电连接器 - 如何使用润滑剂延长其使用寿命

电连接器 - 如何使用润滑剂延长其使用寿命

 

 

电触点箔之间的绝缘膜能提高耐用性和工作效率吗?这很难令人相信,但事实确实如此!在本文中,我们将告诉您一种特殊配方的合成润滑脂如何提高电气开关和连接器的寿命和性能。

电连接器润滑
如何提高耐用性和性能
可分离电连接器性能的比较和分析:通过正确设计和应用润滑膜可实现的优势
 

在运行过程中,电连接器会受到以下影响:

 

潮湿或直接接触水
插入过程中的磨粒磨损
氧化和腐蚀
接触磨损(微动磨损)
热变化

 


这些干扰不可避免地会导致接触电阻缓慢而逐渐增加,从而导致信号传输效率降低。然而,润滑液是绝缘体。那么,配备润滑膜的电连接的性能如何不会恶化,反而会提高呢?要理解这一点,有必要在显微镜下分析接触导电表面的形态。

 

电连接器表面分析
电连接器的端子由 3 个功能层组成:基底金属、基材和涂层。根据操作条件,我们可以区分由以下材料制成的端子:

硬涂层
延展性涂层
硬涂层端子
硬涂层不会变质
正常接触力下的变形区
硬涂层:Au、Pd-Ni
硬质基材(Ni-Cu合金)
基底金属

带延展性涂层的端子
插入过程中的间隙
碎裂的脆性氧化层

保证电流流动
延展性基材 Sn, Sn/Pb
基底金属

电连接器表面分析
对于硬涂层,耐腐蚀层通常涂在由镍或铜合金制成的基材上,插入时不会变弱。对于延展性涂层,它是由 Sn 或 SnPb 合金制成的相同基材,其中上覆涂层发生氧化 - 薄的非导电层在箔插入过程中变形并分解,为导电基材留出空间。因此,表面氧化层的破裂代表了电流通过的必要条件。

 

电气连接中电流线通道图
电力流线
润滑油脂
公连接器箔
母连接器箔

上图显示了两块导电薄板表面接触的剖面细节。电流并非通过整个可用剖面,而是通过点或微区域。非接触区域(以蓝色显示)是自由的,因此可能受到外部因素的侵蚀。这些区域可能被润滑膜占据,润滑膜凭借其可塑性能够自行排列在中性位置并与机械应力(振动、插入等)协调一致。

下图比较了有和没有保护性润滑剂的两块接触板。在无润滑的板上,绿色区域会经历表面变化过程,这种变化通过众所周知的现象发生:接触磨损和腐蚀。

 

干式润滑

接触端子
电流通过区域
绝缘区域
润滑膜


平面视图。带保护膜和不带保护膜的导电箔之间的比较:绿色区域暴露于大气介质中以及因摩擦和磨料而磨损的证据。

现在让我们分析一下在电触点表面施加润滑保护膜可以获得的5个优点。

 

1-减少插入力
如果接触力不足,电气连接的导电箔片在长时间运行后可能会导致信号丢失或操作中断。为了限制此类不良现象,在设计阶段会考虑制造公差,以确保有足够的静摩擦值和接触力来保证正常运行。箔片之间的高接触力会导致连接过程中的高插入力,这可能导致:

因表面涂层摩擦而导致的磨损
增加装配时间
插入操作过程中对操作员造成干扰
如果配方合理,用于电连接器的合成润滑脂可以减少插入时产生的动摩擦,而不会显著改变静摩擦,而静摩擦对于电连续性来说是必要的。

 

插入摩擦 -> 接触磨损

 

2-抑制微动腐蚀:接触磨损
当涉及到电器连接器或位于车辆发动机舱中的连接器时,我们可以肯定存在振动。即使正确设置,保证电气连续性所必需的主体和反主体之间的强制接触也无法阻止箔片之间触发“纳米运动”,这是众所周知的微动磨损现象的原因。它是一种腐蚀形式,发生在相互压缩并受到轻微振动和滑动的金属材料接触表面上。这种腐蚀在形态上表现为点蚀或沟槽,周围是腐蚀产物,有时仅仅是金属材料失去光泽。

 

由于振动和机械微应力导致连接板相互移动,造成腐蚀和微动磨损,
法向接触力下的变形区为
几纳米

 

3 - 防止腐蚀/氧化
电触点润滑脂含有一包特定的添加剂,用于减少氧化和腐蚀。尽管某些类型的氧化物仍然具有导电性,但保护表面免受表面反应的影响仍然是一个相当大的优势。除了防止湿气的作用外,润滑膜的存在还可以(例如在硬金基表面涂层的情况下)防止基材或金属的氧化物穿过贵金属的典型孔隙:这是铜和锡合金的典型现象。

 

 

4-电接触电阻的稳定性
电触点处有电压降,如果你想在电路中有一个可断开的断点:连接器,那么这是一个必要的折衷方案。正如之前对触点形态的分析,表面导电层的选择取决于其低电阻,以尽可能降低电压降。然而,不连续性是不可避免的。

电流沿其路径遇到的电阻值保持不变:

 

经过多次插入和断开
有振动时
 

5 - 衰减电弧
这在电连接器中是一种不太常见的现象,其分离或耦合(插入)在没有电压的情况下发生或应该发生。不过,值得注意的是,润滑膜可以显著地有助于抑制电弧的破坏性影响。电弧是文献中相当著名的现象,其熄灭取决于低压、中压或高压的工作条件,可以通过各种系统来实现:

 

空气

SF6(六氟化硫)

 

在低压情况下,例如家用电器开关中产生中等大小的电弧时,空气和精确的接触几何形状就足够了。然而,众所周知,一次又一次的启动,放电会对表面产生重大改变,产生凹坑和不对称,从而导致接触异常。基于聚乙二醇 或全氟聚醚的特殊配方润滑脂可以吸收放电能量,而不会碳化或留下对电连续性有害的固体沉积物。

 

 

我们列出了润滑液在电连接器运行中可能产生的一些优点,在​​下面的指南中,我们将比较电接触电阻和磨损指数参数如何根据插入和断开循环次数、运行时间和保护润滑膜的存在与否而变化。我们从导电箔的特性开始,讨论以下方面:

 

表面地层
接触电阻
表面磨损现象
改善接触质量的措施
电触点优质润滑剂配方的特点
 

电连接器润滑
如何提高耐用性和性能
可分离电连接器性能的比较和分析:通过正确设计和应用润滑膜可实现的优势

2024/11/18
OSIXO奥西索中国-首页    资源    电连接器 - 如何使用润滑剂延长其使用寿命