CNC精密零件加工:镀金或镀银的连接器或触点是否适合你的产品?
任何电气设备的有效性和可靠性都在很大程度上取决于连接的质量,特别是连接器或触点上使用的电镀。正确的电沉积是确保设备可靠运行的关键,而不适当的电镀会对电气设备的性能、实用性和耐用性产生负面影响。
金和银是两种常见的电镀工艺,可为触点和连接器提供高度可靠和导电的连接。然而,它们都有各自的优点和缺点。金和银都具有高导电性和耐腐蚀性;然而,银会形成硫化物(失去光泽),而金可能是一种昂贵的选择。
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镀金连接器的优点
金是一种非常贵重(不活泼)的金属,可以增强连接器在各种电气应用中的性能。使用镀金的好处包括:
1
卓越的耐腐蚀性
与其他金属相比,金的抗氧化或抗腐蚀性极高。在连接器触点可能暴露于腐蚀性物质或环境中的情况下,镀金可有效防止氧化和腐蚀。因此,镀金连接器是连接器或触点可能暴露于腐蚀性更强的应用的绝佳选择。应用包括高湿度环境或频繁热循环以及暴露于腐蚀性盐或酸的应用。在后一种应用中,可能需要更重的金沉积物甚至双层金沉积物,以确保有足够的金来消除沉积物中的任何孔隙,从而形成有效的腐蚀屏障。
2
高电导率
除了铜和银之外,金是世界上第三大导电金属。然而,金不会产生任何氧化物或其他化合物,因此即使在高温或暴露于腐蚀性环境中也能保持高导电性。其高/一致的导电性确保即使在非常低的电压下也能稳定电流流动,使金成为毫伏传输毫安微电子应用的绝佳选择。
3
增强耐用性
电镀金可与少量镍或钴合金化,从而将硬度从纯金(<90 Knoop)提高到200努普。这种硬化金沉积物通常称为硬金。当在电解或化学镀镍基上镀上足够厚度(>50 uin)时,硬金可以提供耐用的涂层,以应对重复连接循环。由于硬金具有天然的润滑性,因此不易磨损或磨损。
4
延展性
由于金是一种可延展的金属,因此它适用于柔性连接和弹簧。金的延展性使镀层更有可能承受多次接触。然而,镀金电连接器或弹簧需要合适的底板材料来保证表面处理符合设计要求。在电镀柔性触点或弹簧时,通常建议使用工程镍(如氨基磺酸镍)作为金的底板。
5
可焊沉积物
镀金是形成可靠焊点的极佳表面处理,只需使用温和的松香助焊剂,无需酸活化,即可持续均匀地润湿。几乎任何基材(包括不锈钢端子或连接器)上都可以镀金,以便随后通过焊接进行连接。通常,每侧仅需0.00001英寸的薄软金沉积物即可形成可靠的可焊金触点,但较厚的金沉积物也可以焊接。当焊接到金电沉积物上时,镀金会通过称为固态扩散的机制扩散到焊点中。由于这种现象,应注意焊点中的金含量不要超过重量的3%,因为这会导致焊点本身变脆。一般来说,每侧<0.00005英寸的沉积物将导致焊点中的金含量低于重量的3%。
6
非磁性
金不具有磁性。这在电磁场可能产生干扰的情况下非常有利。例如,镀金可能适用于磁共振成像(MRI)扫描仪等医疗设备中使用的连接器。
02
镀银连接器的优点
镀银连接器或触点的优点像金一样,银是一种贵金属,可提供非常导电的表面,同时形成有效的防腐蚀屏障。它的主要优势是成本——它的成本约为金的1/100,因此可以使用范围更广,镀层厚度也比金大。银的主要缺点是它是一种半贵金属,会形成硫化银或锈蚀等硫化合物,这些硫化合物会随着时间的推移影响银电沉积物的导电性。它的优点包括:
1
最高的电导率和热导率
由于银具有高导电性和较低的成本,因此对于设计要求高功率电力传输的应用,银可能是理想的贵金属。例如,电流交换体、保险丝保险丝、稳定器、端子母线或其他高功率连接器的镀层。由于成本较低,用银镀较大的铜或铝导体成本不高,并且可以提供非常可靠的贵金属涂层,可抗氧化并产生低接触电阻。除了电之外,银还是一种极好的热导体,它允许传输大量电力的连接自然地调节热点,防止基材氧化。
2
防腐蚀
与金一样,银是一种贵金属,可以形成有效的防腐蚀屏障。由于成本较低,银通常可以镀到每侧超过0.001英寸的厚度,形成非常无孔的贵金属防腐蚀屏障。银通常镀在电解或化学镀镍屏障上,进一步提高了整体防腐蚀性能。当镀在铜或铝导体上时,银会形成有效的屏障,防止基材形成化合物或氧化物。这可以消除导体中接触电阻或热点随时间增加的情况。
3
卓越的润滑性
银是一种天然的金属润滑剂,即使在极端温度下也能提供出色的润滑性。对于高温螺纹或滑动接触等应用,银是一种极佳的选择,因为这些应用可能会出现磨损问题。银通常用于不锈钢和其他高温合金的镀层,以防止涡轮发动机或涡轮增压器内移动或螺纹部件卡住,因为这些部件的温度可能超过1250°F。
银在高接触压力开关或触点(包括保险丝座或保险丝插头连接器或高压插座连接器)上提供出色的滑动润滑性。使用润滑镍底板(如化学镀镍)可进一步增强连接器或触点上银电镀的润滑性和耐磨性。
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金与银:有什么区别?
金和银是各行各业连接器和接触件最常用的两种贵金属。以下是金和银电镀之间的几个主要区别。
成本:
镀金劣势—全球工业需求、政治和经济不确定性以及货币贬值都推动了金价上涨。许多国家和人民在经济不稳定时期转向黄金,因为黄金具有全球公认的货币替代品价值。然而,随着物联网的发展,人们寻求黄金不仅仅是为了投资或装饰珠宝,而是为了更多的工业原因:黄金确实是现代电气和电子设备生产中必不可少的金属。金价上涨会显著影响镀金部件的制造,尤其是对于使用重金沉积物的应用。尽管没有其他材料可以匹配黄金的所有特性,但银具有许多类似的特性,而成本却只是黄金的一小部分。银可以镀得更厚,成本更低,沉积物可产生许多类似的特性。然而,硫化物或银锈的形成是银在对接触电阻增加非常敏感的应用中的限制因素之一。
银锈蚀:
镀银缺点:在正常条件下,银不会与氧形成氧化物或化合物;但是,镀银会形成各种硫化合物,例如硫化银。虽然硫化银化合物具有相对的导电性,但它们确实会增加镀银的接触电阻,而纯银则不会。在许多开关应用中,任何银锈蚀都会从滑动接触区的表面有效擦除。但是,在静态应用中,硫化银或锈蚀会使接触电阻增加到足以改变极低电压应用的信号路径。有各种抗锈蚀抑制剂;但是,所有这些抗锈蚀化合物都会在表面添加一层有机或金属膜,从而改变银电沉积物的性质,使其不再像纯银那样。
与银相比,金在任何正常条件下都不会形成硫化物或失去光泽。这使得金成为低压信号传输应用的更可行选择,因为接触电阻的微小变化可能会影响产品性能。生命安全传感器或自动驾驶汽车等关键应用需要极其可靠的实时信号传输,而只有镀金才能提供这种传输。
总结
选择合适的金属镀层用于连接器和触点是制造可靠产品的关键部分。所用的电镀类型会影响产品的质量、性能、寿命和成本。金和银都是高品质的贵金属镀层,但它们具有不同的独特优点和缺点,在指定特定表面处理之前应考虑这些优点和缺点。
CNC精密零件加工:镀金或镀银的连接器或触点是否适合你的产品?
01-11-2025