شرح مفصل لعملية ختم طرف الموصل: نقاط مراقبة الجودة لكامل عملية المواد والقوالب والطلاء الكهربائي

# شرح مفصل لعملية ختم طرف الموصل: نقاط مراقبة الجودة لكامل عملية المواد والقوالب والطلاء الكهربائي

الأطراف هي المكونات الوظيفية الأساسية للموصلات وتلعب دورًا رئيسيًا في التوصيل الكهربائي والتوصيلات الميكانيكية. تحدد جودة الأطراف بشكل مباشر موثوقية التلامس والقدرة الاستيعابية الحالية وعمر خدمة الموصل. يعتمد تصنيع المحطات بشكل أساسي على عمليات الختم الدقيقة. من المواد الخام إلى المحطات النهائية، هناك حاجة إلى الآلات الدقيقة ومراقبة الجودة الصارمة في عمليات متعددة. ستحلل هذه المقالة بعمق عملية تصنيع ختم أطراف الموصلات ونقاط مراقبة الجودة الخاصة بها من منظور اختيار المواد وتصميم القالب وعملية الختم ومعالجة الطلاء الكهربائي والجوانب الأخرى للعملية بأكملها.

## أولاً، المواد الطرفية: أساس ومصدر الأداء

اختيار المواد الطرفية هو الخطوة الأولى في تصنيع المحطة الطرفية والأساس لتحديد أداء المحطة الطرفية. تتضمن سيناريوهات التطبيق المختلفة متطلبات أداء مختلفة للمواد الطرفية، بما في ذلك التوصيل الكهربائي والمرونة والقوة ومقاومة التآكل ومقاومة الحرارة وقابلية اللحام وما إلى ذلك.

### المواد الطرفية الشائعة وخصائصها

** النحاس الأصفر **: سبائك النحاس والزنك، واحدة من المواد النهائية الأكثر استخدامًا. يتميز النحاس الأصفر بالتوصيل الكهربائي الجيد وقابلية المعالجة بتكلفة منخفضة نسبيًا. ومع ذلك، فإن مرونته عامة، ومقاومته لاسترخاء الإجهاد ضعيفة، وهي غير مناسبة للشظايا الملامسة ذات متطلبات المرونة العالية. غالبًا ما تستخدم الأطراف النحاسية للدبابيس والدبابيس والأجزاء الهيكلية الأخرى التي لا تتطلب مرونة عالية، أو أجزاء تلامس للمنتجات الحساسة للتكلفة. الدرجات الشائعة هي C2680 (النحاس 65)، C2600 (النحاس 70)، إلخ.

** برونز الفوسفور **: سبيكة من النحاس والقصدير مع كمية صغيرة من الفوسفور مضافة لتحسين الأداء. يتمتع البرونز الفوسفوري بمرونة وقوة أفضل من النحاس الأصفر، ومقاومة جيدة للتعب وموصلية كهربائية جيدة، وهو المادة السائدة للتلامسات الطرفية. تستخدم على نطاق واسع في الملامسات المرنة مثل اليايات والمقابس ذات الموصلات المختلفة. الدرجات الشائعة هي C5191، C5210، إلخ. كلما ارتفع محتوى القصدير، كانت القوة والمرونة أفضل، لكن الموصلية تنخفض قليلاً.

** نحاس البريليوم **: سبيكة النحاس البريليوم، واحدة من أفضل سبائك النحاس المرنة أداءً. يتمتع نحاس البريليوم بقوة عالية للغاية ومرونة ومقاومة للتعب، مع الحفاظ على الموصلية الكهربائية الجيدة ومقاومة التآكل. بعد المعالجة الحرارية القديمة، يمكن أن تصل مرونتها وقوتها إلى مستوى عالٍ جدًا. يستخدم نحاس البريليوم بشكل أساسي للموصلات ذات متطلبات الموثوقية العالية، مثل موصلات السيارات والموصلات العسكرية والموصلات عالية السرعة وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن نحاس البريليوم باهظ الثمن، وعناصر البريليوم سامة وتتطلب حماية خاصة أثناء المعالجة. الدرجات الشائعة هي C17200، C17410، إلخ.

** نحاس التيتانيوم **: سبيكة النحاس التيتانيوم هي سبيكة نحاس مرنة عالية الأداء. مرونة وأداء استرخاء الإجهاد لنحاس التيتانيوم قريبة من أداء نحاس البريليوم، ولا تحتوي على عناصر البريليوم، مما يجعلها أكثر ملاءمة للبيئة وآمنة. تتفوق قدرة الاحتفاظ المرنة لنحاس التيتانيوم على قدرة البرونز الفوسفوري في درجات الحرارة العالية. في السنوات الأخيرة، مع تزايد الطلب على استبدال النحاس البريليوم، أصبح النحاس التيتانيوم يستخدم على نطاق واسع. الدرجات الشائعة هي C1990، C1995، إلخ.

** سبيكة النيكل والفضة/النحاس والنيكل والزنك **: لديها مقاومة جيدة للتآكل والمرونة، والمظهر الفضي، في بعض الحالات يمكن أن ينقذ عملية طلاء النيكل السطحي. ومع ذلك، فإن الموصلية ضعيفة نسبيًا، خاصة بالنسبة لسيناريوهات تطبيق محددة.

### اعتبارات اختيار المواد

يجب مراعاة العوامل التالية عند اختيار النموذج:

1. ** الموصلية **: يفضل استخدام المواد ذات الموصلية العالية للتطبيقات ذات متطلبات حمل التيار العالية.
2. ** المرونة واسترخاء الإجهاد **: بالنسبة للأجزاء المرنة التي تحتاج إلى الحفاظ على التلامس مع الضغط الإيجابي لفترة طويلة، يجب اختيار المواد ذات المرونة الجيدة ومقاومة استرخاء الإجهاد، مثل نحاس البريليوم أو نحاس التيتانيوم أو برونز الفوسفور عالي القصدير.
3. ** درجة حرارة التشغيل **: ستتحلل مرونة المادة تحت بيئة درجة حرارة عالية، لذلك من الضروري اختيار سبيكة ذات أداء جيد في درجة الحرارة العالية.
4. ** مقاومة التآكل **: من الضروري اختيار مادة ذات مقاومة جيدة للتآكل تحت بيئة أكالة، أو بطبقة سطحية مناسبة.
5. ** التكلفة **: بموجب فرضية تلبية متطلبات الأداء، يفضل استخدام مواد أقل تكلفة.
6. ** أداء المعالجة **: تختلف خصائص الختم والطلاء الكهربائي للمواد المختلفة وتحتاج إلى مطابقتها مع عملية التصنيع.

## II. قالب الختم: نواة عملية المحطات الدقيقة

ختم النهاية الطرفية هو عملية تشكيل شريط معدني في أطراف ذات شكل معين بواسطة قالب. يحدد مستوى تصميم وتصنيع القالب بشكل مباشر دقة المحطات وجودتها وكفاءة إنتاجها. عادة ما تكون دقة الأبعاد لأطراف الموصلات الدقيقة ± 0.01 مم أو أكثر، ومتطلبات القوالب صارمة للغاية.

### القالب المستمر وعملية الختم

يتم إنتاج جميع أطراف التوصيل تقريبًا بواسطة القالب المستمر (القالب التدريجي). يقوم القالب المستمر بترتيب مجموعة من عمليات الختم في زوج من القوالب. يتم تغذية الشريط المعدني من طرف واحد، وبعد المعالجة التدريجية في كل محطة، يتم الحصول على طرف المنتج النهائي أخيرًا في نهاية التفريغ. طريقة الإنتاج هذه فعالة ومتسقة ومناسبة للإنتاج بالجملة.

يتكون قالب الختم الطرفي النموذجي المستمر من العمليات الرئيسية التالية:

** 1. التثقيب/التثقيب **: عملية التثقيب لتحديد موضع الثقوب والخطوط الأولية على الشريط. ثقب تحديد المواقع هو المعيار لتحديد المواقع بدقة للمحطات اللاحقة، ودقته تؤثر بشكل مباشر على دقة الأبعاد للطرف بأكمله.

** 2. تثقيب الخطوط العريضة **: قم تدريجياً بتثقيب الخطوط العريضة للطرف، بما في ذلك رأس الطرف والذيل وذراع الزنبرك والهياكل الأخرى. غالبًا ما تتطلب الأشكال الطرفية المعقدة تثقيبًا متعدد الخطوات لتجنب التشوه أو النتوءات المفرطة الناتجة عن تثقيب واحد.

** 3. تشكيل الانحناء **: ثني الفراغ بعد الثقب في الشكل ثلاثي الأبعاد المطلوب، مثل ثني الذراع المرن، ثني الدبوس، إلخ. يعد الانحناء أحد أهم العمليات في ختم الأطراف، ويؤثر التحكم في زاوية الانحناء والارتداد الزنبركي بشكل مباشر على تجميع واستخدام أداء الأطراف.

** 4. التشكيل **: قم بإنهاء الأطراف المنحنية، وقم بتصحيح الياي، وتأكد من أن دقة الأبعاد تفي بالمتطلبات.

** 5. القطع/الشطب **: افصل الأطراف المقولبة عن الحزام. تظل بعض الأطراف على السير (أطراف التوصيل) للطلاء والتجميع اللاحقين ؛ والبعض الآخر يقع مباشرة في طرف واحد.

### نقاط التحكم الرئيسية لتصميم وتصنيع القوالب

** 1. خلوص التثقيب **: الخلوص بين قالب الذكر والأنثى هو أحد أهم معلمات عملية التثقيب. إذا كانت الفجوة صغيرة جدًا، فستزداد الأزيز وسيتآكل القالب بشكل أسرع ؛ إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا، فستكون جودة القسم رديئة وستكون زاوية الانهيار كبيرة. عادة ما يتم التحكم في خلوص التفريغ للمحطات الدقيقة بين 3 ٪ و 8 ٪ من سمك المادة، ويتم تحديد القيمة المحددة وفقًا للمادة والسماكة.

** 2. دقة تحديد المواقع **: تؤثر دقة الخطوة ودقة تحديد المواقع للقالب المستمر بشكل مباشر على اتساق حجم الأطراف. تشمل طرق تحديد المواقع الشائعة الاستخدام تحديد موضع مسمار التوجيه، وتحديد موضع لوحة التوجيه، وما إلى ذلك. يعتمد القالب الدقيق على مسمار توجيه عالي الدقة، ويمكن أن تصل دقة تحديد الموقع إلى ± 0.005 مم.

** 3. التحكم في ارتداد الانثناء **: يحدث ارتداد الانثناء المرن بعد ثني المادة المعدنية، مما يؤدي إلى انحراف زاوية الانحناء والحجم عن قيمة التصميم. عند تصميم القالب، من الضروري مراعاة كمية الياي مسبقًا، وتعويض الياي عن طريق الانحناء والتشكيل. تختلف خصائص الارتداد للمواد المختلفة، ويجب تحديد التعويض المحدد من خلال التجارب والمحاكاة.

** 4. مواد القالب والمعالجة الحرارية **: عادة ما تكون الأجزاء العاملة من قالب الختم الدقيق مصنوعة من مواد عالية الأداء مثل الفولاذ عالي السرعة أو مسحوق الصلب المعدني أو كربيد الأسمنت، وتخضع لمعالجة حرارية صارمة لضمان صلابة القالب ومقاومته للتآكل وعمر خدمته. عمر العفن هو عامل مهم يؤثر على تكلفة إنتاج المحطات.

** 5. دقة التوجيه **: عادة ما يعتمد القالب المستمر آلية توجيه عالية الدقة مثل جلبة توجيه عمود توجيه الكرة لضمان دقة تزاوج القوالب العلوية والسفلية. تؤثر دقة التوجيه بشكل مباشر على انتظام فجوة الفراغ ودقة الأبعاد للمحطات الطرفية.

## III. عملية الختم: يحدد التحكم في العملية جودة المنتج

مع المواد الجيدة والقوالب الجيدة، يلزم أيضًا التحكم الدقيق في عملية الختم لإنتاج محطات طرفية عالية الجودة. يعد التحكم في معلمة العملية ومراقبة الجودة في عملية الختم من الروابط الرئيسية لضمان جودة المنتج.

### اختيار معدات الختم

يتطلب ختم الطرف الدقيق استخدام آلة تثقيب عالية الدقة. هناك نوعان شائعان من آلات التثقيب الدقيقة عالية السرعة وآلات التثقيب المؤازرة:

** آلة تثقيب دقيقة عالية السرعة **: عدد كبير من الرحلات (تصل إلى مئات أو حتى آلاف في الدقيقة)، وصلابة جيدة، ودقة مستقرة، ومناسبة لإنتاج كميات كبيرة من المنتجات القياسية.

** آلة تثقيب المؤازرة **: مدفوعة بمحرك مؤازر، يمكن التحكم في منحنى حركة المنزلق بدقة، وسرعة الختم والشوط قابلة للتعديل، ومناسبة لختم الأشكال المعقدة وصعبة لتشكيل المواد. على الرغم من أن السرعة ليست بنفس سرعة الخرامة عالية السرعة، إلا أن جودة التشكيل أفضل والعملية أكثر قابلية للتكيف.

تتضمن دقة آلة التثقيب بشكل أساسي: التوازي، والتعامد، والخلوص الكلي، وتكرار المركز الميت المنخفض، وما إلى ذلك. عادة ما تكون متطلبات الدقة المتكررة لآلة التحوط الطرفية الدقيقة تحت المركز الميت في حدود ± 0.005 مم.

### التحكم في معلمات العملية الرئيسية

** دقة التغذية **: تؤثر دقة خطوة التغذية بشكل مباشر على دقة تحديد موضع القالب المستمر. عادةً ما يستخدم الختم الدقيق مغذيات لفة أو مغذيات مشبك بدقة تغذية تصل إلى ± 0.01 مم. يعد التحكم في الشد في الحزام مهمًا أيضًا، ويمكن أن تؤثر تقلبات الشد على دقة التغذية.

** سرعة الختم **: المواد والعمليات المختلفة لها سرعات ختم مثالية مختلفة. قد تتسبب السرعة الشديدة في كسر المادة قبل أن تتشوه، أو تسخن القالب ؛ قد يؤدي البطء الشديد إلى انخفاض كفاءة الإنتاج. من الضروري اختيار سرعة الختم المناسبة وفقًا لخصائص المنتج وخصائص المادة.

** حالة المادة **: قبل الختم، من الضروري التحقق مما إذا كان تحمل السماكة والصلابة وجودة السطح وما إلى ذلك من المواد الخام يلبي المتطلبات. إن لتوحيد صلابة المواد واتجاهها تأثيرًا مهمًا على جودة الختم.

** التشحيم **: يمكن أن تقلل مواد التشحيم المناسبة للختم من الاحتكاك، وتقلل من تآكل القالب، وتحسن جودة قسم الختم وقابلية تشكيل الانحناء. ومع ذلك، يجب التحكم في نوع وكمية زيت التشحيم، وسيؤثر التلوث الزيتي المفرط على جودة الطلاء اللاحق.

### مراقبة جودة العملية

مطلوب مراقبة مستمرة للجودة أثناء ختم الإنتاج لضمان جودة المنتج المستقرة:

** 1. فحص القطعة الأولى **: بعد كل بدء تشغيل وتغيير القالب وتعديل الماكينة، يلزم فحص القطعة الأولى لفحص أبعاد ومظهر الأطراف بشكل شامل، ولا يمكن إجراء الإنتاج الضخم إلا بعد التأكيد.

** 2. فحص عينات العملية **: أثناء عملية الإنتاج، يتم أخذ عينات الأبعاد الرئيسية وفقًا لتكرار معين للكشف عن انحراف العملية في الوقت المناسب. عادةً ما يعتمد الختم الدقيق طريقة SPC (التحكم في العمليات الإحصائية) لمراقبة الجودة.

** 3. المراقبة عبر الإنترنت **: تم تجهيز خط إنتاج الختم المتطور بنظام الفحص البصري عبر الإنترنت، والذي يمكنه اكتشاف عيوب المظهر والانحرافات البعدية للمحطات الطرفية في الوقت الفعلي ويجد أن المنتجات غير المطابقة يتم التخلص منها تلقائيًا. هذا مهم بشكل خاص للإنتاج عالي السرعة وكبير الحجم.

** 4. التحكم في الأزيز **: يعد تثقيب الأزيز أحد أكثر مشكلات الجودة شيوعًا في المحطات الطرفية. قد تتسبب النتوءات الكبيرة جدًا في حدوث دوائر قصر، وحشو ضعيف للقشرة البلاستيكية ومشاكل أخرى. من الضروري التحقق بانتظام من ارتفاع الترس، وإصلاح القالب في الوقت المناسب عندما يكون خارج الخطأ.

## IV. عملية الطلاء الكهربائي: الضمان النهائي لأداء السطح

تحتاج الأطراف المختومة أيضًا إلى أن تكون مطلية بالسطح لتحسين الموصلية ومقاومة التآكل وقابلية اللحام ومقاومة التآكل. يعد الطلاء الكهربائي جزءًا لا غنى عنه من عملية تصنيع المحطة الطرفية.

### أنواع وخصائص الطلاء الشائعة

** طلاء القصدير **: الطلاء الأكثر استخدامًا بتكلفة منخفضة وقابلية لحام جيدة ومقاومة معينة للتآكل. تستخدم على نطاق واسع في الموصلات الصناعية العامة وموصلات الإلكترونيات الاستهلاكية. ومع ذلك، فإن طبقة الطلاء بالقصدير ناعمة، ومقاومة التآكل ضعيفة، وعمر السدادة محدود ؛ فمن السهل أن تتأكسد وتتغير لونها تحت التخزين طويل الأجل أو درجة الحرارة العالية، وتزداد مقاومة التلامس.

** الطلاء بالذهب **: يتمتع الطلاء بالذهب بموصلية ممتازة ومقاومة للتآكل واستقرار كيميائي، مع مقاومة تلامس منخفضة ومستقرة. وهو الطلاء المفضل للموصلات عالية الموثوقية ويستخدم على نطاق واسع في السيارات والاتصالات والجيش وغيرها من المجالات. لكن الذهب مكلف والطلاء مكلف. في التطبيقات العملية، غالبًا ما تستخدم عملية “تصفيح قاع النيكل + طلاء الذهب المحلي” لطلاء طبقة رقيقة من الذهب في منطقة التلامس، وطلاء القصدير أو الحفاظ على قاعدة النيكل في مناطق أخرى لتقليل التكاليف مع ضمان الأداء.

** طلاء النيكل **: غالبًا ما يستخدم كطلاء تحضير، ويحسن مقاومة التآكل وصلابة سطح الركيزة، مما يوفر ركيزة جيدة للطلاء اللاحق. يتميز الطلاء بالنيكل النقي بخصائص لحام وتلامس ضعيفة ولا يستخدم عمومًا كطلاء تلامس نهائي.

** طلاء الفضة **: الفضة هي المعدن الأكثر موصلية مع موصلية ممتازة وغالبًا ما تستخدم للموصلات ذات التيار العالي والتردد العالي. ومع ذلك، يمكن أكسدة الفضة وفلكنتها بسهولة، ومقاومة التلامس غير مستقرة، لذلك يجب استخدامها مع تدابير وقائية.

### نقاط مراقبة جودة عملية الطلاء الكهربائي

** 1. سمك الطلاء **: سمك الطلاء هو مؤشر الجودة الأساسي للطلاء الكهربائي. سيؤدي السمك غير الكافي إلى ضعف الأداء الوقائي وضعف التلامس ؛ سيؤدي السمك المفرط إلى زيادة التكاليف وقد يؤدي أيضًا إلى الخروج عن الأبعاد. التطبيقات المختلفة لها متطلبات مختلفة لسماكة الطلاء. بشكل عام، يكون طلاء القصدير الصناعي 3 ~ 5 μm، وعادة ما تكون منطقة تلامس الطلاء بالذهب 0.1 ~ 0.8 μm.

** 2. التصاق الطلاء **: يجب أن يكون هناك التصاق جيد بين الطلاء والركيزة، وإلا فقد يسقط الطلاء وينفط أثناء الاستخدام. عادة ما يتم اختبار قوة الترابط من خلال اختبارات مثل الانحناء والصدمات الحرارية وما إلى ذلك.

** 3. انتظام الطلاء **: يجب أن يكون توزيع سمك الطلاء موحدًا لتجنب الترقق الموضعي أو السُمك الزائد. سيؤثر تصميم الحمالة وتوزيع التيار والإضافات وما إلى ذلك لعملية الطلاء الكهربائي على انتظام الطلاء.

** 4. قابلية اللحام **: بالنسبة للأطراف التي تحتاج إلى لحام، فإن قابلية لحام الطلاء هي مؤشر رئيسي. يتم تقييم قابلية اللحام بشكل عام عن طريق ترطيب التوازن أو اختبارات تشريب القصدير.

** 5. المسامية **: تؤثر مسامية الطلاء بشكل مباشر على مقاومة التآكل. يمكن أن تؤدي المسامية المفرطة إلى تآكل الركيزة وتقليل عمر المنتج.

** 6. التحكم في الطلاء المحلي **: تستخدم العديد من أطراف التوصيل عملية طلاء محلية، والطلاء بالذهب فقط في منطقة التلامس والطلاء بالقصدير في مناطق أخرى. تعد دقة الموضع ووضوح الحدود للطلاء المحلي من نقاط مراقبة الجودة المهمة.

## V. نظام ضمان جودة العملية بالكامل

لا يمكن فصل إنتاج المحطات الطرفية عالية الجودة عن نظام ضمان جودة الصوت:

** الفحص الوارد (IQC )**: فحص صارم للمواد الخام الواردة (الشرائط النحاسية والمواد الكيميائية للطلاء بالكهرباء وما إلى ذلك) للتأكد من أن جودة المواد الخام تلبي المتطلبات.

** فحص العملية (IPQC )**: فحص الدوريات وفحص أخذ العينات أثناء إنتاج الختم والطلاء للكشف عن انحرافات العملية وتصحيحها في الوقت المناسب.

** فحص المنتج النهائي (FQC/OQC )**: فحص شامل للجودة قبل مغادرة المنتج النهائي للمصنع، بما في ذلك الأبعاد مثل الحجم والمظهر والخواص الكهربائية والخواص الميكانيكية وما إلى ذلك.

** التحقق من الموثوقية **: قم بإجراء اختبارات موثوقية المنتج بانتظام، مثل اختبار رش الملح، واختبار عمر التوصيل، واختبار ارتفاع درجة الحرارة، واختبار مقاومة التلامس، وما إلى ذلك، لضمان موثوقية المنتج على المدى الطويل.

## الخاتمة

تصنيع محطات الموصلات هو مشروع أنظمة، من اختيار المواد إلى تصميم القالب، من عملية الختم إلى معالجة الطلاء، كل خطوة حيوية. المادة هي أساس الأداء، والعفن هو جوهر العملية، ويحدد التحكم في عملية الختم دقة الأبعاد واتساقها، ويحدد الطلاء الكهربائي أداء السطح والموثوقية على المدى الطويل. فقط عندما يتم التحكم في العملية بأكملها بشكل صارم، يمكن إنتاج أطراف موصل عالية الجودة والموثوقية.

أنشأت Ruixin Shengye نظامًا كاملاً لمراقبة جودة ختم المحطة والطلاء الكهربائي، من المواد الخام إلى طبقات المنتج النهائي لضمان أن كل محطة تلبي معايير الجودة العالية. لمزيد من المعلومات حول عملية تصنيع المحطة الطرفية ومنتجات الموصل، يرجى الرجوع إلى خط إنتاج روي شين شنغ يي، الذي يوفر للعملاء حلول اتصال موثوقة مع التصنيع الدقيق ومراقبة الجودة الصارمة.