Herstellung von genieteten Kontaktklemmenbaugruppen: Bearbeitungsstandards für Kupfersubstrate und Fehlerkontrolle für Niederspannungs- und EV-DC-Komponenten

Die genietete Kontaktklemmenbaugruppe basiert auf hochreinen Kupfersubstraten, um Leitfähigkeits- und Wärmeableitungsfunktionen zu übernehmen. Die Maßtoleranz und Oberflächenintegrität der Substratbearbeitung bestimmen direkt die Kontaktwiderstandsstabilität und die Lebensdauer des Endprodukts. Fehler bei der Verarbeitung des Kupferbasismaterials, einschließlich Biegerisse, Schnittgrate und thermische Oxidation, erhöhen den Kontaktwiderstand der Anschlüsse um 15 bis 40 %, was zu einer Überhitzung des Relais und einem Ausfall des Leistungsschalters unter Nennlast führt. Standardisierte Schneid-, Biege-, Stanz- und Schweißverfahren für Kupferplatten sind zwingend erforderlich, um die Qualitätsanforderungen der IATF 16949 für die Baugruppe zu erfüllen, die in neuen Energie-Hochspannungs-Gleichstromschützen verwendet wird.

Kupfersubstrate, die für In-Die genietete bewegliche Kontaktbaugruppe verwendet werden, verwenden Rohstoffe mit einem Kupfergehalt von über 99,5 %. Das Material liefert einen Volumenwiderstand von unter 0,0175 Ω·mm²/m und eine Wärmeleitfähigkeit von 401 W/(m·K), was die Anforderungen an die kontinuierliche Stromübertragung und Wärmeableitung von Hochspannungs-Klemmenbaugruppen in der Automobilindustrie erfüllt. Die Duktilität von reinem Kupfer ermöglicht integriertes Stanzen und Nieten mit Kontaktnieten aus Silberlegierung, doch die geringe Oberflächenhärte von unbearbeitetem Kupfer birgt zwei wesentliche Verarbeitungsrisiken: Oberflächenkratzer während der Blechhandhabung und dauerhafte Verformung unter Stanzdruck.

Die Oxidation der Kupferplatte erfolgt schnell, wenn die Erwärmungstemperatur während der Umformung 600 Grad übersteigt. Oxidschichten auf den Verbindungsflächen des Kupfersubstrats verhindern ein festes Crimpen der Nieten und bilden Lücken zwischen Kontaktnieten und Anschlüssen. Diese Lücken erzeugen einen instabilen Kontaktwiderstand, der die Langzeit-Alterungstests für Kupferkontaktanschlüsse nicht besteht. Die Kontrolle der Verarbeitungstemperatur und des Oberflächenschutzes wird zu einem festen Qualitätskontrollpunkt vor der Kontaktnietmontage.

Steuerung der Schneidprozessparameter

Das Schneiden dient als erster Arbeitsgang für Kupferrohlinge des mit Kupferanschluss vernieteten Silberkontakts. Je nach Spezifikation der Endwandstärke werden vier Schneidmethoden angewendet:

• Sägeschneiden:Grobzahn-Sägeblätter für Kupferplatten mit einer Dicke von mehr als 3 mm zur Erhöhung der Schnittleistung; Feinzahnblätter für Bleche unter 3 mm, um die Ebenheit des Abschnitts innerhalb von 0,02 mm zu kontrollieren.
• Stanzen von Schermaschinen:Beschränkt auf Kupferbleche mit einer Dicke von weniger als 2 mm für normale rechteckige Anschlussrohlinge mit einem Maßwiederholungsfehler von ±0,05 mm.
• Brennschneiden:Wird nur für Prototyp-Brackets aus dickem Kupfer über 8 mm verwendet; Der Richtprozess nach dem Schneiden muss so angeordnet werden, dass thermische Biegeverformungen vermieden werden.
• Plasmaschneiden:Hauptverarbeitungsverfahren für massenproduzierte Kupferklemmen mit Silberkontakt-Rohlingen, thermischer Verformungsbereich unter 0,01 mm kontrolliert, einheitliche Rohlingsgröße, geeignet für die automatische Zuführung von Nietgeräten.

Biege- und Stanzformspezifikationen

Das Kaltbiegen erfolgt bei Kupferblechen, die dünner als 2,5 mm sind, bei Raumtemperatur. Der Biegespalt der Matrize ist auf das 1,05-fache der Kupferplattendicke eingestellt, um Risse an der Außenfläche nach dem Biegen zu vermeiden. Das Warmbiegen ist für dicke Substrate oder kleine Biegeradien unter dem 1,5-fachen der Materialstärke ausgelegt; Der Heiztemperaturbereich ist auf 300 bis 600 Grad festgelegt, um die Umformleistung und den Oxidationsgrad auszugleichen.

Stanzprozesse umfassen das Stanzen und Stanzen für Nietpositionierungslöcher der silbernen elektrischen genieteten Komponenten. Durch den gleichmäßigen Matrizenabstand werden Kantengrate an den Innenwänden der Bohrung vermieden. Eine Grathöhe über 0,03 mm blockiert das automatische Nietenpressen und führt zu einer Fehlausrichtung zwischen den Silberkontaktnieten und den Anschlusslöchern. Der Gerätedruck und die Stanzgeschwindigkeit erfordern eine stündliche Kalibrierung, um die Lochpositionstoleranz von ±0,01 mm auf den Anschlusssubstraten einzuhalten.

Schweißen für kombinierte Kupferanschlusskomponenten

Zwei Schweißtechniken verbinden die geteilten Kupferstrukturteile eines großen Kupferkontaktelements:

• WIG-Argon-Lichtbogenschweißen:Die Argon-Abschirmung isoliert die Luft, um die Oxidation der Schweißzone zu verhindern. Durch die Reinigung vor dem Schweißen werden Öl- und Oxidfilme auf Kupferoberflächen entfernt, um sicherzustellen, dass die Schweißzugfestigkeit dem Grundmetall entspricht. Stromstärke und Fahrgeschwindigkeit bleiben feste Parameter, um Schweißlöcher zu vermeiden, die die Strombelastbarkeit beeinträchtigen.
• Laserschweißen:Angewandt auf ein Miniatur-EV-Relais, präzisionsgenietete silberne Kontaktschaltklemme. Die Breite der wärmebeeinflussten Zone bleibt unter 0,1 mm, keine Verformung des Substrats nach dem Schweißen, im Einklang mit den Anforderungen an das Design miniaturisierter Anschlüsse.

Standards zur Oberflächenqualitätsprüfung

Kratzer, die tiefer als 0,01 mm sind, auf den Substraten der Kupfer-Kontaktklemmen verkleinern die Kontaktnieten-Klebefläche. Die Arbeitsstationen trennen die Schneid-, Stanz- und Fertigproduktbereiche, um Reibung mit Hartmetallvorrichtungen zu vermeiden. Leichte Kratzer werden mechanisch poliert; Oxidierte Bleche werden vor der Nietmontage gebeizt. Für Anschlüsse, die in Umgebungen mit hoher -Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden, wird eine Galvanisierungsbehandlung, einschließlich Nickel- und Chrombeschichtung, durchgeführt, wobei die Beschichtungsdicke auf 3 μm bis 8 μm kontrolliert wird, um Korrosion zu widerstehen, ohne das Crimpen der Nieten zu behindern.

Standards für die Überwachung der Maßgenauigkeit

Alle Kupferrohlinge für Silber-Bimetallnieten-Stanzteile werden alle vier Arbeitsstunden einer regelmäßigen Gerätekalibrierung unterzogen. Messschieber und Mikrometer führen eine vollständige Prüfung der wichtigsten Größen durch, einschließlich Plattendicke, Biegewinkel und Nietlochabstand. Jede Maßabweichung von mehr als ±0,02 mm führt zu einer Neueinstellung der Parameter der Schneid- und Stanzmaschinen. Die stabile Maßhaltigkeit gewährleistet eine 100 % qualifizierte Nietpressrate auf automatisierten Montagelinien.

Nachgelagerte OEM-Hersteller stellen kontinuierlich höhere Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität von In-Die-Nieten beim Metallstanzen. Massenproduktionslinien ersetzen nach und nach die manuelle Verarbeitung durch automatisierte, integrierte Schneid-, Stanz- und Nietgeräte. Bei allen Verarbeitungsverfahren werden Qualitätserkennungslinks mit geschlossenem Regelkreis hinzugefügt, um die Ausschussrate nach der Montage zu reduzieren. Produktionslinien verwenden außerdem Prozesse zum Erhitzen mit geringer -Oxidation und zum staubfreien Polieren-, um globale Umweltstandards für die Produktion elektrischer Komponenten einzuhalten.

Globale OEM-Entwicklungsteams und Qualitätskontrollabteilungen können Zeichnungsmuster einreichen, aktuelle Parameter laden und Alterungstestindikatoren für kundenspezifische Zwecke testenGenietete KontaktklemmenbaugruppeProduktionsbewertung. Die vollständige-Prozessbearbeitung von Kupfersubstraten, die hausinterne Fertigung von Kontaktnieten aus Silberlegierungen und IATF 16949-Chargeninspektionssysteme unterstützen die Produktion von Musterversuchen innerhalb von 7 Arbeitstagen und die Massenlieferung gemäß den geplanten OEM-Auftragszyklen.