Zilvercontactgesoldeerde assemblages zijn afhankelijk van hardsolderen om de contactpunten van zilverlegeringen te verbinden met substraten van koper of koperlegeringen. De verbindingskwaliteit van gesoldeerde assemblages wordt voornamelijk bepaald door de samenstelling van het soldeervulmetaal, het smelttemperatuurbereik en de verwijdering van oppervlakteoxide tijdens het hardsolderen. Een onjuiste keuze van soldeermaterialen zal leiden tot broze verbindingen, verhoogde contactweerstand en vroegtijdig falen van relais en contactors onder cyclische elektrische belasting.
Solderen is een permanente metallurgische verbindingsmethode voor identieke of ongelijksoortige materialen. In tegenstelling tot smeltlassen en druklassen werkt solderen onder het smeltpunt van onedele metalen. Het proces produceert gladde verbindingen, beperkte veranderingen in de microstructuur van het substraat en gecontroleerde maatnauwkeurigheid van het werkstuk. Deze eigenschap maakt solderen geschikt voor het nauwkeurig verbinden van metaal-met-metaalassemblages, die op grote schaal worden toegepast in de lucht- en ruimtevaart, kernenergie, instrumentatie, elektronica en de productie van elektrische componenten.
Soldeermaterialen bestaan uit soldeervulmateriaal en soldeervloeimiddel. Soldeervulmetaal fungeert als vullegering om de verbinding te vormen. Soldeervloeimiddel verwijdert oxiden op basismetaal- en vulmetaaloppervlakken en beschermt metalen substraten tijdens verwarming. De eigenschappen van vulmetaal en grensvlakinteractie met basismetalen domineren de uiteindelijke verbindingsprestaties. Om de kosten onder controle te houden minimaliseren de formuleringen van vulmetaal het verbruik van edele metalen, terwijl tegelijkertijd wordt voldaan aan de mechanische, thermische en elektrische eisen.
Vulmetalen worden gecategoriseerd op legeringsmatrix. Veelgebruikte kwaliteiten zijn onder meer tin-gebaseerd, zilver-gebaseerd, koper-gebaseerd, aluminium-gebaseerd, nikkel-gebaseerd, mangaan-gebaseerd en edelmetaalvulmetalen. Door de smelttemperatuur worden vulmetalen gesplitst in zacht soldeer met smeltpunten onder de 450 graden en harde soldeervulstoffen boven de 450 graden. Hardsoldeervullers worden verder onderverdeeld in hoge-temperatuurgraden boven 900 graden en gemiddelde-temperatuurgraden onder 900 graden. Vulmetalen worden vervaardigd tot draden, strips, ringen, platen, folies, poeder en pasta om te passen bij verschillende hardsoldeerprocessen. Pastavulmetalen combineren een poedervormige legering met dragers, waaronder vloeimiddel, oplosmiddel en activatoren.
Op zilver-gebaseerd soldeervulmetaal is de meest gebruikte hardsoldeerlegering voor gesoldeerde zilveren contactassemblages. Op zilver-gebaseerd vulmetaal heeft een gemiddeld smeltbereik, goede bevochtigbaarheid, hoge treksterkte, ductiliteit, thermische geleidbaarheid, elektrische geleidbaarheid en corrosieweerstand. Het kan zacht staal, constructiestaal, roestvrij staal, hoge-temperatuurlegeringen, koperlegeringen, Kovar-legeringen en vuurvaste metalen solderen. Als legeringselementen worden koper, zink, tin en cadmium toegevoegd. Koper dient als het belangrijkste additief om de smelttemperatuur te verlagen zonder broze intermetallische fasen te vormen. Beschikbare vormen omvatten draad, plaat, ring, foliestrip, pasta, voorvorm, sandwich-shim en gevulde draad, bijpassende geautomatiseerde en handmatige soldeerlijnen voor de productie van elektrische contacten.
De mondiale productie van soldeermateriaal wordt gedomineerd door de binnenlandse productie. Een subset van hardsoldeerkwaliteiten voldoet aan de internationale productienormen. De industrie wordt geconfronteerd met een onevenwicht: de capaciteit van laag-vulmetaal overtreft de marktvraag, terwijl hoog-hardsoldeermaterialen voor geavanceerde productie schaars blijven. Veel vulmetalen voor hoge-temperaturen, actieve hardsoldeerlegeringen, geautomatiseerde hardsoldeermiddelen, composietvulmiddelen en pastavormige hardsoldeermaterialen zijn nog steeds afhankelijk van import. Er bestaan hiaten in de binnenlandse productie op het gebied van het smelten en de verwerkingscontrole. Veelvoorkomende gebreken zijn onder meer een inconsistente chemische samenstelling, een verhoogd gas- en onzuiverheidsgehalte, maatafwijking-van-tolerantie en een slechte oppervlakteafwerking. Industrienormen variëren en de handhaving is inconsistent, wat leidt tot een onstabiele batchkwaliteit.
Voor elektronische en halfgeleidertoepassingen gebruiken actieve soldeervullers titanium, zirkonium of niobium als actieve elementen. Deze metalen reageren met keramische oppervlakken en creëren verbindingslagen tussen keramische en metalen substraten. Actief hardsoldeervulmiddelen zijn geschikt voor oxidekeramiek, niet-oxidekeramiek en anorganische diëlektrische materialen. Op tin-gebaseerde zachte soldeersels worden veel gebruikt voor elektronische verbindingen. Legeringen op basis van tin- hebben een lage smelttemperatuur en overvloedige grondstoffenvoorraden. Ze vormen mechanische, thermische en elektrische verbindingsverbindingen voor koper, koperlegeringen, koolstofstaal, vertinde- en verzinkte- substraten. Lood-vrij en halogeen-vrij tinsoldeer heeft lood-houdend soldeer vervangen om te voldoen aan de milieueisen, hoewel de algehele prestaties niet volledig kunnen tippen aan traditioneel tin-loodsoldeer.
Op koper-gebaseerde soldeervulmetalen worden toegepast op koperlegeringen, staal en gecementeerd carbide. Productvormen omvatten draad-, strip-, ring-, poeder-, pasta-, gevulde en gecoate preforms. Op aluminium-gebaseerde hardsoldeermetalen ondersteunen de verbinding van aluminium en aluminiumlegeringen. De toenemende toepassing van aluminium-voor-koper in de automobielsector, de lucht- en ruimtevaart, het spoorvervoer en de koeling verhoogt de vraag naar aluminium soldeervullers, die vaak worden gebruikt voor lamellenwarmtewisselaars, aluminium honingraatpanelen en koper-aluminiumgesoldeerde verbindingen. Op nikkel-gebaseerd soldeerpoeder wordt geclassificeerd als een hardsoldeervulmiddel bij hoge-temperaturen. Borium, silicium of fosfor worden toegevoegd om de smelttemperatuur te verlagen. Vulmiddelen op nikkel-basis bieden een goede hitte- en corrosiebestendigheid voor koper-, nikkel-, kobalt-, roestvrij staal- en diamantsolderen. Eindtoepassingen zijn onder meer straalmotoren, raketcomponenten, chemische apparatuur, kernreactoren, EGR-koelers, warmtewisselaars en brandstofsystemen. Op nikkel-gebaseerde vulmetalen worden geleverd als pasta of snel gestolde amorfe foliestrips.
De materiaalkeuze voor de gelaste montage van zilveren elektrische contacten moet overeenkomen met het substraatmateriaal, de bedrijfstemperatuur, de elektrische belasting en de productiehardsoldeermethode. Niet-overeenkomend vulmetaal veroorzaakt een hoge contactweerstand, scheuren in de verbindingen of scheiding bij elektrisch fietsen. Ingenieurs moeten vóór massaproductie het smeltbereik van het vulmetaal, de samenstelling van de legering en de bevochtigbaarheid verifiëren. Er worden kleine batchtests met hardsoldeerproeven aanbevolen om de treksterkte en elektrische stabiliteit van de verbinding te valideren vóór productie op volledige- schaal.
Dien uwZilver contactgesoldeerde assemblagestechnische specificatie voor materiaalmatching en validatie van het soldeerproces. Ons productieteam ondersteunt OEM-productie en dimensie-inspectie voor relais- en HVDC-contactassemblages.
neem contact met ons op
