Quando equipamentos eletrônicos de potência desconectam um circuito, um arco-de alta temperatura é gerado quando a tensão de lacuna e a corrente de interrupção atingem um valor crítico. A alta temperatura instantânea do arco corrói continuamente a superfície de contato do metal, causando fusão e migração do material, ablação da superfície e um aumento contínuo na resistência de contato do circuito. Em casos graves, isso pode levar à falha do equipamento ou até mesmo a um incêndio. Os contatos a vácuo de cobre e tungstênio, baseados em uma estrutura metálica composta de duas- fases, enfraquecem o efeito destrutivo do arco das propriedades subjacentes do material, tornando-os um componente de contato central para extinção de arco a vácuo, controle elétrico de nova energia e equipamentos de controle de alta-tensão de veículos. O ponto de fusão ultra-alto e a baixa taxa de evaporação do metal de tungstênio, combinados com a excelente condutividade elétrica e térmica do cobre eletrolítico, complementam-se para resolver o desafio de engenharia de materiais-metálicos únicos que não conseguem atingir simultaneamente resistência ao arco e condutividade.
A estabilidade operacional-de longo prazo dos componentes de contato do circuito é limitada por quatro condições principais: formulação do material, corrente de carga, frequência de interrupção e ambiente da cavidade. Contatos metálicos comuns de-camada única são difíceis de adaptar às condições operacionais de longo-prazo de cavidades-seladas a vácuo. Os contatos de cobre e tungstênio são formados usando um processo de difusão em fase-sólida de metalurgia do pó, resultando em uma estrutura metálica bifásica-intertravada e perfeita. Após a desgaseificação em alta-temperatura, a porosidade interna é extremamente baixa, evitando a liberação de impurezas e a contaminação por gás da cavidade em um ambiente de vácuo selado. Isso garante a operação estável da câmara de vácuo e a torna adequada para dispositivos de comutação de alta-frequência, como contatores CA, relés de vácuo e conversores de armazenamento de energia.
Os arcos elétricos são a principal causa de danos aos componentes de contato. No momento da desconexão, a temperatura do arco pode atingir milhares de graus Celsius. Superfícies de contato de metal comuns derretem rapidamente, respingando e se acumulando, levando à adesão da solda após vários ciclos, causando diretamente o travamento do equipamento e a incapacidade de ligar ou desligar normalmente. Os contatos de botão de cobre de tungstênio apresentam uma fase interna de tungstênio formando uma estrutura de suporte tri-dimensional que fixa a matriz de cobre fundido, reduzindo significativamente as perdas de migração de metal e minimizando defeitos como corrosão e saliências na superfície de contato. Após milhões de testes de durabilidade de comutação, a faixa de flutuação da resistência de contato do componente é controlada para uma faixa extremamente pequena, estendendo significativamente o ciclo de substituição de todo o equipamento e reduzindo os custos gerais de manutenção do ciclo de vida.
O tungstênio puro tem baixa condutividade elétrica e térmica, tornando-o propenso a superaquecimento localizado sob condições de alta-corrente. O cobre puro não possui resistência a altas-temperaturas, e mesmo a erosão por arco-de curto prazo pode causar danos graves. Ambos os materiais têm limitações de engenharia significativas quando usados sozinhos. Os contatos de tungstênio da buzina elétrica permitem ajustes na proporção de tungstênio-cobre com base nas condições reais de operação do equipamento. Os modelos de alta-taxa de tungstênio são adequados para cenários de alta-tensão e alta{10}}interrupção de arco, enquanto os modelos de média-taxa de tungstênio equilibram a resistência ao choque mecânico e a condutividade, atendendo a diversas necessidades de aplicações, como controle elétrico automotivo e vacuostatos industriais. A substituição pode ser conseguida sem exigir que os fabricantes de equipamentos reajustem a estrutura de base.
As condições de vácuo impõem requisitos rigorosos aos parâmetros de liberação de gás dos componentes de contato. As impurezas da matéria-prima e os poros internos liberam continuamente gases, comprometendo gradativamente o nível de vácuo da cavidade, causando envelhecimento dos componentes isolantes e degradação do desempenho de ruptura. Todo o processo de produção de rebites de contato de tungstênio meio ocos inclui purificação de pó, sinterização a vácuo em alta-temperatura e vários processos de desgaseificação. A liberação de gás do produto acabado está muito abaixo dos limites{4}padrão da indústria, permitindo uma operação estável-de longo prazo dentro de uma cavidade de vácuo selada. Enquanto isso, a superfície do componente passa por tratamento de passivação espelhada, que reduz a resistência de contato inicial e evita a formação de camada de óxido durante o armazenamento e a montagem, garantindo-consistência de condutividade a longo prazo.
Cenários de montagem de lote automatizados têm altos requisitos de consistência dimensional dos componentes e resistência à pressão mecânica. Componentes de contato compostos soldados são propensos a rachaduras e delaminação sob pressão, tornando-os inadequados para linhas de produção de rebitagem totalmente automatizadas. Os rebites de ponto de contato de tungstênio podem processar vários formatos e estruturas, como rebites sólidos, rebites semi-ocos e botões escalonados, com tolerâncias dimensionais padronizadas. A estrutura limitadora escalonada pode distribuir a pressão de rebitagem e evitar a formação de micro-fissuras na camada composta sob pressão. Os componentes do mesmo lote têm boa intercambialidade, reduzindo significativamente a frequência de depuração de ferramentas em linhas de produção automatizadas e melhorando a eficiência da produção de montagem dos fabricantes finais.
Nas falhas gerais de equipamentos eletrônicos de potência, o desgaste dos componentes de contato é responsável por uma alta proporção. Os componentes de contato tradicionais, limitados por materiais e processos, têm dificuldade em atender simultaneamente às diversas condições operacionais complexas de temperaturas extremamente altas e baixas, impactos de alta-frequência e vedação a vácuo. Os contatos elétricos de cobre e tungstênio, com suas propriedades térmicas, elétricas e mecânicas equilibradas, abrangem aplicações convencionais em armazenamento de energia nova, sistemas de controle elétrico de veículos e equipamentos de distribuição de energia a vácuo de alta-tensão. Contando com propriedades estáveis de materiais e um sistema de fabricação padronizado, eles evitam pontos problemáticos comuns de engenharia, como erosão de arco, defeitos de soldagem e contaminação da câmara de vácuo da fonte, tornando-os componentes estruturais essenciais para a operação confiável de longo-prazo de equipamentos eletrônicos-de alta potência.
A maioria dos contatos compostos no mercado sofre com má ligação de interface, liberação excessiva de gases e flutuações de desempenho de lote, dificultando sua adaptação a condições complexas de vácuo de alta{0}tensão no longo prazo. Nossos contatos elétricos de rebite de cobre de tungstênio-desenvolvidos e{3}}produzidos em massa utilizam um processo de sinterização por difusão em fase sólida-de pó de alta pureza, suportando formulações e estruturas personalizadas. Os testes físico-químicos-do processo completo garantem a consistência do lote, resolvendo perfeitamente problemas comuns de equipamentos, como erosão por arco, contaminação da câmara de vácuo e defeitos frequentes de soldagem.
Convite de conexão de engenharia: se você precisar de personalizaçãoContatos a vácuo de cobre e tungstêniopara corresponder às condições de operação do seu equipamento, forneça parâmetros como tensão, corrente e ambiente de vácuo, juntamente com desenhos de montagem. Nossa equipe de P&D fornecerá imediatamente uma solução completa de compatibilidade de materiais e amostras.
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