TL;DR —Producătorii japonezi de electronice care comandă benzi de oțel inoxidabil laminate la rece din China pentru ștanțarea clemelor cu arc și a terminalelor conectorilor impun verificări pentadimensionale și metalurgice care depășesc standardele minime ASTM A240 sau JIS G 4305. Cea mai frecventă respingere a lotului pe care o observ din partea echipelor japoneze de control al calității în etapa de inspecție la intrare este consistența durității - o bandă de 1/4H specificată la HV 250–310 nu trebuie să aibă o întindere mai mare de ±15 HV pe lungimea bobinei (întinderea standard HV 60 este considerată prea mare pentru un arc de contact al terminalului care necesită o repetabilitate a forței de preîncărcare de ±5%). Rugozitatea suprafeței trebuie să fie sub Ra 0,5 μm pe partea de contact a benzii de terminale, iar toleranța de grosime trebuie menținută la ±0,03 mm pentru ecartamentul nominal de 0,3 mm - o variație de 0,05 mm a grosimii benzii produce o variație de 0,3 mm a înălțimii libere a clemei cu arc formate, ceea ce deplasează presiunea de contact cu 1,2–1,5 N față de valoarea specificată. Acest articol prezintă cei cinci parametri de inspecție care contează atunci când un producător japonez de echipamente originale de electronice plasează o comandă repetată de bandă din oțel inoxidabil laminată la rece.

Industria japoneză de producție a conectorilor și terminalelor — companii precum JAE (Japan Aviation Electronics), Hirose Electric și divizia de electronice a Yazaki — consumă mii de tone de bandă de oțel inoxidabil laminată la rece de precizie pe an pentru componente ștanțate: cleme cu arc care rețin jumătatea conectorului de cuplare (de obicei cu grosimea de 0,2–0,4 mm, stare 1/2H, grad 301 sau 304) și terminale de semnal sau putere cu grosimea de 0,15–0,30 mm, stare 1/4H. Banda intră în presa de ștanțare cu o viteză de 50–200 m/min, producând 50.000–200.000 de terminale pe oră printr-o matriță progresivă cu cerințe de toleranță măsurate în micrometri. O bandă care nu trece inspecția de intrare la o fabrică japoneză de electronice este returnată furnizorului pe cheltuiala furnizorului, plus o cerere de despăgubire pentru timpul de nefuncționare a liniei de producție de 200.000–500.000 ¥ pe oră pentru presa de ștanțare inactivă. Furnizăm benzi de oțel inoxidabil laminate la rece pe această piață, iar acest articol prezintă cele cinci verificări pe care un inginer japonez de control al calității le efectuează pentru fiecare bobină primită. Pentru gama noastră de producție de laminare la rece, consultațipagină de produs din oțel inoxidabil laminat la recePentru capacitatea procesului de fabricare a benzilor de precizie, vizitațicategorie de bandă de oțel inoxidabil de precizie.

Consistența durității — De ce este important ±15 HV pentru un arc de contact

Producătorii japonezi de electronice specifică starea de rezistență a benzii de oțel inoxidabil laminate la rece conform a două standarde care funcționează în paralel: JIS G 4313 (benzi de oțel inoxidabil laminate la rece pentru arcuri) și specificația ASTM A240/A480 pentru denumirile de stare echivalente. Pentru o bandă de 1/4H din oțel inoxidabil 304, intervalul de duritate conform JIS G 4313 este HV 250–310 (o diferență de 60 de puncte). Pentru o bandă de 1/2H din oțel inoxidabil 301, intervalul este HV 310–370 (de asemenea, 60 de puncte). Standardul este un...intervalul de duritate pentru producția morii— acoperă variația normală a temperaturii cuptorului de recoacere (±10°C pe lățimea benzii într-un cuptor de recoacere continuu) și variația reducerii la laminarea la rece (±2% în trecerea finală la laminorul Sendzimir). Însă pentru producătorul japonez de terminale, o diferență de duritate de 60 de puncte este prea mare pentru un terminal care trebuie să furnizeze o forță de contact constantă pe parcursul a 500.000 de ștanțări.

Forța de contact a unui terminal cu clemă cu arc este proporțională cu limita de curgere a benzii la raza de îndoire formată. Pentru o clemă din oțel inoxidabil 1/2H 301 cu grosimea de 0,3 mm, îndoită la o rază interioară de 0,3 mm (raportul R/t = 1,0 - o îndoire strânsă pentru un contact cu arc), unghiul de revenire elastică se modifică cu 0,5° pentru fiecare creștere de 10 HV a durității benzii. O variație de 60 HV pe bobină înseamnă că unghiul de revenire elastică variază cu 3° - înălțimea liberă a clemei formate variază cu 0,2 mm la vârful de contact, iar forța de cuplare se schimbă de la 8 N specificați la între 6,5 N și 9,5 N. Clientul japonez respinge orice lot în care duritatea variază cu mai mult de ±15 HV pe bobină (o fereastră de 30 de puncte). Îndeplinim această cerință prin operarea laminorului la o reducere controlată per trecere și eșantionarea durității în cinci poziții (marginea stângă, sfert stâng, centru, sfert drept, marginea dreaptă) pe fiecare bobină din lot, înregistrând abaterea standard. Dacă abaterea standard depășește 8 HV, bobina este retrogradată la o aplicație fără precizie. Gama de produse de bandă laminată la rece este prezentată pepagină de bandă laminată la rece.

Rugozitatea suprafeței — Ra 0,5 μm pentru stabilitatea rezistenței de contact

Rugozitatea suprafeței benzii laminate la rece pe partea de contact a terminalului determină aria reală de contact dintre terminal și pinul de conectare. Un terminal care transportă un curent de semnal de 3 A cu o rezistență de contact de 20 mΩ necesită o suprafață reală de contact de cel puțin 0,01 mm² la forța de contact nominală (8 N). Dacă rugozitatea suprafeței benzii este Ra 1,0 μm în loc de Ra 0,5 μm, asperitățile (vârfurile) de pe suprafață sunt mai înalte cu 0,5 μm - deformarea plastică a acestor asperități sub forța de contact creează o suprafață reală de contact cu 30-40% mai mică, împingând rezistența de contact de la 20 mΩ la 30-35 mΩ. La 3 A, disiparea de putere la punctul de contact (I²R = 9 × 0,035 = 0,315 W) într-o carcasă de conector închisă, fără ventilație, creează o creștere locală a temperaturii cu 15-25°C peste temperatura ambiantă. Într-un cablaj cu 60 de conectori pentru un compartiment de motor auto, căldura cumulată degradează temperamentul arcului terminalului — oțelul inoxidabil 1/2H se relaxează la solicitare cu 10-15% la 100°C pe parcursul a 3.000 de ore, reducând forța de contact și crescând și mai mult rezistența de contact într-un ciclu de defecțiune auto-întăritor.

Rugozitatea suprafeței benzii depinde de patru factori: finisajul suprafeței rolei de lucru (finisaj rectificat Ra 0,1 μm pentru trecerea finală), curățenia uleiului de laminare (un sistem de filtrare de 5 μm care previne încorporarea particulelor dure în suprafața benzii), tensiunea benzii în timpul trecerii finale (menținută în limita a ±3% din punctul de referință prin controlul cuplului în buclă închisă al bobinei de tensionare) și atmosfera cuptorului de recoacere (o atmosferă reducătoare de hidrogen-azot la 1.050°C pentru clasele 304 și 301 previne precipitarea carburilor și oxidarea suprafeței). Măsurăm rugozitatea suprafeței în trei poziții pe lățimea benzii pe fiecare bobină folosind un profilometru de contact conform ISO 25178. Ra tipic este de 0,35–0,45 μm pe partea lucioasă și 0,45–0,55 μm pe partea mată - clientul selectează partea pentru suprafața de contact. Pentru capacitatea de producție a benzii dure de precizie, consultațipagină de produs bandă de oțel inoxidabil dur de precizie.

Toleranță de grosime — ±0,03 mm Controlează înălțimea liberă a clemei îndoite

Toleranța de grosime la benzile laminate la rece de precizie este specificată conform ASTM A480 ca fiind ±10% din ecartamentul nominal pentru lățimi de până la 600 mm. Pentru o grosime nominală de 0,30 mm, aceasta este de ±0,030 mm. Producătorii japonezi de electronice impun și ei această toleranță, dar măsoară suplimentar variația grosimii pe lățimea benzii (profilul coroanei) și de-a lungul lungimii benzii (variația benzii de ecartament). Coroana - diferența de grosime dintre centrul benzii și marginea benzii - nu trebuie să depășească 0,010 mm pentru o bandă cu lățimea de 200 mm pe un ecartament nominal de 0,30 mm. Variația benzii de ecartament - variația periodică a grosimii de-a lungul lungimii cauzată de excentricitatea lagărelor de susținere ale laminorului Sendzimir - nu trebuie să depășească 0,005 mm pe o lungime de 10 metri.

De ce este nevoie de acest nivel de precizie pentru o clemă cu arc? O clemă cu arc ștanțată, îndoită la o rază de 0,5 mm și cu o grosime a benzii de 0,30 mm (R/t = 1,67), are o înălțime liberă formată de 4,5 mm. Dacă grosimea benzii este de 0,33 mm (limita superioară de ±0,03 mm), geometria revenirii elastice se modifică deoarece momentul de inerție al secțiunii transversale (I = b × t³ / 12) crește cu (0,33/0,30)³ = 1,33 ori — arcul format este cu 33% mai rigid la îndoire, iar înălțimea liberă a clemei crește cu 0,3 mm, ajungând la 4,8 mm. Forța de inserție a știftului de cuplare se modifică de la specificația de 8 ± 1 N la 10 ± 1,5 N — peste limita superioară a clientului de 9 N. Același efect, în sens invers, apare dacă grosimea este la limita inferioară de 0,27 mm. Toleranța de grosime de ±0,03 mm se traduce direct într-o variație a forței de ±0,25 N în clema cu arc — iar fereastra de acceptare a clientului este de ±1 N. Menținem grosimea la ±0,02 mm în centrul bobinei și ±0,03 mm la margini prin control automat al calibrului în buclă închisă la trecerea finală de laminare Sendzimir. Pentru produsele din bandă din oțel inoxidabil, în sens mai larg, consultațipagină de categorie bandă din oțel inoxidabil.

Edge Burr — Interfața de tip „perforare și matriță” pe viață

Banda laminată la rece este tăiată de pe bobina cu lățime completă în benzi mai înguste (20-200 mm lățime, în funcție de lățimea terminalului și de amplasarea matriței de ștanțare) pe o linie de tăiere cu cuțite rotative. Procesul de tăiere creează o bavură la marginea tăietoare - o buză ridicată de material deplasat care iese deasupra suprafeței benzii cu 0,02-0,15 mm, în funcție de ascuțimea cuțitului, jocul de tăiere (distanța dintre cuțitele superior și inferior, setată la 5-10% din grosimea benzii pentru tăiere de precizie) și tensiunea benzii la bobinatorul de tăiere. Pentru o matriță de ștanțare terminală japoneză care funcționează cu 200 de curse pe minut, cu un joc poanson-matriță de 0,020 mm (7% din grosimea benzii de 0,30 mm), bavura de pe marginea benzii care intră este primul lucru care intră în contact cu suprafața matriței. O bavură de peste 0,05 mm va uza suprafața matriței în decurs de 50.000 de curse — uzura prin frecare creează o zgârietură pe suprafața matriței care se transferă la fiecare terminal ulterior, producând o creastă ridicată pe suprafața terminalului care împiedică așezarea completă a terminalului în carcasa conectorului.

Controlăm înălțimea bavurii la margine printr-o specificație de tăiere cu trei parametri: suprapunerea cuțitului este setată la 30% din grosimea benzii (0,09 mm pentru o bandă de 0,30 mm), distanța laterală este de 8% din grosimea benzii (0,024 mm), iar raza muchiei cuțitului este menținută sub 0,01 mm — cuțitele de tăiere sunt rectificate când raza muchiei depășește 0,02 mm, ceea ce se întâmplă după 30-50 de tone de tăiere per set de cuțite. Înălțimea bavurii este măsurată cu un comparator cu cadran pe primul metru și ultimul metru al fiecărei bobine de tăiere. O înălțime a bavurii care depășește 0,05 mm este îndepărtată de o stație de debavurare (un set de blocuri de carbură acționate cu arc care ating marginea bavurii cu 0,03 mm de fiecare parte) la ieșirea din linia de tăiere. Operațiunea de debavurare ne costă 0,30 ¥ pe metru liniar de bandă — dar o factură de reparare a unei matrițe progresive cu șase stații a unui producător japonez de terminale este de 150.000–300.000 ¥, plus timpul de nefuncționare a liniei de producție. Operațiunea de debavurare este inclusă standard în toate comenzile de benzi laminate la rece de precizie pentru clienții japonezi de electronice, fără costuri suplimentare.

Ambalare și livrare — Cerințele bobinei JIT

Producătorii japonezi de terminale electronice operează pe un flux de materiale just-in-time (JIT). O bobină de 500 kg de bandă laminată la rece de precizie de 0,30 × 100 mm, cu o lungime medie a benzii de 2.100 m, este recepționată și plasată direct pe bobina de desfăcut a presei de ștanțare cu glisiere multiple - fără depozitare intermediară, fără așteptare pentru inspecție. Bobina trebuie să fie lipsită de urme de înfășurare suprapuse (indentarea pe care înfășurarea exterioară o face pe înfășurările interioare în timpul rebobinării și manipulării), deoarece o indentație de 0,02 mm adâncime în suprafața benzii creează o sarcină de impact a matriței la presa de ștanțare - perforatorul întâlnește o rezistență suplimentară de 0,02 mm în acea poziție, cilindrul presei se înclină, iar marginea ciobită a vârfului perforatorului produce un terminal de rebut.

Specificațiile de ambalare pentru rulourile exportate în Japonia includ: o bobină de oțel (diametrul interior al dornului 300 mm, diametrul exterior 450 mm, flanșele laterale 150 mm diametru), banda înfășurată sub tensiune constantă (50 N per 10 mm lățime a benzii - 500 N pentru o bandă cu lățimea de 100 mm), fiecare înfășurare separată printr-o folie intercalară de polietilenă de 0,10 mm pentru a preveni uzura prin frecare, ruloul sigilat într-o pungă cu barieră de umiditate în vid cu desicant de silicagel (oțelul inoxidabil nu ruginește, dar hârtia intercalară trebuie menținută sub 10% umiditate relativă pentru a preveni pătarea suprafeței benzii de către acizii organici ai hârtiei în timpul transportului maritim) și ruloul ambalat într-o ladă de lemn cu o bază de spumă care amortizează vibrațiile. Numărul de îmbinări sudate din bobină — fiecare bobină este formată prin sudarea cap la cap a mai multor benzi de bobină principală de 5 tone la linia de tăiere — este limitat la 1 îmbinare sudată la 500 m pentru comenzile japoneze, comparativ cu standardul industrial de 1 la 300 m. Zona îmbinării sudate este marcată cu o bandă galbenă de vopsea la 30 cm înainte și 30 cm după îmbinare, iar operatorul presei de ștanțare este instruit să decupeze și să elimine zona sudurii la ghidajul de intrare în presă.

Gama completă de produse pe care o furnizăm pentru aplicații de ștanțare de precizie este listată pepagină de catalog de produse.

Listă de verificare pentru acceptarea inspecției de intrare în Japonia pentru asigurarea calității

Pentru specificațiile și prețurile actuale de export pentru benzile de oțel inoxidabil laminate la rece de precizie,pagină de produs cu bandă de precizie durăinclude clasele de revenire disponibile și limitele dimensionale. Pentru o înțelegere mai amplă a procesării benzilor de oțel inoxidabil,pagină de produs laminat la recedescrie echipamentele de producție și etapele procesului.

Sistemul japonez de standarde industriale oferă cadrul material —Benzi din oțel inoxidabil laminate la rece JIS G 4313 pentru arcurieste standardul aplicabil pentru temperamentele 1/4H și 1/2H utilizate în ștanțarea contactelor cu arc electronic. Pentru referință internațională privind testarea conectorilor,Standardele internaționale SAE de testare a terminalelor conectorilorspecifică metoda de măsurare a rezistenței de contact și condițiile de testare pentru terminalele conectorilor utilizați în echipamentele electronice.

Întrebări frecvente