Trend uporabe delov za vtiskovanje iz berilijevega bakra v-konektorjih višjega cenovnega razreda

S hitrim razvojem industrij, kot so komunikacije 5G, nova energetska vozila in industrijska avtomatizacija, je tržno povpraševanje po visoko-zanesljivih priključkih eksplodirano. Berilijeva zlitina bakra (Be-Cu) kot jedrni material za vzmetne kontakte konektorja postopoma nadomešča tradicionalni fosforjev bron in nerjavno jeklo zaradi skupnih prednosti visoke trdnosti, visoke prevodnosti, odpornosti proti utrujenosti in odpornosti proti koroziji. Ta članek preučuje tehnološki razvoj in industrijske trende Be{5}}Cu žigosanih s štirih vidikov: lastnosti materiala, procesi žigosanja, površinska obdelava in nadaljnja uporaba ter zagotavlja referenco za podjetja v industrijski verigi.

Kontakti vzmeti iz berilijevega bakra so tipična precipitacijsko{0}}ojačena zlitina. Če za primer vzamemo običajno uporabljeno kakovost C17200 (ki vsebuje 1,8–2,0 mas. % Be), so njene značilne lastnosti naslednje:

Ojačevalni mehanizem električne kontaktne vzmeti BeCu je -postopek v dveh korakih:
Obdelava raztopine (780-800 stopinj, hitro ohlajanje) povzroči prenasičeno fazo, ki ohranja visoko električno prevodnost Cu matrike;
Obdelava s staranjem (320-340 stopinj, 2-3 h) obori razpršene ″ (Be-Cu spojine) delce, ki ovirajo gibanje dislokacij in dosežejo znatno povečanje trdnosti.
Omeniti velja, da so nekatera domača podjetja razvila zlitine z nizko-Be (0,2-0,7 mas. % Be) z dodajanjem elementov, kot sta Ni in Co, da bi dosegla nižje stroške. Vendar sta njihova trdnost in električna prevodnost še vedno nižji kot pri sistemih z visokim Be.

3.1 Izbira materiala za matrice in prevleka
Berilijeva bakrova zlitina ima visoko trdoto (HRC 38-42 po staranju) in je izjemno-odporna na obrabo. Pri glavnih jeklih za matrice se uporablja praškasto hitrorezno jeklo ASP23 ali cementni karbid YG8 v kombinaciji s PVD TiCN prevleko (trdota 2500–3000). HV) lahko podaljša življenjsko dobo matrice na več kot 1 milijon ciklov.

3.2 Tehnologija natančnega praznjenja
Pri ultra-tankih vzmetnih ploščah (0,05-0,15 mm) je tradicionalno žigosanje nagnjeno k neravninam in zlomu vogalov. Industrija je uvedla postopke finega rezanja in mikrožigosanja:

Fino izrezovanje uporablja tri-dejavno stiskalnico z držalom za surovce v obliki črke V in vzvratnim izmetom, da se doseže strižna površinska obdelava Ra manj kot ali enaka 0,4 μm.
Mikro{0}}žigosanje uporablja servo stiskalnico (s ponovljivostjo ±0,01 mm) skupaj z laserskim spletnim sistemom za merjenje debeline, da se zagotovi toleranca dimenzij ±0,01 mm.

3.3 Spremljanje procesa
Vodilna podjetja so uvedla sistem za opozarjanje na obrabo matrice, ki temelji na akustični emisiji (AE). Z analizo visokofrekvenčnih-signalov med postopkom slepljenja je mogoče vnaprej prepoznati napake pri odrezkih, kar zmanjša stopnje napak v serijah pod 10 ppm.

Prevleko, ki se uporablja za C17200 berilijeve bakrene žigosane, je treba izbrati glede na okolje uporabe:

Zabavna elektronika (mobilni telefoni, slušalke):Ni prevleka (1-2 100 μm) + Au flash prevleka (0,03-0,05 μm), uravnoteženje varljivosti in kontaktne odpornosti;

Avtomobilska elektronika:Sn prevleka (3-5 μm) ali Ag prevleka (2-3 μm), ki izpolnjuje zahteve 150 stopinj visokotemperaturnega staranja za 1000 h;

Letalstvo in vojska:Brezelektrična kompozitna prevleka Ni-P + nano-MoS₂ zmanjša koeficient trenja na 0,08 in izboljša odpornost proti obrabi za trikrat.

5.1 5G Communications
5G bazne postaje AAU (aktivne antenske enote) zahtevajo veliko število 0,1 mm-debelih berilijevih bakrenih vzmeti za priključke -to-board (BTB). Ena bazna postaja porabi približno 200-300 enot, velikost svetovnega trga pa naj bi leta 2025 dosegla 5 milijard juanov.

5.2 Nova energetska vozila
Visok{0}}napetostni konektorji (platforma 800 V) zahtevajo vzmeti za vzdrževanje kontaktne sile, ki je enaka ali večja od 8 N pri 125 stopinjah. NGK Berylium Copper Stampings se zaradi svoje odpornosti na sprostitev napetosti (125 stopinj, 1000 N/mm2) pogosto uporabljajo v avtomobilskih aplikacijah. 000 h, stopnja sprostitve napetosti<5%), gradually replacing traditional phosphor bronze.

5.3 Testiranje polprevodnikov
Konzolni nosilci v karticah sonde z rezinami zahtevajo ultra-tanke ploščate vzmeti iz berilijevega bakra 0,02–0,03 mm. Domači proizvajalci so pridobili certifikat japonskega Sumitoma, s čimer so dosegli nadomestitev uvoza.

Ozko grlo surovin:Globalni viri berilija so visoko koncentrirani (Materion v Združenih državah ima 70 %), cena berilija pa bo leta 2024 presegla 2 milijona juanov/tono, kar nujno zahteva preboj v tehnologiji recikliranja.

Natančnost mikro{0}}žigosanja:Pri izdelkih z debelino pod 0,05 mm je domači izkoristek 20 % nižji od tistega na Japonskem, kar zahteva raziskave o materialih za kalupe in visoko{2}}tehnologijo servo krmiljenja.

Zelena proizvodnja:Berilijev prah je strupen, zato je za izpolnjevanje emisijskih standardov GB 25467-2010 potrebna vzpostavitev zaprte proizvodne linije s sistemom za mokro odstranjevanje prahu.

Če pogledamo naprej v letih 2025–2030, s sproščanjem nastajajočega domačega povpraševanja po velikih letalih in kvantnih komunikacijah,Vzmetni kontakti iz bakrenega berilijapričakuje se, da bo trg ohranil skupno letno stopnjo rasti nad 15 %. Podjetja v industrijskih verigah morajo sodelovati z univerzami, da dosežejo preboje v skupnih inovacijah "materialov-procesov-opreme", da zavzamejo prvo mesto v visoko-vrednostni verigi priključkov.