Slitiny mědi berylia se svou vynikající vodivostí, elasticitou a odolností proti únavě jsou základním substrátem pro různé elektrické nýtovací a kontaktní součásti. Při pokojové teplotě se na povrchu beryliové mědi přirozeně tvoří tenká odbarvovací vrstva. Po vysokoteplotním tepelném zpracování se vytvoří hustá vrstva oxidu. Tento oxidový film přímo narušuje následné galvanické pokovování, svařování a další dokončovací procesy, což vážně ovlivňuje přesnost lisování a provozní stabilitu různých nýtovacích stříbrných kontaktů z mědi a berylia. Proto je odstranění oxidů a čištění povrchu beryliové mědi kritickým krokem při zpracování součástí. Tento článek bude podrobně analyzovat princip tvorby vrstvy oxidu beryliomedi a profesionální čisticí procesy vhodné pro různé pracovní podmínky.
Film oxidu beryllium mědi se skládá hlavně ze směsi oxidu beryllitého a různých oxidů mědi. Tloušťka a složení filmu jsou určeny především teplotou tepelného zpracování, dobou výdrže a atmosférou tepelného zpracování. Protože berylium má velmi silnou afinitu ke kyslíku a oxid berylnatý nelze redukovat vodíkem, nelze tvorbu oxidu zcela eliminovat bez ohledu na atmosféru tepelného zpracování; optimalizací procesu lze snížit pouze stupeň oxidace. Různé druhy beryliových slitin mědi mají výrazně odlišné oxidační charakteristiky. Vezmeme-li jako příklad běžně používanou slitinu beryliové mědi C17200, pod atmosférou tepelného zpracování dusíkem bude vysokoteplotní prostředí 700 stupňů F a více mít za následek povrchovou vrstvu, v níž dominuje oxid beryllia, zatímco prostředí s nízkou teplotou 600 stupňů F a nižší vytvoří smíšený film oxidu berylia a oxidu mědi. Oxidová vrstva vytvořená při nízké teplotě je tenčí a snáze se odstraňuje mytím kyselinou. Vědecký proces tepelného zpracování může značně zjednodušit obtížnost následných čisticích operací elektrických pružinových kontaktů.
Podmínky tepelného zpracování přímo určují tloušťku a obtížnost čištění filmů oxidu beryllium-měď. Oxidační účinky konvenčního tepelného zpracování stárnutím a rozpouštěcího žíhání se výrazně liší. Za běžných podmínek udržování při 600 °F v inertní atmosféře po dobu 2 hodin je tloušťka oxidového filmu slitiny C17200 pouze 300-800 Á, zatímco po rozpouštěcím žíhání při 1450 °F může tloušťka filmu dosáhnout 1000-2000 Á. Silné filmy oxidu beryllitého se nejobtížněji čistí a nelze je odstranit běžným mořením kyselinou; vyžadují předúpravu koncentrovaným alkalickým roztokem- o vysoké teplotě. Tyto vysoce{14}}oxidové vrstvy se běžně objevují během fáze zpracování suroviny. Renomovaní dodavatelé surovin mohou provést předúpravu a zajistit substrát bez oxidů pro následné zpracování elektrických kontaktů In-Die Rivet Electrical Contacts.
Pro armatury berylliové měděné nýtovací sestavy po lisování a vytvrzení stárnutím vyvinul průmysl několik vyzrálých kyselých systémů moření a čištění vhodných pro různé oxidační podmínky a slitinové materiály. Mezi běžné čisticí přípravky patří systémy kyseliny sírové-peroxid vodíku, systémy kyseliny fosforečné-kyseliny dusičné (PNA) a systémy kyseliny dusičné. Různé formulace mají výrazně odlišné vhodné scénáře, provozní parametry a výhody a nevýhody. Je důležité poznamenat, že slitiny mědi obsahující olovo-se musí vyhýbat systémům kyseliny sírové, aby se zabránilo tvorbě nerozpustných zbytků síranu olovnatého, které mohou ovlivnit hladkost povrchu a vodivost elektrických kontaktů stříbra. Pro tyto slitiny jsou výhodné způsoby moření kyselinou dusičnou nebo PNA.
Kyselina sírová-peroxid vodíku je běžně používaný jemný čisticí systém v průmyslu. Standardní poměr je 20% kyselina sírová + 3% peroxid vodíku, s provozní teplotou 125 stupňů F. Nabízí výhody, jako je snadné ovládání, žádné škodlivé výpary a jednoduché zpracování odpadních kapalin. Může také dosáhnout efektů leštění ponorem, zlepšení hladkosti povrchu beryliové mědi a je vhodný pro čištění různých přesných elektrických pohyblivých kontaktních nýtů. Rychlost reakce tohoto systému je ovlivněna pouze koncentrací peroxidu vodíku a teplotou; kolísání koncentrace kyseliny sírové má minimální vliv na čisticí účinek. Kromě toho lze ionty mědi v roztoku odstranit pomocí nízkoteplotní krystalizace, což umožňuje recyklaci roztoku. Pro udržení stabilních oxidačních čistících schopností je zapotřebí pouze pravidelné monitorování koncentrace peroxidu vodíku.
Čisticí systémy s kyselinou dusičnou jsou levnější a vytvářejí lesklé, čisté povrchy z beryliové mědi, takže jsou vhodné pro velkoobjemové zpracování dílů. Mají však významné nevýhody: řízení rychlosti reakce je obtížné, během procesu snadno vznikají škodlivé výpary a odpadní kapalina vyžaduje specializované zpracování. I když může být přidána močovina, která pomáhá kontrolovat výpary, zhoršuje to exotermickou reakci, zvyšuje obtížnost regulace teploty a snadno vytváří defekty bublin. V současné době většina výrobních scénářů využívá procesy s kyselinou dusičnou bez močoviny-, které se spoléhají na dobré ventilační systémy k zajištění provozní bezpečnosti. Tento systém má silnou měděnou nosnou-kapacitu a je vhodný pro před-čištění různých materiálů Embedded Silver Contacts In Die.
Čistící systém PNA pro světlé ponory má složení 38 % kyselina fosforečná + 2 % kyselina dusičná + 60 % kyselina octová, s provozní teplotou 160 stupňů F. Jeho hlavní výhodou je, že kombinuje čisticí a leštící účinky, snižuje drsnost povrchu substrátu a činí substrát z beryliové mědi vhodnější pro následné galvanické pokovování a svařovací procesy. Ve srovnání s oplachem studenou vodou může oplach horkou vodou dále optimalizovat efekt formování povrchu. Malé množství kyseliny dusičné činí čisticí reakci lépe ovladatelnou. Jedinou nevýhodou je, že zbytkové ionty fosfátu a mědi mírně zvýší náklady na čištění odpadních vod sestavy pohyblivé pružiny pro automobilové relé.
Kompletní proces čištění beryliové mědi nelze oddělit od kroku předběžné úpravy. Důkladné odstranění povrchového oleje a nečistot před mořením zajišťuje rovnoměrnější účinek moření a zabraňuje problému neúplného čištění v určitých oblastech. Pokud nelze vyčištěnou armaturu berylliovou měděnou nýtovací sestavu okamžitě podrobit galvanickému pokovování nebo svařování, je nutná povrchová ochrana. Průmysl běžně používá BTA antifouling agent, který může vytvořit stabilní ochranný film na povrchu substrátu, účinně izolovat kyslík a vlhkost, chránit přesné součásti, jako je Relay Moving Spring, před oxidací a kontaminací po dlouhou dobu a zajistit stabilní kvalitu při následném zpracování.
Stručně řečeno, jádro čištění beryliové mědi spočívá v přizpůsobení specifického čisticího procesu charakteristikám oxidové vrstvy a slitinového materiálu, čímž se přesně překonávají problémy, jako je obtížnost odstraňování oxidu berylia, povrchové vady a špatná adheze pokovování. Standardizované postupy čištění mohou důkladně odstranit vrstvu oxidu beryliové mědi, zajistit galvanické pokovování a kvalitu svařování různých nýtovacích a kontaktních komponentů s beryliovou mědí a zlepšit vodivost a životnost produktu.
Pro přizpůsobená řešení čisticích procesů a podporu technologie zpracování přizpůsobené různýmlisovací pružiny z beryliové mědi, neváhejte nás kontaktovat. Poskytneme vám profesionální pokyny k implementaci na základě provozních podmínek vašeho produktu.
Kontaktujte nás
