-電気 OEM 向けのコストダウン戦略: バイメタルおよびトリメタルのシルバー リベットが材料コストを削減する方法

バイメタル銀接点リベットは、スイッチング インターフェースで必要な箇所にのみ銀ベースの接点層を使用します。一方、シャンクは銅などの低コストの導電性金属で形成されています。-固体-銀リベットと比較して、この構造は規定の接触面を維持しながら銀の消費を削減でき、冷間圧造により銀層と導電性シャンクを1つの機械的に接合された部品に形成できます。

電気 OEM にとって、技術的な問題は単にキログラムあたりの銀の価格ではありません。関連するコストモデルには、部品あたりの銀の質量、銀-層の厚さ、電気接触抵抗、機械的結合強度、寸法公差、スイッチングデューティー、生産歩留まりが含まれます。

銀の質量、AgSnO2組成、およびIEC 60947スイッチングデューティ

電気接点の銀部分は材料コストに直接影響します。純銀リベットでは、リベット本体全体に銀または銀合金が含まれています。-バイメタル構造では、銀合金が作動接触面に集中し、支持シャンクには銅または別の指定された導電性基板が使用されます。

調達エンジニアの場合、関連する計算は次のとおりです。

部品あたりの銀のコスト=部品あたりの銀の質量 × 銀の購入価格

したがって、不必要な銀の量を減らすことで、作動接点の材質を自動的に変更することなく、貴金属の価格変動の影響を軽減できます。{0}

一般的な接触材料には次のようなものがあります。

正しい組成は、負荷電流、電圧、突入電流、スイッチング周波数、電気的寿命、接触力、およびアークエネルギーによって異なります。銀の質量が少ないと、それだけでは同等の電気的寿命を示せません。

30～50% の銀-を節約し、設計目標と材料使用率を節約

適切なバイメタル接触形状の場合、作用面に銀合金を集中させることで、固体の銀構造と比較して銀の消費を削減できます。-銀を 30 ～ 50% 節約するという設計目標は、選択した形状では達成できる可能性がありますが、実際の割合は最終的な銀の量から計算し、元のソリッド コンタクト設計と比較して検証する必要があります。-

計算は以下に基づいて行う必要があります。

• 銀-層の厚さ（mm または μm）
• コンタクトヘッドの直径 (mm)
• 銀合金の密度 (g/cm3)
• 銅シャンクの体積 (mm³)
• 完成品の重量 (mg または g)
• 冷間圧造後の材料歩留まり
• 最終的な寸法公差 (mm)

このアプローチにより、調達チームは名目上の「シルバー節約」率に頼るのではなく、目に見えるコストダウン モデルを得ることができます。{0}{1}

バイメタル冷間圧造、金型内成形、IEC 60947 接触形状-

冷間圧造では、中実の棒から最終形状を機械加工するのではなく、制御された塑性変形を通じてコン​​タクト ヘッドとシャンクを形成します。バイメタル銀コンタクトリベットの場合、プロセスは、アプセット、ヘッダー、トリミング、最終成形中に銀合金と銅基板の間の界面を制御する必要があります。

主なプロセス変数には次のものがあります。

• 銀-層の厚さ:接点設計に従って制御されます。
• ブランク直径:材料の流れとヘッドの体積に影響します。
• 見出しの縮小:変形と界面圧力を決定します。
• 工具クリアランス:バリ、クラック、寸法変化に影響します。
• 潤滑：摩擦と材料の流れに影響を与えます。
• ダイアライメント:接触層とシャンク間の同心度を制御します。
• 最終的なヘッド形状:リレーまたはスイッチング機構と一致する必要があります。

大量生産の場合、段階的な成形と自動検査により、個々のリベット間のばらつきを減らすことができます。{0}

負荷切り替えによる AgSnO2 88/12、AgNi、銀-層の選択

銀が含まれているという理由だけで AgSnO2 および AgNi を選択しないでください。酸化物粒子とニッケルはアーク侵食、溶接傾向、硬度、材料移行に影響を与えるため、スイッチング動作は異なります。

公称 88/12 Ag/SnO2 システムなどの正確な AgSnO2 グレードは、該当する材料規格およびサプライヤーの材料証明書とともに指定する必要があります。

トリメタルの接触点と中間層エンジニアリング-

トリメタル接点では、接点合金と銅シャンクの間に中間材料を導入できます。中間層は、変形、結合挙動、熱膨張、または材料の拡散を管理するために使用できます。

調達仕様については、図面で以下を特定する必要があります。

• 接点合金
• 中間層の材料-
• シャンク材質
• 個々の層の厚さ
• ヘッド全体の高さ
• リベット径
• シャンク径
• 同心度の公差
• 表面状態
• 必要な機械的試験方法

トリメタル構造をバイメタル リベットの外観上のバリエーションとして扱わないでください。インターフェースシーケンスは冷間圧造中の変形挙動を変えるため、プロセスの検証が必要です。

界面圧力、変形率、および ASTM E8 / ISO 6892 テストロジック

冷間圧造では、異種金属間の界面に機械的圧力が発生します。プロセスウィンドウは、亀裂、過剰なバリ、または不安定な材料の流れを発生させることなく接合を達成するのに十分な幅を持たなければなりません。

次の 3 つの変数には特に注意が必要です。

• 界面圧力:変形が不十分な場合、結合が弱くなったり、ボイドが発生したりすることがあります。過度の変形により、亀裂が発生したり、材料が制御不能に変位したりする可能性があります。
• 減速比：初期のブランク寸法と最終的なヘッド形状の関係によって、塑性変形の量が決まります。
• 材質の硬さ:接触合金と銅基板の硬度差が大きすぎると、変形順序が変化する可能性があります。

機械的認定では、試験方法、試験片の形状、荷重方向、破損箇所を指定する必要があります。 ASTM E8 または ISO 6892 は金属の機械的試験に関連する可能性がありますが、完成した接触については専用のリベットせん断または引き抜き方法のほうが適している可能性があります。-

インダイリベット固定と同心度 ±0.01 mm

-金型成形では、複数の成形操作を制御されたシーケンスに統合できます。電気接点の場合、銀の接点領域と銅のシャンクの間の同心度は、アセンブリの位置決めと材料使用率の両方に影響します。

検査には以下が含まれる場合があります。

• シャンク径：mm
• ヘッド径：mm
• ヘッド高さ：mm
• 銀-層の厚さ: μm
• 同心度：mm
• バリ高さ：μm
• 表面粗さ：Raμm

自動画像検査により、生産速度での寸法ドリフトを特定できる一方、CMM 機器によるサンプリングにより、重要な形状の高解像度の寸法検証が可能になります。{0}}

RoHS、REACH、IATF 16949、および材料トレーサビリティ

自動車および電気用途の場合、材料のコンプライアンスは実際の生産ロットに関連付けられる必要があります。

トレーサビリティ システムは以下をリンクする必要があります。

原料ロット→冷間圧造バッチ→金型状態→検査記録→梱包ロット→出荷

該当する場合、文書には以下が含まれる場合があります。

• 材質証明書
• RoHS宣言
• REACH宣言
• めっきまたは表面処理の記録-
• 寸法検査報告書
• 機械的試験報告書
• 電気試験報告書
• 製造バッチ番号

このドキュメントは、複数のリレーまたはスイッチング プラットフォームにわたって同じ接点形状が提供される場合に特に関連します。

銀の使用率、加工損失、および ASTM B117 環境試験

材料コストは製造歩留まりと合わせて評価する必要があります。固体の銀部品を機械加工すると、切りくずや加工廃棄物が発生する可能性がありますが、冷間圧造では、実質的に異なる材料使用率でほぼ正味の形状の幾何学形状が形成されます。--

接点アセンブリに露出した導電性表面、コーティング、または異種金属界面が含まれる場合、ASTM B117 などの環境試験が腐食評価に関連する可能性があります。- ASTM B117 の結果は、電気スイッチング寿命の直接予測として解釈されるべきではありません。

最も低い材料コストが、必ずしも部品の合計コストが最も低いとは限りません。スクラップ、工具寿命、組立歩留まり、検査時間、電気的資格、現場返品リスクを調達モデルに含める必要があります。-

大量電気接点の冷間圧造と旋削の比較-

小型の電気接点リベットの場合、工具の支出がより多くの生産量に分散されるため、年間需要が増加するにつれて冷間圧造の経済的利点がより重要になります。

バイメタルおよびトリメタルの銀リベットは、定義された電気接触面を維持しながら、不必要な銀の量を削減するための材料工学的ルートを提供します。{0}コスト削減は、単に接触面を安価な金属に置き換えることによってではなく、銀の質量を制御することによってもたらされます。

したがって、電気 OEM プログラムの場合、AgSnO2 / AgNi 材料の選択、銀-層の厚さ、冷間圧造変形、界面接着強度、接触抵抗、寸法性能、電気的寿命試験、ロットのトレーサビリティを組み合わせて評価する必要があります。-

大量生産の場合、材料使用率、工具、サイクル タイム、検査、歩留まり、認定コスト、年間需要など、部品の経済性を完全に確立した後でのみ、優先製造ルートを選択する必要があります。{0}

バイメタル銀コンタクト リベットの銀-層の厚さはどのように測定されますか?

銀-層の厚さは通常、金属組織学的断面、校正された光学測定、またはその他の検証された検査方法によって検証されます。-図面では、必要な厚さ (μm) と許容誤差を定義する必要があります。

バイメタル銀コンタクトリベットは銀の消費を 30 ～ 50% 削減できますか?

銀層が作動接触面に集中している場合、選択した形状で 30 ～ 50% の削減が達成可能です。実際の節約量は、完成したシルバーの量から計算し、元のソリッドシルバーのデザインと照らし合わせて検証する必要があります。-

購入者がリベット供給業者に連絡する IATF 16949 から要求する必要がある書類は何ですか?{1}

該当する IATF 16949 証明書、材料証明書、RoHS/REACH 宣言、寸法報告書、接合試験データ、接触抵抗結果、プロセス-管理文書、生産ロットのトレーサビリティ記録-をリクエストしてください。

お急ぎのお見積りについては、バイメタルシルバーコンタクトリベット、技術レビューと生産原価計算のために、CAD 図面、材料要件、年間量、目標電気負荷を送信します。