Uvod v strokovno znanje o ponikljanih izdelkih zbiralk

Ponikljana-zbiralka je prevodna komponenta kompozitne strukture, ki nastane z nanosom enakomerne plasti kovinskega sloja niklja na njeno površino s postopkom galvanizacije ali kemičnega prevleke z visoko prevodnim bakrenim materialom kot osnovo. Kot visoko zmogljiva-površinsko{3}}obdelana zbiralka, ponikljana-zbiralka znatno izboljša površinsko trdoto, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji in odpornost na visoko-temperaturno oksidacijo, hkrati pa ohranja odlično prevodnost bakra. V primerjavi z golimi bakrenimi zbiralkami lahko plast niklja pri ponikljanih zbiralkah učinkovito izolira bakreno matriko pred kisikom, vlago in jedkimi mediji v zunanjem okolju ter prepreči, da bi površina bakra tvorila film bakrovega oksida ali bakrovega sulfida s slabo prevodnostjo. V primerjavi s kositr-prevlečenimi zbiralkami lahko ponikljane-zbiralke še vedno ohranijo stabilno kontaktno odpornost in sposobnost spajkanja v okoljih z visoko-temperaturo (nad 150 stopinj), medtem ko se bo kositrena-plast pri tej temperaturi zmehčala ali celo stopila. Plast niklja ima tudi dobre lastnosti difuzijske pregrade, ki lahko preprečijo, da bi atomi bakra v bakreni matrici difuzirali do povezovalnega vmesnika, in preprečijo nastanek krhkih intermetalnih spojin pri visoko-temperaturnih aplikacijah. V več-slojnih kompozitnih strukturah ali scenarijih namestitve z visoko-gostoto površinska trdota ponikljanih-zbiralk (do 300–500HV) omogoča, da prenesejo večkratno zamašitev in zategovanje brez očitnih prask ali vdolbin, kar je še posebej pomembno za sisteme, ki zahtevajo pogosto vzdrževanje ali zamenjavo povezav. Ploščata prevleka iz čistega bakra in rdečega niklja je tipična oblika ponikljane-zbiralke. S svojim ravnim pravokotnim-prerezom in zasnovo skozi-luknjo ali čelno izvrtino se pogosto uporablja v napajalnih povezavah in razdelilnih zbiralkah različne močnostne elektronske opreme.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materialni sistem ponikljanih vodil-sestoji iz dveh delov: osnovnega materiala in materiala za prevleko. Ujemanje med obema neposredno vpliva na končno zmogljivost in dolgoročno-zanesljivost izdelka. Kar zadeva osnovni material, je najpogosteje uporabljen baker visoke -čistosti. Tipični razredi vključujejo baker T2 (vsebnost bakra večja ali enaka 99,9 %) in elektrolitski baker C11000. Rdeči baker ima izredno visoko električno prevodnost (približno 101 % IACS), dobro duktilnost (raztezek večji ali enak 30 %) in odlične lastnosti obdelave, zaradi česar je enostavno izvajati sekundarno obdelavo, kot je prebijanje, krivljenje in rezanje. Za aplikacije, ki zahtevajo večjo mehansko trdnost, se lahko kot matrika uporabi medenina (kot je H62, ki vsebuje približno 62 % bakra in približno 38 % cinka). Natezna trdnost medenine je lahko 2-3-krat večja od bakra, vendar prevodnost pade na približno 28 % IACS. Zato je običajno primeren za situacije ozemljitve ali pomožne povezave, ki ne zahtevajo visoke prevodnosti, vendar imajo visoko mehansko obremenitev.

 

Za aplikacije, ki so-občutljive na težo, se lahko kot substrat uporabi tudi aluminijeva zlitina 6061, nato pa se poniklja. Vendar pa je postopek nikljanja aluminija težji in zahteva prvo potopitev v cinkanje ali neelektrično nikljanje kot osnovni premaz. Kar zadeva materiale za galvanizacijo, je nikljanje razdeljeno na brezelektrično nikljanje in kemično nikljanje glede na različne postopke. Elektroplatirana nikljeva plast ima visoko čistost (vsebnost niklja večja ali enaka 99,5 %), srebrno bel kovinski sijaj, drobna zrna, debelina pa je običajno nadzorovana v območju 2–10 μm. Trdota galvanizirane plasti niklja je približno 200–300HV, ki se lahko po ustrezni toplotni obdelavi še poveča na več kot 400HV. Plast brezelektričnega nikljanja je zlitina niklja-fosforja (vsebnost fosforja 3 %–12 %), ki ima pol{16}}svetleč ali mat videz in večjo trdoto (do 500–600HV). Ker porazdelitev toka ne vpliva na proces nanašanja, je sposobnost prekrivanja kompleksnih{20}}oblikovanih obdelovancev (kot je ploščata prevleka rdečega čistega bakrenega niklja z globokimi luknjami ali posebnimi{21}}oblikovanimi strukturami) boljša kot pri galvaniziranem niklju.

 

Pomanjkljivost neelektričnega nikljanja je, da je njegova prevodnost nekoliko nižja kot pri galvaniziranem nikljanju. Kar zadeva vezno silo med prevleko in podlago, morajo kvalificirane ponikljane zbiralke opraviti preskus upogibanja: vzorec se večkrat upogne za 180 stopinj, dokler se ne zlomi. Prevleka na prelomu se ne sme luščiti ali luščiti. Debelina prevleke je ne-destruktivno testirana z rentgenskim fluorescenčnim merilnikom debeline (XRF), odstopanje debeline pa mora biti običajno znotraj ±20 % nazivne vrednosti. Da bi izpolnili zahteve glede stopnje korozije v različnih okoljih uporabe, mora nikljana plast prestati test nevtralnega razprševanja soli (NSS), da se preveri, ali splošno industrijsko okolje ne zahteva rdeče rje 48 ur, morsko ali kemično okolje pa ne zahteva rdeče rje 96-120 ur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Proizvodnja in izdelava ponikljanih-zbiralk sledita rafiniranemu in standardiziranemu postopku z nadzorom-za-plastjo od obdelave substrata do testiranja končnega izdelka, da se zagotovita natančnost in stabilnost delovanja izdelka. V zgodnji fazi proizvodnje so izbrane surovine rdečega bakra visoke{4}}čistosti in po obdelavi z natančnim valjanjem in izravnavo je pridobljen osnovni material bakrene palice z visoko ravnostjo in dobro žilavostjo. Nato se s CNC rezanjem in natančnim rezanjem obdelajo ponikljani bakreni polizdelki, ki izpolnjujejo standarde velikosti. Nato se izvedejo številni postopki pred-obdelave, kot so poliranje, razmaščevanje, dekapiranje in aktivacija, da se popolnoma odstranijo nečistoče in oksidne plasti na površini bakrene palice, kar je osnova za postopek galvanizacije. Postopek galvanizacije jedra uporablja nadzorovan natančen postopek galvanizacije za natančen nadzor toka, temperature in trajanja galvanizacije, da se zagotovi, da je plast niklja enakomerno oprijeta in ima enakomerno debelino. Po končani galvanizaciji je podvržen pasivaciji, sušenju in sekundarni končni obdelavi. Končno prestane vse inšpekcije kakovosti, kot so dimenzijski pregled, test adhezije, prevodni preskus učinkovitosti in test solnega razpršila, da izloči nekvalificirane izdelke in zagotovi, da natančnost, zmogljivost in videz tovarniških izdelkov izpolnjujejo visoke-industrijske standarde.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sama bakrena zbiralka ima že odlične prevodne lastnosti, kaj je torej temeljni razlog za nikljanje na površini bakrene zbiralke? Čeprav ima baker določeno odpornost proti koroziji v atmosferskih okoljih, ni popolnoma stabilen. Izpostavljena bakrena površina bo reagirala s kisikom v zraku, da bo nastala bakrov oksid (Cu₂O, rdečkasto rjav) in bakrov oksid (CuO, črn). Ta oksidni film malo vpliva na prevodnost, ko je na začetku tanek, vendar se bo sčasoma postopoma zgostil, zlasti v okoljih z visoko temperaturo, visoko vlažnostjo ali prisotnostjo onesnaževal. Bolj resno je, da v okoljih, ki vsebujejo žveplo (kot so tovarne gume, papirnice, termoelektrarne ali mestna meglica), baker reagira s sulfidi in tvori bakrov sulfid (CuS) ali bakrov sulfid (Cu₂S). Ti sulfidi imajo izredno slabo električno prevodnost ter ohlapno in porozno strukturo, zaradi česar bo kontaktni upor močno narasel. Glede na dejanske meritve, potem ko je bakrena palica 6 mesecev izpostavljena okolju, ki vsebuje žveplo, se lahko površinski kontaktni upor poveča na 5-10-kratno začetno vrednost, kar je dovolj, da se priključne točke segrejejo ali celo izgorijo. Nikljana plast tvori gosto fizično pregrado na površini bakrene podlage. Standardni elektrodni potencial niklja (-0,25 V) je višji od potenciala bakra (+0.34 V). V korozivnih medijih je nikelj bolj odporen proti koroziji kot baker, zato se na površini niklja hitro oblikuje izjemno tanek pasivacijski film (v glavnem sestavljen iz NiO in Ni(OH)₂). Ta pasivacijski film je gost, stabilen in ima močno sposobnost samozdravljenja ter lahko učinkovito prepreči difuzijo kisika, vlage in sulfidov v bakreno matrico. Zato ponikljane bakrene zbiralke ohranjajo stabilno površinsko stanje in kontaktno odpornost tudi pri dolgotrajni izpostavljenosti na prostem ali v industrijskih onesnaženih okoljih.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na podlagiPonikljana{0}}busna palicatrenutna raven, prostor za namestitev, stopnja okoljske korozije in zahteve glede načina montaže, ki jih zagotovi stranka, lahko dokončamo celoten postopek prilagojenih storitev od izbire substrata, oblikovanja prebijanja in upogibanja, določitve postopka nanašanja premaza do pregleda končnega izdelka.