Herkömmliche Prüfungen von elektrischen Kontaktmaterialien werden normalerweise durch Stichproben durchgeführt, wobei nur Kopf und Ende des gesamten Drahtes oder Streifens geprüft werden. Bei diesem Ansatz werden jedoch mögliche Defekte im Mittelteil häufig übersehen. Um die Materialleistung umfassender beurteilen zu können, schlägt Fudar Alloy Materials eine neue Methode auf Basis kontinuierlicher Widerstandserkennung vor, um eine vollständige Prüfung und Beurteilung der Zuverlässigkeit von elektrischen Kontaktmaterialien zu erreichen.
So funktioniert die kontinuierliche Resistenzerkennung
Die kontinuierliche Widerstandserkennung basiert auf dem Kernkonzept, dass die physikalischen Eigenschaften eines Materials bei elektrischem Kontakt (z. B. Dichte und Homogenität der Zusammensetzung) einen direkten Einfluss auf seinen Widerstand haben. Insbesondere wenn ein Material eine hohe Dichte und eine gleichmäßige Zusammensetzung aufweist, ist der Widerstand geringer und gleichmäßiger verteilt; umgekehrt steigt der Widerstand entsprechend an, wenn das Material Hohlräume, Defekte oder Dichteschwankungen aufweist.
Durch die Überwachung von Widerstandsänderungen über eine bestimmte Draht- oder Streifenlänge in Echtzeit kann die kontinuierliche Widerstandserkennung die Homogenität und Integrität eines Materials genau bestimmen. Diese Methode ermöglicht eine zerstörungsfreie Prüfung, wodurch die mit herkömmlichen Prüfungen verbundenen zerstörenden Vorgänge überflüssig werden, und eignet sich besser für den Produktionsprozess hochwertiger elektrischer Kontaktmaterialien wie
Silberlegierungen .
Diagramm zur kontinuierlichen Widerstandserkennung
Wichtigste Testschritte:
1. Richten des Materials und Anordnung der Elektroden: Zunächst wird das zu prüfende Material (Streifen oder Draht) einem Nivellierungsvorgang unterzogen, um die Geradheit des Materials sicherzustellen. Anschließend wird das Material durch eine spezielle Rollenelektrode geführt und der Widerstand des Materials mithilfe der Elektrode in Echtzeit ermittelt.
2. Widerstandserkennung: Die Elektroden sind über ein hochpräzises Widerstandsmessgerät mit dem Datenanalyseterminal verbunden und zeichnen den Widerstandswert des Materials an jeder Position kontinuierlich auf. Das Analysesystem zeigt Widerstandsänderungen durch Datenaufzeichnung visuell an und führt gleichzeitig Analysen wie Varianz und Durchschnittswert durch. Wenn der Widerstandswert den eingestellten Schwellenwert überschreitet, gibt das System automatisch einen Alarm aus.
3. Temperaturkontrolle: Um zu vermeiden, dass ein durch Reibung verursachter Temperaturanstieg die Messgenauigkeit beeinträchtigt, wird die Rollenelektrode durch Kühlwasser auf einer konstanten Temperatur gehalten, wodurch die Genauigkeit der Widerstandserkennung gewährleistet wird.
4. Datenanalyse: Jegliche abnormalen Widerstandsschwankungen während der Messung können auf ein Problem mit der Dichte, Zusammensetzung oder Struktur des Materials hinweisen. So können beispielsweise Schwankungen in der Mitte des Materials auf interne Strukturinkonsistenzen zurückzuführen sein, während Widerstandsunterschiede zwischen Kopf und Ende durch Dichteänderungen oder Hohlräume im Extrusionsprozess verursacht werden können.
Technische Vorteile: Von der Stichprobennahme bis zur vollständigen Inspektion – Innovation
1. Verbesserte Prüfgenauigkeit: Während bei herkömmlichen Probenentnahmeverfahren oft versteckte Materialfehler übersehen werden, kann durch kontinuierliche Widerstandsmessung der gesamte Draht in Echtzeit geprüft werden, wodurch die Einschränkungen der Probenentnahme umgangen werden.
2. Zerstörungsfreie Prüfung: Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, bei denen Proben zerschnitten werden müssen, wird durch die kontinuierliche Widerstandserkennung durch zerstörungsfreie Prüfung die Materialintegrität geschützt, was sich besonders für teure Materialien wie Silberlegierungen eignet.
3. Breites Anwendungsspektrum: Die Methode ist nicht nur auf gängige elektrische Kontaktmaterialien wie AgSnO2 anwendbar, sondern kann auch auf andere Arten von elektrischen Kontaktlegierungen ausgeweitet werden, um eine effizientere Möglichkeit zur Beurteilung der Materialqualität im Produktionsprozess zu bieten.
Experimentelle Ergebnisse und Validierung
Unser Forschungsteam hat diese Testmethode auf die Drahtprüfung von AgSnO
2 -Elektrokontaktmaterialien angewendet und festgestellt, dass zwischen Kopf und Ende des Materials eine ungleichmäßige Dichte besteht, was zu erheblichen Widerstandsschwankungen führt. Eine weitere Untersuchung der metallografischen Organisation des Materials bestätigte die Genauigkeit der durch die Methode zur kontinuierlichen Widerstandserkennung aufgedeckten Probleme. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Methode potenzielle Defekte im Produktionsprozess effektiv identifizieren kann und Daten zur Unterstützung der Optimierung des Produktionsprozesses und der Verbesserung der Produktqualität liefert.
Diagramm „Entfernung versus Widerstand"
Metallographie von extrudierten Werkstoffen am Ende des Schrumpfungsbruchs
Metallographie des Kopfes des extrudierten Materials
Metallographie des zentralen Teils des extrudierten Materials
Abschluss
Die erfolgreiche Anwendung der Methode zur kontinuierlichen Widerstandserkennung stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Prüftechnologie für elektrische Kontaktmaterialien dar. Sie verbessert nicht nur die Vollständigkeit und Genauigkeit der Materialeigenschaftsbewertung, sondern ermöglicht auch eine zerstörungsfreie Prüfung des Materials während des gesamten Prozesses. Es wird erwartet, dass diese Methode in der zukünftigen Materialproduktion weiter verbreitet sein wird und einen starken Beitrag zur Verbesserung der Stabilität und Lebensdauer elektrischer Geräte leistet. Wenn Sie weitere Informationen zu den Fudar-Lösungen wünschen oder einen Beratungstermin mit unseren Experten vereinbaren möchten, zögern Sie nicht, Kontakt mit uns aufzunehmen.
