Wie kann die Peeling-Extrusionstechnologie die Qualität von Kontaktmaterialien auf Silberbasis verbessern?

Bei herkömmlichen Extrusionsverfahren treten jedoch Probleme wie Blasenbildung und Einschlüsse durch Materialrückstände auf, die die Produktqualität und Leistungsstabilität beeinträchtigen. Um diese Herausforderung anzugehen, haben Forscher bei Fudar Alloy eine Schälextrusionstechnologie entwickelt, die diese Probleme effektiv löst.

Herausforderungen konventioneller Extrusionstechnologien

Bei der Herstellung von silberbasierten Kontaktmaterialien ist die herkömmliche Extrusionstechnologie anfällig für folgende Probleme:

1. Restmaterialproblem: Das an der Innenwand des Extrusionsbehälters verbleibende Kontaktmaterial fällt ab und vermischt sich mit dem neu extrudierten Material, wodurch Blasenbildung oder Einschlussfehler entstehen.

2. Hohe Kosten für die Oberflächenbehandlung: Um die oben genannten Fehler zu beheben, ist in der nachfolgenden Verarbeitung ein zusätzlicher Oberflächendreh- oder -planprozess erforderlich, was die Produktionskosten erhöht.

3. Geringe Materialausnutzung: Unbehandeltes fehlerhaftes Material führt zu instabilen elektrischen Eigenschaften, was die Materialausnutzung verringert.

Diese Probleme beeinträchtigen die Ausbeute und Qualitätsstabilität von Kontaktmaterialien erheblich.

Prinzipien und Eigenschaften der Schälextrusionstechnologie

Die Schälextrusionstechnologie sorgt durch die Gestaltung einer speziellen Form dafür, dass der Schälextrusionsprozess konsistent ist. Die Verbindungsmethode zwischen Extrusionsform und Rückwärtsextrusionsstange verwendet eine Positionierstiftverbindungsmethode und ein spezielles Stopfenlineal, um sicherzustellen, dass die Lücke zwischen Extrusionsform und Extrusionsbehälter konsistent bleibt, um sicherzustellen, dass die Behältermitte und die Mitte der Extrusionsform auf einer Mittellinie liegen. Dadurch kann das Restmaterial an der Innenwand des Extrusionsbehälters zurückgehalten und abgeschält werden, wodurch verhindert wird, dass es in das fertige Material gelangt.

Beim Rückwärtsschälextrusionsprozess ist der Außendurchmesser der Extrusionsform 4–10 mm kleiner als der Innendurchmesser des Extrusionsbehälters. Beim Extrudieren wird das Material der Außenschicht des Barrens von 2–5 mm an der Innenwand des Extrusionsbehälters zurückgehalten und bildet eine „Hautschale", die das Restmaterial wirksam von der Verunreinigung des fertigen Produkts isolieren kann. Im Vergleich zur herkömmlichen Vorwärtsextrusion ist die Fließzone der Rückwärtsextrusion kleiner, was die Kontrolle der Materialqualität erleichtert.

Parameter und experimentelle Ergebnisse der Schälextrusion

Die Studie wurde mit einem 1100-Tonnen-Rückwärtsextruder unter Verwendung von AgNi10-Material (hergestellt durch Pulvermischverfahren) durchgeführt und die Wirkung unterschiedlicher Formgrößen auf den Extrusionseffekt getestet. Für jede Form wurden 20 Tests durchgeführt und der Extrusionsprozess blieb unverändert (Extrusionstemperatur, Extrusionsgeschwindigkeit usw.). Kopf- und Schwanzmaterial wurden nach jeder Extrusion entfernt und das Erscheinungsbild der extrudierten Produkte hinsichtlich Blasenbildung, Gewebeeinschlüssen und Ablösen der Hautschalen usw. verglichen. Der Vergleich ist in Tabelle 1 unten aufgeführt. Nach dem Abschneiden von Kopf und Schwanz sowie starker Blasenbildung und Einschlüssen auf der Oberfläche wurde das Gewicht der qualifizierten Produkte gewogen und die Ausbeute berechnet. Der Vergleich der Ausbeute ist in Tabelle 2 unten aufgeführt. Tabelle

1 Vergleich der Teilergebnisse für Testmaterialien

Extrusionsform	Integrität der Hautschale	Blasenbildung	Aufnahme
110 mm	NEIN	18 %Blasenbildung	22 %
107 mm	Unvollständig	15 %Blasenbildung	20 %
105 mm	50 %Unvollständig	5%Blasenbildung	10 %
103 mm	Integrität	NEIN	NEIN
100 mm	Integrität	NEIN	NEIN

Tabelle 2 Rendite

Innendurchmesser des Behälters	110 mm	107 mm	105 mm	103 mm	100 mm
Rendite	85 %	84 %	84 %	83 %	78 %

Ergebnisse des Experiments

1. Vergleich von Defekten
Die Formgröße (103 mm vs. 100 mm) entspricht der besten Hautintegrität, ohne Blasenbildung oder Einschlussdefekte im extrudierten Material. Größere Formgrößen (105 mm und mehr) führten zu unvollständigen Häuten und einer deutlichen Zunahme von Defektproblemen.

2. Ausbeute
Unter der Bedingung einer Hautdicke ≥ 3,5 mm erreicht die Materialausbeute des Schälextrusionsverfahrens ein ähnliches Niveau wie das des nicht-schälenden Extrusionsverfahrens.

Vorteile der Schälextrusion

1. Verbesserte Produktqualität : Durch die Beseitigung von Blasenbildung und Einschlussfehlern an der Oberfläche verbessert die Schälextrusionstechnologie die elektrischen Eigenschaften und die Zuverlässigkeit von Kontaktmaterialien auf Silberbasis erheblich.

2. Reduziert die Verarbeitungskosten , reduziert den nachfolgenden Oberflächenbehandlungsprozess, spart Verarbeitungskosten und verbessert die Produktionseffizienz.

3. Energieeinsparung und Umweltschutz : Unter der Prämisse, die Integrität der Außenhülle zu gewährleisten, maximiert die Schälextrusion die Materialnutzungsrate, im Einklang mit den Anforderungen der Industrie nach Energieeinsparung und Emissionsreduzierung. Die Schalendicke von Kontaktmaterialien auf Silberbasis aus der umgekehrten Schälextrusion muss 2–4 mm betragen, um die Integrität der Schale zu gewährleisten. Es ist zu beachten, dass es einen angemessenen Bereich der Schalendicke gibt, der die Verbesserung der Materialleistung sicherstellen kann, ohne die Materialnutzungsrate zu verringern. Insbesondere müssen unterschiedliche Materialien zur Bestätigung einzeln getestet werden.

Abschluss

Die Schälextrusionstechnologie bietet eine Möglichkeit, das Problem von Defekten im herkömmlichen Extrusionsprozess zu lösen, indem das Design der Extrusionsform und die Parametersteuerung optimiert werden. Diese Technologie bringt Fortschritte bei der Herstellung von Kontaktmaterialien auf Silberbasis und findet Anwendung bei der Herstellung einer breiten Palette von Kontaktmaterialien auf Silberbasis, insbesondere bei hochwertigen elektrischen Geräten mit hohen Qualitätsanforderungen, wie z. B. Hochleistungsschaltern und Relais. In Zukunft wird der Schäl- und Extrusionsprozess mit der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie die Qualitätsverbesserung von elektrischen Kontaktmaterialien und die Entwicklung der Branche weiter vorantreiben. Wenn Sie Fragen zur Schälextrusionstechnologie haben, können Sie sich gerne an uns wenden.