Koska releet ovat yleisimmin käytettyjä ohjauskomponentteja epästandardissa automaatioohjauksessa, on tärkeää ymmärtäärelekontaktimateriaalitja elinajanodote.Valitsemalla releet, joissa on ihanteelliset kosketusmateriaalit ja pidempi käyttöikä, voidaan vähentää ylläpitokustannuksia ja laitevikoja.
Yleiskäyttöisten ja tehoreleiden sähköinen käyttöikä on tyypillisesti vähintään 100 000 käyttökertaa, kun taas mekaanisten käyttöiän odote voi olla 100 000, 1 000 000 tai jopa 2,5 miljardia käyttökertaa.Sähköinen käyttöikä on niin lyhyt mekaaniseen käyttöikään verrattuna, koska koskettimen käyttöikä riippuu sovelluksesta.Sähköluokitukset koskevat koskettimia, jotka kytkevät nimelliskuormituksensa, ja kun kosketinsarja vaihtaa nimellisarvoa pienemmän kuorman, koskettimen käyttöikä voi olla huomattavasti pidempi.Esimerkiksi 240 A, 80 V AC, 25 % PF koskettimet voivat kytkeä 5 A kuorman yli 100 000 toimintoa varten.Kuitenkin, jos näitä koskettimia käytetään kytkentöihin (esim. 120A, 120VAC resistiiviset kuormat), käyttöikä voi ylittää miljoona toimintoa.Sähköisessä käyttöiässä otetaan huomioon myös koskettimien valokaarivauriot, ja kunnollisella valokaarensammutuksella voidaan pidentää koskettimien käyttöikää.
Koskettimien käyttöikä päättyy, kun koskettimet tarttuvat kiinni tai hitsautuvat, tai kun toinen tai molemmat koskettimet menettää liikaa materiaalia eikä hyvää sähkökontaktia voida saavuttaa jatkuvan kytkentätoiminnon aikana tapahtuvan kumulatiivisen materiaalinsiirron ja roiskeiden aiheuttaman materiaalihäviön seurauksena.
Relekoskettimia on saatavana useissa eri metalleissa ja metalliseoksissa, kokoina ja tyyleinä, ja koskettimien valinnassa on otettava huomioon materiaali, luokittelu ja tyyli, jotta ne täyttäisivät tietyn sovelluksen vaatimukset mahdollisimman tarkasti.Jos näin ei tehdä, seurauksena voi olla kosketusongelmia tai jopa varhainen kontaktihäiriö.
Sovelluksesta riippuen koskettimet voidaan tehdä seoksilla, kuten palladium, platina, kulta, hopea, hopea-nikkeli ja volframi.Pääasiassa hopeaseosyhdisteet, hopeakadmiumoksidi (AgCdO) ja hopeatinaoksidi (AgSnO) ja hopea-indiumtinaoksidi (AgInSnO) käytetään laajalti yleiskäyttöisissä ja tehoreleissä keskisuuren ja suuren virran kytkemiseen.
Hopeakadmiumoksidista (AgCdO) on tullut erittäin suosittu sen erinomaisen eroosion- ja juotoskestävyyden sekä erittäin korkean sähkö- ja lämmönjohtavuuden ansiosta. AgCdO:ta valmistetaan sekoittamalla hopeaa ja kadmiumoksidia jauhemetallurgian tekniikoilla, ja se on materiaali, jolla on sähkönjohtavuus. ja kosketuskestävyys on lähellä hopeaa (käyttämällä hieman korkeampia kosketuspaineita), mutta kadmiumoksidin luontaisen juotoskestävyyden ja kaarensammutusominaisuuksien ansiosta sillä on erinomainen eroosion- ja hitsauskestävyys.
Tyypilliset AgCdO-kontaktimateriaalit sisältävät 10-15 % kadmiumoksidia, ja tartunta- tai juotoskestävyys paranee kadmiumoksidipitoisuuden kasvaessa;kuitenkin heikentyneen sitkeyden vuoksi sähkönjohtavuus heikkenee ja kylmätyöstöominaisuudet heikkenevät.
Hopeakadmiumoksidikoskettimissa on kahdenlaista jälkihapetusta tai esihapetusta, materiaalin esihapetus kosketuspisteen muodostuksessa on sisäisesti hapettunut ja kuin jälkihapetus sisältää tasaisemman kadmiumin jakautumisen oksidia, jälkimmäinen pyrkii tekemään kadmiumoksidin lähemmäksi kosketuspintaa.Jälkihapettuneet koskettimet voivat aiheuttaa pinnan halkeiluongelmia, jos koskettimen muotoa on muutettava merkittävästi hapettumisen jälkeen, esim. kaksipäiset, liikkuvat terät, C-tyypin kosketinniitit.
Hopea-indiumtinaoksidista (AgInSnO) sekä hopeatinaoksidista (AgSnO) on tullut hyviä vaihtoehtoja AgCdO-koskettimille, ja kadmiumin käyttöä koskettimissa ja akuissa on rajoitettu monissa osissa maailmaa.Siksi tinaoksidikoskettimet (12 %), jotka ovat noin 15 % kovempia kuin AgCdO, ovat hyvä valinta.Lisäksi hopea-indium-tinaoksidikoskettimet soveltuvat suuriin ylijännitekuormiin, esim. volframilamppuihin, joissa vakaan tilan virta on pieni.Vaikka AgInSn- ja AgSn-koskettimet kestävät enemmän juottamista, niiden tilavuusvastus (pienempi johtavuus) on suurempi kuin Ag- ja AgCdO-koskettimilla.Juotoskestävyydestään johtuen yllä olevat koskettimet ovat erittäin suosittuja autoteollisuudessa, jossa 12 VDC:n induktiiviset kuormat aiheuttavat näissä sovelluksissa materiaalin siirtoa.
Postitusaika: 01.04.2024