Los contactos eléctricos de aleación de tungsteno de cobre son componentes clave en interruptores de circuitos de alto voltaje, aparemetios, interruptores de aislamiento e interruptores de conexión a tierra. Estos contactos de aleación de tungsteno de cobre juegan un papel crucial en las corrientes eléctricas de "romper y conducir". Como una de las partes más importantes de los interruptores eléctricos, los contactos eléctricos de aleación de tungsteno de cobre a menudo se consideran el "corazón" del producto.
Ahora, echemos un vistazo detallado a "materiales de contacto eléctricos de aleación de aleación de cobre tungsteno de alta conductividad especial y su tecnología de procesamiento".
Razones para elegir la aleación de cobre-tungsteno como material de contacto eléctrico
La aleación de tungsteno de cobre combina las ventajas del cobre y el tungsteno, ofreciendo alta resistencia, alta densidad, alta resistencia a la temperatura, resistencia a la erosión del arco y una excelente conductividad eléctrica y térmica. También exhibe una buena maquinabilidad. Mediante el uso de polvo de tungsteno de alta calidad y polvo de cobre sin oxígeno, y empleando una presión isostática (sinterización de alta temperatura con infiltración de cobre), aseguramos la pureza y la composición precisa del producto, creando una microestructura fina con un rendimiento sobresaliente. La aleación presenta excelentes propiedades de extinción de arco, buena conductividad eléctrica, conductividad térmica eficiente y baja expansión térmica, lo que lo convierte en una excelente opción para los contactos eléctricos.
Materiales especiales de contacto eléctrico de aleación de aleación de cobre de alta conductividad y su tecnología de procesamiento
1. Materiales de contacto eléctricos de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad de alta conducta: polvo de cobre y tungsteno en polvo.
2. Tecnología de procesamiento para contactos eléctricos especiales de aleación de aleación de tungsteno de cobre de alta conductividad: (1) Primero, seleccione polvo de cobre y polvo de tungsteno con tamaños de partículas adecuados y mezcle las proporciones correctas.
(2) Realice múltiples ciclos de tratamiento térmico, presionando en forma y aplastando los polvos crudos mixtos. Luego, continúe con la presión isostática para formar la forma deseada y sinterizarlos en palanquillas de aleación de tungsteno de cobre.
(3) Finalmente, realice la infiltración de vacío del cobre preparado con los billets sinterizados para garantizar la infiltración completa de cobre, produciendo materiales de contacto eléctricos de aleación de aleación de tungsteno de cobre de alta conductividad con una porosidad de menos de 0. 15%.
Consideraciones clave en el procesamiento de contactos eléctricos de aleación de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad: contactos eléctricos:
1. La temperatura del tratamiento térmico es de entre 580 y 700 grados, y la duración es de 2 a 4 horas.
2. La presión apremiante para la formación es entre 4.5–8.5 toneladas/cm².
3. El polvo de cobre utilizado se pasa a través de un tamiz de malla 400, y el tamaño de partícula de polvo de tungsteno es de entre 3 y 6 μm.
4. La relación de peso de polvo de cobre mixto al polvo de tungsteno es 0. 3 - 0. 8: 99.7–99.2.
5. El contenido de cobre en el material de contacto eléctrico producido usando este proceso es del 8-17%.
Aplicaciones de materiales de contacto eléctricos de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad de alta conductividad:
Estos materiales se utilizan ampliamente en materiales resistentes a la alta temperatura, aleaciones eléctricas para interruptores de alto voltaje, electrodos de mecanizado eléctrico, materiales microelectrónicos y más.
Ventajas de materiales especiales de contacto eléctrico de aleación de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad y su tecnología de procesamiento:
1. El uso del tungsteno como marco en el material resulta en alta dureza y excelente resistencia al desgaste.
2.Due al contenido de cobre, los contactos eléctricos exhiben un rendimiento mejorado en términos de interrupción actual, conductividad eléctrica y continuidad de corriente. Además, el material mantiene una consistencia de alto rendimiento a lo largo de su vida útil.
3. Este material de contacto se puede convertir en varios contactos con forma, simplificando las estructuras de la aparejo de interruptores, eliminando la dispersión de los resortes en los interruptores y mejorando enormemente la confiabilidad de los componentes.
4. A través de los procesos de granulación innovadores y la selección precisa de los parámetros del proceso, se controla la distancia entre las partículas de tungsteno en el material, resolviendo las dificultades de formación e infiltración, y no se requiere ningún flujo auxiliar durante el proceso de sinterización.
5. El procesamiento innovativo asegura que el cobre se infiltra por completo en los billets durante la producción, lo que resulta en materiales de contacto eléctrico con una porosidad de menos de 0. 15%.
Ejemplo de procesamiento de materiales de contacto eléctricos de aleación de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad:
1.First, pase el polvo de cobre a través de un tamiz de malla de 4 0 0}, y mezcle con un polvo de tungsteno de 3–6 μm en la relación de peso de 0.3–0.8: 99.7–99.2.
2. Alaten los polvos mixtos a 580–620 grados durante 2–4 horas, y presione en forma bajo una presión de 4.5–8.5 toneladas/cm² y aplastar.
3. Reproducir un segundo tratamiento térmico a 620–670 grados durante 2–4 horas, presionando y aplastando bajo una presión de 6–8.5 toneladas/cm².
4. PROPORMENTE Un tercer tratamiento térmico a 670–700 grados durante 2–4 horas, presionando y aplastando bajo una presión de 6–8.5 toneladas/cm².
5. Finalmente, presione isostáticamente el material en la forma deseada, luego sinter con descarga de chispa para formar billets de aleación de cobre-tungsteno.
6. Infiltración de vacío de rendimiento en el cobre puro preparado y los tocho sinterizado para lograr un contenido de cobre 8-17%, lo que resulta en varios materiales de contacto eléctricos con forma con una porosidad de menos de 0. 15%.
Factores que afectan los materiales de contacto eléctricos de aleación de cobre-tungsteno de alta conductividad:
1. Factores internos:
(1) Tamaño estructural: se cree teóricamente que cuanto mayor es el tamaño estructural del contacto, más fuerte es su capacidad para resistir la erosión del arco debido a que la energía se disipa. Sin embargo, debido a las limitaciones de la estructura del interruptor, el tamaño de contacto no puede ser demasiado grande. Recientemente, la investigación ha llevado al desarrollo de contactos huecos, contactos de tipo inserto o contactos con ángulos o anillos de extinción de arco. El objetivo es permitir que el contacto disipe el calor más rápido después de generar un arco y mantener un buen contacto incluso después de la erosión.
(2) Proceso de fabricación: Actualmente, los fabricantes nacionales de contactos eléctricos de tungsteno de cobre comúnmente usan métodos de mezcla, prensado, sinterización e infiltración. Algunos usan marcos de tungsteno pre-sinterados, mientras que otros no. En comparación, los contactos realizados con marcos de tungsteno pre-interesados generalmente muestran un mejor rendimiento que los realizados sin él. En los últimos años, los fabricantes extranjeros han adoptado técnicas avanzadas para mejorar la vida útil de los contactos eléctricos, como el refuerzo de la fibra, la impregnación de impulso de presión isostática, el rodaje de sinterización, la implantación de iones y los métodos de fusión de ARC. Sin embargo, estos nuevos métodos todavía están en la etapa experimental en China.
(3) Tamaño de partícula de polvo de tungsteno: los estudios muestran que los polvos de tungsteno más finos y más gruesos resultan en una resistencia de erosión de arco deficiente. El enfoque ideal es mezclar polvos de tungsteno finos y gruesos en una determinada proporción, pero la mezcla debe ajustarse dependiendo de la composición específica del material de contacto (por ejemplo, CUW50, CUW90). En la producción práctica, los polvos de tungsteno de una amplia gama de tamaños a menudo se usan para reducir la dificultad del proceso.
(4) Contexto de la aplicación: la investigación indica que los diferentes materiales de contacto son los más adecuados para diferentes entornos. Por ejemplo, en los interruptores de circuitos SF₆, la composición ideal es CU2030/W8070, mientras que en los interruptores de aire o vacío, se prefiere CU10/W90. En los interruptores de circuito de tipo manga, CU1520/W8580 es más resistente a la erosión.
2. Factores externos: los estudios sugieren que las corrientes eléctricas con diferentes características conducen a diferentes comportamientos transitorios, lo que a su vez afectan la resistencia de la erosión de los contactos. Una vez que se selecciona el material de contacto, sus propiedades eléctricas son fijas. El medio circundante tiene un efecto significativo en la capacidad de extinción de arco del contacto eléctrico. Por ejemplo, un medio con fuertes propiedades de extinción de arco reduce en gran medida el daño por erosión del arco (que es una causa principal de falla de contacto puntual). En los interruptores de voltaje medio y bajo, el aire o el vacío se usan comúnmente como medio de extinción de arco, mientras que en los interruptores de circuitos de mediano y alto voltaje, el aceite o SF₆ se usa para este propósito. Además, la velocidad de conmutación y la presión inicial durante la apertura y el cierre del contacto influyen significativamente en su rendimiento. Las velocidades de apertura más rápidas, especialmente la velocidad de apertura inicial, reducen la duración del arco y minimizan el daño. El aumento de la presión inicial reduce la vibración mecánica causada por el impacto, disminuyendo así el desgaste mecánico y la erosión del arco.