Problematika nedostatečného mazání elektronických kontaktů a aplikace maziv v kontaktních systémech

S pokrokem ve vědě o materiálech se zvyšuje používání nových slitin a technických plastů ve spínačích a konektorech, což vede k rychlému rozvoji kontaktní technologie. Kvůli přirozeným nedokonalostem mikroskopického povrchu kovů však struktury, jako jsou stacionární elektrické kontakty, elektrické pohyblivé kontakty a kontaktní hroty (pro relé/spínače), stále čelí problémům, jako je přehřívání, oblouky a opotřebení třením v důsledku nedostatečného mazání během skutečného provozu. Tyto jevy přímo ovlivňují životnost kontaktů, elektrickou spolehlivost a mechanický pocit; proto se aplikace maziv v kontaktních systémech stala klíčovou technologií.

Mikroskopické pozorování kovových kontaktních povrchů odhaluje nepatrné „vrcholy“ a „údolí“, a to i v přesně{0}}vyrobených stacionárních stříbrných kontaktech nebo stříbrných pohyblivých kontaktech. Když se kontakt sepne, skutečná-proudová plocha je mnohem menší než jmenovitá plocha kontaktu. Proud je omezen na několik vrcholů, což způsobuje výrazné zvýšení místní hustoty proudu a vytváří „horká místa“.

Jak teplota stoupá, rychle se vytváří vysoce -odporová oxidová vrstva, která dále zvyšuje kontaktní odpor a způsobuje, že se více elektrické energie přeměňuje na teplo. Tato pozitivní zpětná vazba může vést ke svařování kovů, což nakonec způsobí selhání spínačů, relé nebo pevných kontaktů jističů.

Nanesením kontaktního maziva se vytvoří ultra-tenký vodivý olejový film, který vyplňuje mikro-drážky, účinně rozšiřuje účinnou kontaktní plochu a umožňuje stabilní přenos proudu olejovým filmem. Tím se nejen redukují horká místa, ale také se udržuje nízký přechodový odpor v ustáleném stavu-, což výrazně zlepšuje provozní spolehlivost plochých elektrických kontaktů a pohyblivých kontaktních systémů.

Nemazané kontakty jsou vysoce náchylné k oblouku při otevírání a zavírání. Vysoká teplota generovaná obloukem urychluje oxidaci kovu, poškozuje pokovení a způsobuje rychlou degradaci povrchů pohyblivých kontaktů ze slitiny stříbra, kontaktních nýtů a stacionárních kontaktních nýtů. Ionizace vzduchu a migrace kovu způsobené obloukem generují nové vrcholy na kontaktním povrchu, což dále zhoršuje nestabilitu kontaktu.

Tento jev je zvláště nápadný u přepínačů a relé typu „zavřít-otevřený“, jako je například pohyblivý kontakt relé nebo stříbrný stacionární kontakt pro relé. Vzhledem k tomu, že kontakty mohou před konečným uzavřením vykazovat mírné skoky, může opakovaný oblouk způsobit vážné poškození.

Aditiva proti oblouku v kontaktních mazivech mohou tento problém výrazně potlačit. Mazací film izoluje vzduch, snižuje ionizační reakce a snižuje amplitudu skoku, čímž zeslabuje energii oblouku a zlepšuje celkovou životnost kontaktního systému.

V mnoha aplikacích potřebují kontakty nejen zajistit elektrickou stabilitu, ale také poskytovat zřetelný mechanický pocit. Příklady zahrnují tlačítka vozidla, otočné spínače domácích spotřebičů, přesné kolébky a ovládací zařízení přístrojů. Lubrikant působí v těchto strukturách jako "mechanická kondicionační vrstva" a umožňuje spínačům vykazovat různé hmatové vlastnosti, jako je těsnost, hladkost nebo tichost.

Kontaktní mazací film snižuje mechanické tření, což umožňuje součástem, jako je stříbrný kontakt pro spínač/relé, zachovat strukturální stabilitu a zároveň zlepšit provozní komfort a životnost. To je zvláště důležité pro vysokofrekvenční-provoz, pohyblivé stříbrné kontakty, kontakty signálního relé nebo nízkonapěťové elektrické spotřebiče.

Ultra{0}}tenká filmová vrstva tvořená kontaktním mazivem, když je uzavřena, i když má olejovou strukturu, umožňuje proudění plynule přes ni v rámci efektu kvantového tunelování, čímž se dosahuje stabilní vodivosti. Když je kontakt rozepnut, olejový film se změní na silnější izolační vrstvu, čímž se sníží riziko úniku a zlepší se bezpečnost rozhraní-konektoru spínače.

Díky těmto vlastnostem je mazivo zvláště vhodné pro vysoce-přesná, nízkoproudá-zařízení, signální spínače, světelná-zátěžová relé a další zařízení citlivá na kontaktní impedanci.

Rozsáhlé experimenty ukázaly, že přidání vhodného kontaktního maziva do elektrických pohyblivých kontaktů, reléových kontaktů, svorek, mikrospínačů a dalších aplikací může zvýšit životnost kontaktů více než dvojnásobně. Mezi hlavní důvody patří:

Snížení opotřebení a migrace kovů

Snížení rychlosti tvorby oxidové vrstvy

Stabilizace přechodového odporu

Snížení frekvence jiskření

Zmírnění mechanických otřesů a vibrací

Používání kontaktních maziv v zařízení s dlouhodobým{0}}provozem může výrazně snížit četnost údržby a náklady na výměnu dílů.

Kontaktní maziva jsou široce používána v různých stacionárních a pohyblivých kontaktních systémech, zahrnujících:

Různé systémy párování stacionárních / pohyblivých kontaktů

Kontaktní tipy (pro relé / spínače) v relé (signální relé, automobilová relé, průmyslová relé)

Spínače domácích spotřebičů (elektrické rychlovarné konvice, vysoušeče vlasů, pračky atd.)

Automobilová tlačítka, kombinované spínače, automobilové konektory

Ploché elektrické kontakty v jističích a ovládacích skříních

Komutátory motoru a mechanické kluzné díly

Okrajové konektory PCB a nízkonapěťové{0}}signálové kontakty

Hlavními aplikačními cíli jsou: zlepšení stability kontaktu, snížení třecího hluku, prodloužení životnosti, snížení oblouku a zlepšení provozního pocitu.

V moderních elektrických systémech, od stříbrných stacionárních kontaktů pro relé až po vysoce spolehlivéStříbrný pohyblivý kontaktKontaktní maziva se stala nezbytnou součástí pro zajištění bezpečnosti, účinnosti a životnosti. Ať už v průmyslových zařízeních, automobilových elektronických řídicích systémech nebo řídicích portech domácích spotřebičů, vhodným výběrem a použitím kontaktních maziv lze dosáhnout vynikající rovnováhy mezi cenou materiálu, elektrickým výkonem a mechanickou životností.