugskontrollsystem in vielen Fällen zu sehen. Sein hoher Temperaturwiderstand eignet sich auch für die Verwendung in Hochtemperaturumgebungen, wie z. B. der Schaltschrank im metallurgischen Workshop.
Andere Verbundwerkstoffe wie Kontakte mit Silber-Nickel-Legierung sind ebenfalls ein typisches Beispiel. Durch die Kombination von Silber und Nickel wird die gute Leitfähigkeit von Silber aufrechterhalten und die Kontakte werden härter und kräftiger-resistenter. Diese Art von Kontakt eignet sich besser für die Verwendung in mit mittleren Laderwandel ausgerichteten Geräten oder gewöhnlichen Fabrikumgebungen, wodurch die Leitfähigkeit gewährleistet ist und nicht leicht vorzeitig beschädigt werden kann.
Unterschiede in der Leitfähigkeit verschiedener Kontaktmaterialien
In Bezug auf die Leitfähigkeit gibt es in der Tat offensichtliche Unterschiede in den aktuellen Leitungseffekten verschiedener Metallmaterialien. Zum Beispiel funktionieren Silberlegierungen am besten und können den schnellen Durchgang von Strom sicherstellen, gefolgt von goldhaltigen Legierungsmaterialien. Kupferlegierungen oder einige Kontakte mit gemischtem Material weisen eine relativ geringere Leitfähigkeitseffizienz auf. Dieser Unterschied beeinflusst direkt die Reaktionsgeschwindigkeit des Schalters und die Stabilität der Signalübertragung, insbesondere bei Präzisionsgeräten, die schnell ein- und ausgeschaltet werden müssen. Es ist erforderlich, auf die Auswahl zu achten.
In Bezug auf das Widerstandsproblem beim Verlauf des Stroms spiegelt dieser Indikator tatsächlich die leitende Qualität des Materials direkt wider. Je kleiner der Widerstand bedeutet, desto niedriger der Energieverlust und desto höher die Arbeitseffizienz des Schalters. Zum Beispiel können Gold- und Silberlegierungen in dieser Hinsicht aufgrund ihrer inhärenten leitenden Vorteile in der Regel gut abschneiden. Es ist zu beachten, dass diese Art von Material zwar eine gute Leistung hat, ihre Kosten jedoch relativ hoch sind.
Der Einfluss von Temperaturänderungen ist auch ein Faktor, der berücksichtigt werden muss. Insbesondere in den Szenarien mit hoher Temperaturanwendung wird die Leitfähigkeit einiger Metalle reduziert, was zu einem größeren Widerstand führt, wenn der Strom durchläuft, und kann sogar einen schlechten Kontakt des Schalters verursachen. Wenn Ingenieure Materialien wählen, sollten sie daher nicht nur die Daten bei Raumtemperatur betrachten, sondern auch die Stabilitätsleistung in Hochtemperaturumgebungen betrachten.
Die Beziehung zwischen Kontaktmaterialauswahl und Nutzungsumgebung
Es gibt zwei Hauptdimensionen für die Anpassungsfähigkeit der Umwelt: Erstens ist die Luftfeuchtigkeit hoch oder es gibt korrosive Gase. Diese Bedingungen beschleunigen die Oxidation der Materialoberfläche, wie z. B. Meeresausrüstung oder Geräte in Chemieinflächen. Zu diesem Zeitpunkt ist es besser geeignet, Silberlegierungen mit Beschichtungsbehandlung oder Goldmaterialien mit guter Korrosionsbeständigkeit zu verwenden.
Der Parameter der Temperaturanpassungsfähigkeitsbereich muss ebenfalls fokussiert werden. Für Geräte, die lange Zeit in einem hohen Temperaturbetrieb befinden, wie Teile im Motorraum sollten spezielle Legierungen mit starkem Wärmewiderstand ausgewählt werden. Während für Geräte, die in kalten Regionen im Norden verwendet wurden, sollte dem Widerstand des Materials gegen spröde Risse bei niedrigen Temperaturen Aufmerksamkeit geschenkt werden, um einen schlechten Kontakt aufgrund der thermischen Ausdehnung und Kontraktion zu vermeiden.
Die Auswahl von Materialien in Schwingungs- und Stoßumgebungen muss sich auf Stabilität konzentrieren. Wenn das Gerät mit Vibrationen oder plötzlichem Schock befasst ist, wird das Kontaktmaterial stabil genug und wie lange es verwendet werden kann, wird zu einem besonderen Problem, das besondere Aufmerksamkeit erfordert. Zu diesem Zeitpunkt hängt die Auswahl der Materialien von Härte und Verschleißfestigkeit ab. Zum Beispiel sind Materialien, gemischt mit Silber und Nickel oder Kontakten mit einer speziellen Oberflächenbehandlung von Kupferlegierungen, die Merkmale dieser Materialien, dass sie die Lebensdauer von Schalterkomponenten effektiv erhöhen können.
Nach den spezifischen Bedürfnissen unterschiedlicher Nutzungsszenarien wird die Materialauswahl erheblich unterschiedlich sein. Bei Autos, die häufig lange Entfernungen zurücklegen müssen, müssen die Kontaktmaterialien im elektronischen System in der Lage sein, hohen Temperaturen, häufigen Schwingungen und Korrosion aus verschiedenen Chemikalien standzuhalten. In diesem Fall wählen Ingenieure normalerweise Silberbasis Legierungen oder goldhaltige Legierungskontakte, die unter komplexen Arbeitsbedingungen zuverlässiger sind.
In Bezug auf High-End-Felder wie Luft- und Raumfahrt sind die Anforderungen an Kontaktmaterial noch strenger. Zum Beispiel die gewalttätige Schwingung des Flugzeugs während des Starts oder die extremen Temperaturänderungen in der Weltraumumgebung zeigen zu diesem Zeitpunkt die Goldlegierungskontakte deren Vorteile-die Leitfähigkeit ist besonders gut, der Widerstand ist sehr gering, wenn es in Kontakt steht, und es ist nicht einfach, Probleme in Hochtemperaturumgebungen zu haben, sodass diese Art von Edelmetallmaterial nicht leicht zu haben, dass die Ausrüstung der Luft- und Raumfahrt in der Luft-Orospace-Ausrüstung zu einer Standardauswahl der Luftbekämpfung führt.
Berücksichtigung der Verschleißfestigkeit bei der Auswahl der Kontaktmaterial
Während des Switch -Betriebs werden in den Kontakten verschiedene Formen des Verlusts erfahren, wie beispielsweise Verlust durch körperliche Reibung, durch Stromkontakt verursachte Lichtbogenschäden und Korrosion, die durch Oxidationsreaktion verursacht werden. Wenn wir verstehen, wie diese Abnutzung auftreten, können wir dauerhaftere Materiallösungen finden.
Gegenwärtig hängt die Beurteilung der Frage, ob ein Material wederbeständig ist, hauptsächlich von mehreren Indikatoren ab, z. Im Allgemeinen sind Materialien mit hoher Härte nicht leicht zu kratzen, und je reibungsloser die Oberfläche, desto kleiner ist die Reibung natürlich. Der beliebtere Ansatz ist jetzt, die Leistung zu verbessern, indem die Materialformel angepasst oder eine besondere Behandlung auf der Oberfläche durchgeführt wird. Zum Beispiel platten einige Hersteller einen dünnen Goldfilm auf der Oberfläche der Silberlegierung, was Rost und Verschleiß verhindern kann, was eine Win-Win-Lösung darstellt.
Kompromiss zwischen Kontaktmaterialkosten und Leistung
Die Preisunterschiede verschiedener Materialien müssen sorgfältig berechnet werden, nicht nur unter Berücksichtigung der Rohstoffkosten während der Produktion, sondern auch die Kosten für spätere Wartung und Austausch. Obwohl der anfängliche Kaufpreis für ein bestimmtes Material billig ist, kann es insgesamt teurer sein, wenn es alle paar Tage ersetzt werden muss.
In Bezug auf spezifische Nutzungsszenarien haben High-End-Präzisionsinstrumente hohe Anforderungen an Leitfähigkeit und Haltbarkeit. Zu diesem Zeitpunkt müssen möglicherweise High-End-Materialien wie Goldlegierungen ausgewählt werden. Andererseits können die Schalter gewöhnlicher Haushaltsgeräte im Wesentlichen die Bedürfnisse mit Kupferlegierungen oder Silberbasis erfüllen, und die Kosten sind viel kostengünstiger. Der Schlüssel besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten zu finden, mit denen jeder zufrieden ist, z. B. das Ersetzen eines einzelnen Metalls durch ein Verbundmaterial oder einige Optimierungen im strukturellen Design, damit es den Nutzungseffekt nicht beeinträchtigt und etwas Budget spart.
Schlussfolgerung und Ausblick
Im Allgemeinen löst jetzt jeder hauptsächlich das Problem der Kontaktmaterialauswahl durch Materialverbesserung und Prozessinnovation. Die Leistung bestehender Lösungen unter extremen Arbeitsbedingungen bietet jedoch immer noch Verbesserungsraum, wie z. In Zukunft kann mit der Entwicklung der Materialwissenschaft möglicherweise eine idealere Lösung festgestellt werden, um Switch -Komponenten sowohl wirtschaftlich als auch langlebig zu machen.
In dieser Studie werden hauptsächlich die verschiedenen Arten von Mikroschalter-Kontaktpunktmaterialien erörtert, z. Es ist zu beachten, dass es eine enge Korrelation zwischen Materialleistung und Nutzungsszenarien besteht. Zum Beispiel sollte besondere Aufmerksamkeit auf die Antioxidationseigenschaften von Materialien in hohen Temperaturen und hohen Luftfeuchtigkeitsumgebungen gelegt werden. Für Szenarien, die häufig einen Betrieb erfordern, wird der Materialverschleiß Widerstand zu einem Indikator, der bei der Auswahl berücksichtigt werden muss.
Aus dem Entwicklungstrend wechselt die Auswahl der Kontaktpunktmaterialien mit der Verbesserung der Fertigungstechnologie und der Verschärfung der Umweltschutzrichtlinien in Richtung hoher Leistung und niedrigen Kosten. Besonders interessant ist, dass die Anwendung neuer Prozesse wie Nanobeschichtung und der Entwicklung von Verbundwerkstoffen gesagt werden kann, dass sie mehr Möglichkeiten für die materielle Auswahl bieten. Einfach ausgedrückt ist es, neue Materialien zu finden, die den Umweltschutzanforderungen entsprechen und gute leitfähige Eigenschaften haben.
Bei spezifischen Auswahlen müssen mehrere Aspekte gleichzeitig berücksichtigt werden, wie z. B. Leitfähigkeit, Lebensdauer und Kostenkontrolle. Es ist erwähnenswert, dass unterschiedliche Anwendungsszenarien unterschiedliche Schwerpunkte auf die materielle Leistung haben. Beispielsweise achtet die Industriegeräte der Stabilität mehr Aufmerksamkeit, während die Unterhaltungselektronik möglicherweise mehr der Kostenkontrolle achten kann. Es wird auch empfohlen, dass Sie den neuen Entwicklungen im Bereich Materialien mehr Aufmerksamkeit schenken, z. B. bestimmte neue Legierungen oder Oberflächenbehandlungstechnologien, damit Sie geeignete Alternativen haben, wenn Sie eine Wahl treffen müssen.
