Kontaktflader i stikforbindelser – høj ydeevne også med mindre guld
De nyeste galvaniseringsprocesser øger rentabiliteten af printkortstik
Når det er nødvendigt at sikre en stikforbindelses absolutte pålidelighed på lang sigt, selv under krævende drifts- og miljøforhold, er guldbelagte kontaktflader stadig det foretrukne valg til stikforbindelser. I mange anvendelsestilfælde kan ydeevnekravene dog også opfyldes med et belægningssystem, der klarer sig med et lavere guldindhold.
Udformningen af printkortstik baseres ofte på den bedst mulige afvejning mellem tekniske og økonomiske krav. På den tekniske side skal der tages højde for faktorer som forbindelsens mekaniske belastbarhed, de specifikke miljøforhold under drift og den konkrete specifikation af den krævede transmissionsydelse. Set ud fra et økonomisk synspunkt opstår spørgsmålet om, hvor høj produktets kvalitet reelt skal være i forhold til formålet og varigheden af anvendelsen.
Guld er ofte det foretrukne valg som kontaktflade i stikforbindelser
Især når det gælder højkvalitetsprodukter og teknisk avancerede produkter, er kundernes krav om guldbelagte kontaktflader i stikforbindelsen ofte en selvfølge. Faktisk er guld det eneste materiale, der på optimal vis forener alle de egenskaber, der udgør kvaliteten af en stikforbindelse: Guld er korrosionsbestandigt og tåler selv de hårdeste miljøforhold, viser næsten ingen materialetræthed selv efter et stort antal stikcykler og sikrer optimal overførsel af strøm og spænding selv ved temperaturer på op til 150 grader Celsius. Som et mere omkostningseffektivt alternativ tilbydes traditionelt og afhængigt af anvendelsen en belægning af sølv, som med hensyn til elektrisk ledningsevne endda klarer sig bedre end guld. Den dermed betydeligt højere normale kontaktkraft kan dog i enkelte tilfælde føre til uønskede begrænsninger ved den konstruktive udformning af stikforbindelsen.
Målrettet brug af guld sparer omkostninger ved stikforbindelsen
Hvis man ikke vil undvære guld, kan man i det mindste begrænse brugen af guld til et minimum: for eksempel ved kun at belægge kontakterne på stikbenene og stikpladerne punktvis og umiddelbart på det sted, hvor strømmen og spændingen faktisk overføres.
I det dobbeltsidede Scale-X-kontaktsystem til Zero8-stikket anvendes der to spotmasker til dette formål, da de funktionelle overflader er placeret på begge sider.
Læs mere om Scale-X-kontaktsystemet »
I det dobbeltsidede Scale-X-kontaktsystem til Zero8-stikket anvendes der to spotmasker til dette formål, da de funktionelle overflader er placeret på begge sider.
Læs mere om Scale-X-kontaktsystemet »
Leder du efter en bestemt stikforbindelse?
Produktliste
Alternative belægninger til stikforbindelser med høj funktionalitet
Palladium-nikkel-legering med guldbelægning
Et typisk eksempel på et alternativ til guld er belægning af kontaktflader med en blanding af 80 procent palladium og 20 procent nikkel, hvor kontaktfladen består af et tyndt lag guld. Dette lag kaldes flashguld. Denne lagopbygning har en korrosionsbestandighed, der kan sammenlignes med guld. Guldbelægningen er nødvendig for at sikre, at stik, der er kompatible med hinanden, kan tilsluttes uden begrænsninger. Desuden behøver kontaktens normalkraft ikke at blive justeret ved en ændring af belægningssystemet. Hvad angår stikforbindelsens væsentlige egenskaber (overgangsmodstand, spændingsfasthed, strømbelastningsevne, egenopvarmning under drift), udgør PdNi-kontaktoverflader i sidste ende et højtydende og omkostningseffektivt alternativ til produkter med en ren guldbelægning.
Nikkel-fosfor-legering med guldflash
En anden alternativ belægning til guld er en legering af nikkel-fosfor, hvor der desuden påføres et tyndt lag guldflash. Nikkel-fosfor-legeringen er særligt hård og duktilt og betragtes kemisk som ædel, hvilket kan ses på de lave slitageegenskaber og den høje korrosionsbestandighed. Da der næsten helt undgås brug af ædle metaller, er denne legering meget omkostningseffektiv.
Et typisk eksempel på et alternativ til guld er belægning af kontaktflader med en blanding af 80 procent palladium og 20 procent nikkel, hvor kontaktfladen består af et tyndt lag guld. Dette lag kaldes flashguld. Denne lagopbygning har en korrosionsbestandighed, der kan sammenlignes med guld. Guldbelægningen er nødvendig for at sikre, at stik, der er kompatible med hinanden, kan tilsluttes uden begrænsninger. Desuden behøver kontaktens normalkraft ikke at blive justeret ved en ændring af belægningssystemet. Hvad angår stikforbindelsens væsentlige egenskaber (overgangsmodstand, spændingsfasthed, strømbelastningsevne, egenopvarmning under drift), udgør PdNi-kontaktoverflader i sidste ende et højtydende og omkostningseffektivt alternativ til produkter med en ren guldbelægning.
Nikkel-fosfor-legering med guldflash
En anden alternativ belægning til guld er en legering af nikkel-fosfor, hvor der desuden påføres et tyndt lag guldflash. Nikkel-fosfor-legeringen er særligt hård og duktilt og betragtes kemisk som ædel, hvilket kan ses på de lave slitageegenskaber og den høje korrosionsbestandighed. Da der næsten helt undgås brug af ædle metaller, er denne legering meget omkostningseffektiv.
Intern galvanisering hos stikproducenten giver maksimal fleksibilitet
I Europa har man siden det 18. århundrede anvendt mange forskellige galvaniseringsteknikker. Den mest udbredte er galvanisering af enkeltdele, hvor man skelner mellem stativgalvanisering og tromlegalvanisering. Som navnet antyder, hænges de komponenter, der skal belægges, op på stativer og nedsænkes i elektrolytten ved stativgalvanisering. Ved tromlegalvanisering placeres enkeltdelene i en tromle og nedsænkes dermed i elektrolytten. Tromlegalvanisering er typisk for løsgods som f.eks. boardlock ved stikforbindelser.
Ved belægning af stikforbindelser anvender producenterne ofte båndgalvanisering. Her trækkes komponenterne som et endeløst bånd gennem et galvaniseringsanlæg. I sammenligning med tromle- eller stativgalvanisering hersker der ved båndgalvanisering altid ensartede procesbetingelser, således at en pålidelig, ensartet lagtykkelse kan sikres.
I fremstillingsprocessen ved båndgalvanisering automatiseres stansede bånd med kontaktråemnerne og trækkes med relativt høj hastighed gennem galvaniseringsbadene. De belagte kontakter vikles op på spoler og beskyttes dermed mod skader ved håndtering eller transport, hvorefter de straks står til rådighed til automatisk bestykning af stikforbindelseshusene.
Ved belægning af stikforbindelser anvender producenterne ofte båndgalvanisering. Her trækkes komponenterne som et endeløst bånd gennem et galvaniseringsanlæg. I sammenligning med tromle- eller stativgalvanisering hersker der ved båndgalvanisering altid ensartede procesbetingelser, således at en pålidelig, ensartet lagtykkelse kan sikres.
I fremstillingsprocessen ved båndgalvanisering automatiseres stansede bånd med kontaktråemnerne og trækkes med relativt høj hastighed gennem galvaniseringsbadene. De belagte kontakter vikles op på spoler og beskyttes dermed mod skader ved håndtering eller transport, hvorefter de straks står til rådighed til automatisk bestykning af stikforbindelseshusene.
Gennem løbende optimering af produktionsprocessen muliggør en egen drevet båndgalvaniseringsanlæg ikke blot stor fleksibilitet med hensyn til typen af kontakter, der skal bearbejdes; derudover kan der på en omkostningseffektiv måde også realiseres individuelt tilpassede kontaktflader. Hvad angår brugen af guld, er det for en stikproducent med eget galvaniseringsanlæg muligt at reducere brugen af det værdifulde ædelmetal til et absolut minimum, f.eks. ved kun at belægge kontakterne på kniv- og fjederlister punktvist og direkte på det sted, hvor strømmen og spændingen faktisk overføres. Derudover giver et eget galvaniseringsanlæg hos stikproducenter den fordel, at der kan realiseres en lang række yderligere materialekombinationer, såsom nikkel, tin, tin/bly, nikkel/fosfor og palladium.
For at opnå et optimalt forhold mellem omkostninger og nytte og sikre maksimal fleksibilitet med hensyn til kontaktfladen og de belægninger, der skal konfigureres, anbefales det at vælge en stikproducent med eget galvaniseringsanlæg. ept GmbH, som er en af verdens førende producenter af printkortstik, driver seks egne båndgalvaniseringslinjer på to tyske lokationer og muliggør med et minimalt omfang af tilpasninger fremstilling af belægninger bestående af op til 10 forskellige overfladekombinationer.
For at opnå et optimalt forhold mellem omkostninger og nytte og sikre maksimal fleksibilitet med hensyn til kontaktfladen og de belægninger, der skal konfigureres, anbefales det at vælge en stikproducent med eget galvaniseringsanlæg. ept GmbH, som er en af verdens førende producenter af printkortstik, driver seks egne båndgalvaniseringslinjer på to tyske lokationer og muliggør med et minimalt omfang af tilpasninger fremstilling af belægninger bestående af op til 10 forskellige overfladekombinationer.
Kvalitetssikring i egne laboratorier
Den kunde- og anvendelsesspecifikke konfiguration af printkortstik er ikke begrænset til overfladen, men omfatter hele kontaktens opbygning, herunder grundmateriale og mellemlag. Baseret på de respektive tekniske og økonomiske krav muliggør specialudviklede processer fremstilling af produkter med maksimal individualisering, hvis kvalitet dokumenteres gennem løbende test i egne laboratorier. På denne måde testes driften i henhold til specifikationerne under betingelser, der går langt ud over de relevante standarder. Et eksempel er kravene i DIN 41612-stikforbindelser, ifølge hvilke et produkts kvalitet skal være fuldt ud garanteret selv efter 500 (kvalitetsklasse 1) eller 400 (kvalitetsklasse 2) stikcykler.
En bæredygtig produktionsproces
Ud over optimal rentabilitet og højeste produktkvalitet muliggør belægningen på egne galvaniseringsanlæg også en så skånsom håndtering af de anvendte ressourcer som muligt. Herunder hører – ud over belægningsmaterialerne – især de kemiske stoffer, der er nødvendige i galvaniseringsprocessen, og som hos stikproducenten ept renses grundigt via et internt spildevandsrensningssystem. Derudover ledes skyllevandet fra rengøringen af de galvaniserede kontakter gennem et ionbytteranlæg i et kredsløb, hvilket reducerer anlæggenes behov for ferskvand til et minimum.
ept sikrer produktionens bæredygtighed med et komplekst system bestående af projekt- og processtyring samt egne kapaciteter til udvikling og produktion af alle nødvendige driftsmidler. De værktøjer og maskiner, der er nødvendige til fremstilling af printkortstik, konstrueres af virksomheden med eget personale. Fra enkeltproduktion over vedligeholdelse af anlæggene til el-planlægning udføres alle arbejder, der er nødvendige for den løbende drift, internt for løbende at forbedre produktionen og tilpasse den til de nyeste erkendelser.
ept sikrer produktionens bæredygtighed med et komplekst system bestående af projekt- og processtyring samt egne kapaciteter til udvikling og produktion af alle nødvendige driftsmidler. De værktøjer og maskiner, der er nødvendige til fremstilling af printkortstik, konstrueres af virksomheden med eget personale. Fra enkeltproduktion over vedligeholdelse af anlæggene til el-planlægning udføres alle arbejder, der er nødvendige for den løbende drift, internt for løbende at forbedre produktionen og tilpasse den til de nyeste erkendelser.
Webinar: "Kontaktflader i stikområdet"
Vil du vide mere om kontaktflader i stikområdet og galvaniseringsprocesser?
Vores overfladeekspert Christoph Schnatz fortæller dig om de vigtigste egenskaber ved kontaktflader af guld, sølv, nikkel, palladium og tin, og du får at vide, hvilken kontaktflade der er det rigtige valg i de forskellige situationer, så krav som holdbarhed, krævende miljøforhold og elektriske forhold ikke påvirker dataoverførslen.
I webinaret får du detaljerede forklaringer og praktiske eksempler.
Mere information om webinaret »
Vores overfladeekspert Christoph Schnatz fortæller dig om de vigtigste egenskaber ved kontaktflader af guld, sølv, nikkel, palladium og tin, og du får at vide, hvilken kontaktflade der er det rigtige valg i de forskellige situationer, så krav som holdbarhed, krævende miljøforhold og elektriske forhold ikke påvirker dataoverførslen.
I webinaret får du detaljerede forklaringer og praktiske eksempler.
Mere information om webinaret »
Er der yderligere spørgsmål?
Så kontakt os gerne!
Forespørgsel via formularen
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Så kontakt os gerne!
Forespørgsel via formularen
+49 8861 2501 0
sales@ept.de