Sparčiai vystantis tokioms pramonės šakoms kaip 5G ryšiai, naujos energijos transporto priemonės ir pramoninė automatizacija, labai{1}}patikimų jungčių paklausa rinkoje išaugo. Berilio vario (Be-Cu) lydinys, kaip pagrindinė jungčių spyruoklinių kontaktų medžiaga, palaipsniui pakeičia tradicinę fosforinę bronzą ir nerūdijantį plieną dėl bendrų pranašumų – didelio stiprumo, didelio laidumo, atsparumo nuovargiui ir atsparumo korozijai. Šiame straipsnyje nagrinėjama Be-Cu štampavimo technologinė raida ir pramonės tendencijos iš keturių perspektyvų: medžiagos savybės, štampavimo procesai, paviršiaus apdorojimas ir tolesnis pritaikymas, suteikiant nuorodą pramonės grandinių įmonėms.
Medžiagos savybės: didelio stiprumo ir didelio laidumo balansavimo menas
Berilio vario spyruokliniai kontaktai yra tipiškas nusodinimo{0}}sustiprintas lydinys. Pavyzdžiui, dažniausiai naudojama C17200 klasė (kurioje yra 1,8–2,0 masės % Be), jos tipinės savybės yra šios:
| Spektaklis | Specifikacijos Duomenys | Pastabos |
| Tempimo stiprumas | 1 200-1 400 MPa | po amžiaus sukietėjimo |
| Derlingumo stiprumas | 1000-1200 MPa | 0,2% liekamosios deformacijos |
| Laidumas | 22–25 % IACS | laidumo ir stiprumo pusiausvyra |
| Elastinis modulis | 128 GPa | 30% didesnis nei fosforinės bronzos |
| Nuovargio gyvenimas | >10⁷ ciklų | 0,3 mm storio spyruoklė, 0,2 mm eiga |
BeCu elektrinės kontaktinės spyruoklės stiprinimo mechanizmas yra dviejų{0}}pakopų procesas:
Tirpalo apdorojimas (780–800 laipsnių, greitas aušinimas) sukuria persotintą fazę, išsaugant aukštą Cu matricos elektrinį laidumą;
Senėjimo apdorojimas (320-340 laipsnių, 2-3 val.) nusodina išsklaidytas ″ (Be-Cu junginio) daleles, kurios trukdo dislokacijos judėjimui ir žymiai padidina stiprumą.
Verta paminėti, kad kai kurios šalies įmonės sukūrė mažo-Be lydinių (0,2-0,7 masės % Be), pridėdamos tokių elementų kaip Ni ir Co, kad sumažintų sąnaudas. Tačiau jų stiprumas ir elektrinis laidumas vis dar yra mažesni nei aukšto Be sistemų.
Antspaudavimo procesas: nuo štampo dizaino iki internetinio stebėjimo
3.1 Štampo medžiagos pasirinkimas ir dengimas
Berilio vario lydinys turi didelį kietumą (HRC 38-42 po senėjimo) ir yra ypač atsparus dilimui-. Pagrindiniai štampavimo plienai naudoja miltelinį greitaeigį plieną ASP23 arba cementuotą karbidą YG8, kartu su PVD TiCN danga (kietumas 2500–3000). HV) gali pailginti štampavimo laiką iki daugiau nei 1 milijono ciklų.
3.2 Tikslaus blankavimo technologija
Itin ploniems spyruokliniams lakštams (0,05-0,15 mm) tradicinis štampavimas yra linkęs įtrūkimų ir kampų griūties. Pramonė įvedė smulkaus išlyginimo ir mikroštampavimo procesus:
Smulkiam išlyginimui naudojamas trijų{0}}veiksmų presas su V-formos ruošinio laikikliu ir atbuliniu išmetimu, kad būtų pasiekta Ra šlyties paviršiaus apdaila, mažesnė nei 0,4 μm.
Mikro{0}}štampavimui naudojamas servopresas (kurio pakartojamumas yra ±0,01 mm), sujungtas su lazerine internetine storio matavimo sistema, kad būtų užtikrintas ±0,01 mm matmenų nuokrypis.
3.3 Proceso stebėjimas
Pirmaujančios įmonės įdiegė įspėjimo apie nusidėvėjimą sistemą, pagrįstą akustine emisija (AE). Analizuojant aukšto
Paviršiaus apdorojimas: nuo nikeliavimo iki nano{0}}dangos
C17200 berilio vario štampavimui naudojama danga turėtų būti parinkta atsižvelgiant į taikymo aplinką:
Buitinė elektronika (mobilieji telefonai, ausinės):Ni dengimas (1-2 100 μm) + Au flash dengimas (0,03-0,05 μm), balansuojantis suvirinamumą ir kontaktinį atsparumą;
Automobilių elektronika:Sn dengimas (3-5 μm) arba Ag dengimas (2-3 μm), atitinkantis 150 laipsnių aukštoje temperatūroje senėjimo 1000 val. reikalavimus;
Aviacija ir karinė erdvė:Beelektrinė Ni-P danga + nano-MoS₂ kompozitinė danga sumažina trinties koeficientą iki 0,08 ir tris kartus pagerina atsparumą dilimui.
Tolesnės programos: trys didelio{0}}augimo scenarijai
5.1 5G Communications
5G bazinės stoties AAU (aktyviosios antenos blokams) reikia daug 0,1 mm{2}}storio berilio varinių spyruoklių, skirtų plokštės -to{4}}plokštėms (BTB) jungtims. Viena bazinė stotis sunaudoja maždaug 200–300 vienetų, o pasaulinės rinkos dydis 2025 m. turėtų pasiekti 5 milijardus juanių.
5.2 Naujos energijos transporto priemonės
Aukštos -įtampos jungtims (800 V platforma) reikalingos spyruoklės, kad 125 laipsnių kampu būtų palaikoma ne didesnė kaip 8 N kontaktinė jėga. NGK berilio vario štampavimas dėl atsparumo stresui (125 laipsniai, 1000 N/mm2) yra plačiai naudojamas automobilių pramonėje . 000 h, streso atsipalaidavimo greitis<5%), gradually replacing traditional phosphor bronze.
5.3 Puslaidininkių bandymai
Plokščių zondų kortelių konsolinėms sijoms reikalingos itin{0}}plonos berilio varinės 0,02–0,03 mm plokščiosios spyruoklės. Vietiniai gamintojai gavo Japonijos „Sumitomo“ sertifikatą, kad būtų galima pakeisti importą.
Pramonės iššūkiai ir perspektyvos
Žaliavų kliūtis:Pasauliniai berilio ištekliai yra labai koncentruoti (Materion Jungtinėse Valstijose užima 70%), o 2024 m. berilio kaina viršys 2 mln. juanių už toną, todėl reikia skubiai pereiti prie perdirbimo technologijų.
Mikro{0}}štampavimo tikslumas:Gaminių, kurių storis mažesnis nei 0,05 mm, vidaus išeiga yra 20 % mažesnė nei Japonijoje, todėl reikia ištirti liejimo medžiagas ir didelio greičio servo valdymo technologiją.
Žalioji gamyba:Berilio dulkės yra toksiškos, todėl norint atitikti GB 25467-2010 emisijos standartus, reikia sukurti uždarą gamybos liniją su šlapių dulkių šalinimo sistema.
Žvelgiant į 2025–2030 m., kai atsiras didėjanti didelių orlaivių ir kvantinių ryšių paklausa vidaus rinkoje,Cu Beryllium Spring Kontaktaitikimasi, kad rinka išlaikys bendrą metinį augimo tempą, viršijantį 15%. Pramonės grandinės įmonės turi bendradarbiauti su universitetais, kad pasiektų proveržį „medžiagų-procesų-bendradarbiavimo naujovių srityje, kad užimtų aukščiausią vietą aukščiausios-jungčių vertės grandinėje.
susisiekite su mumis
