Contactoppervlakken bij connectoren – Uitstekende prestaties zijn ook mogelijk met minder goud
De modernste galvanische processen verhogen de kostenefficiëntie van printplaatconnectoren
Wanneer de absolute betrouwbaarheid van een stekkerverbinding ook onder veeleisende gebruiks- en omgevingsomstandigheden op lange termijn moet worden gegarandeerd, blijven met goud beklede contactoppervlakken bij stekkerverbindingen de eerste keuze. In veel toepassingen kan echter ook aan de prestatie-eisen worden voldaan met een coatingsysteem dat met een lager goudgehalte volstaat.
Het ontwerp van printplaatconnectoren is doorgaans gebaseerd op het best mogelijke compromis tussen technische en economische eisen. Op technisch vlak moet rekening worden gehouden met factoren zoals de mechanische belastbaarheid van de verbinding, de specifieke omgevingsomstandigheden tijdens het gebruik en de concrete specificatie van de te leveren transmissieprestaties. Vanuit economisch oogpunt rijst de vraag hoe hoog de kwaliteit van het product werkelijk moet zijn, gezien het doel en de duur van de toepassing.
Goud is vaak de eerste keuze als contactoppervlak bij connectoren
Vooral bij hoogwaardige en technisch veeleisende producten is de eis van de klant dat de contactoppervlakken van de steekverbinding met goud worden bekleed, vaak een vanzelfsprekendheid. Goud is inderdaad het enige materiaal dat op optimale wijze alle eigenschappen verenigt die de kwaliteit van een steekverbinding bepalen: goud is corrosiebestendig en weerstaat zelfs de zwaarste omgevingsomstandigheden, vertoont ook na een groot aantal steekcycli nauwelijks materiaalmoeheid en garandeert zelfs bij temperaturen tot 150 graden Celsius een optimale overdracht van stroom en spanning. Als goedkoper alternatief biedt zich traditioneel en afhankelijk van de toepassing een coating van zilver aan, die qua elektrische geleidbaarheid zelfs beter presteert dan goud. De dan aanzienlijk hogere contactkracht kan bij het ontwerp van de connector in individuele gevallen echter tot ongewenste beperkingen leiden.
Het selectief gebruik van goud bespaart kosten bij de steekverbinding
Wie niet helemaal zonder goud wil, kan het gebruik ervan in ieder geval tot een minimum beperken: bijvoorbeeld door de contacten van stekker- en stekkerrijen slechts plaatselijk en direct op de plek van de daadwerkelijke stroom- en spanningsoverdracht te bekleden.
Bij het dubbelzijdige contactsysteem Scale-X van de Zero8-connector worden hiervoor twee spotmaskers gebruikt, aangezien de functionele oppervlakken aan beide zijden zijn aangebracht.
Meer informatie over het Scale-X-contactsysteem »
Bij het dubbelzijdige contactsysteem Scale-X van de Zero8-connector worden hiervoor twee spotmaskers gebruikt, aangezien de functionele oppervlakken aan beide zijden zijn aangebracht.
Meer informatie over het Scale-X-contactsysteem »
Bent u op zoek naar een specifieke stekkerverbinding?
Productlijst
Alternatieve coatings voor connectoren met een hoge functionaliteit
Palladium-nikkellegering met goudlaag
Een typisch voorbeeld van een alternatief voor goud is het bekleden van contactoppervlakken met een combinatie van 80 procent palladium en 20 procent nikkel, met een dunne goudlaag als contactoppervlak. Deze laag wordt een goudlaag genoemd. Deze laagstructuur biedt een vergelijkbare corrosiebestendigheid als goud. De goudlaag is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat stekkers die onderling compatibel zijn, onbeperkt met elkaar kunnen worden verbonden. Bovendien hoeft de contactkracht bij een wijziging van het laagsysteem niet te worden aangepast. Wat betreft de essentiële eigenschappen van een connector (overgangsweerstand, spanningsvastheid, stroombelasting, eigen opwarming tijdens het gebruik), vormen PdNi-contactoppervlakken uiteindelijk een krachtig en kostenefficiënt alternatief voor producten met een zuivere goudcoating.
Nikkel-fosforlegering met goudflash
Een ander alternatief voor goud is een legering van nikkel-fosfor, waarop bovendien een dunne goudflashlaag wordt aangebracht. De nikkel-fosforlegering is bijzonder hard en ductiel en wordt chemisch als edel beschouwd, wat blijkt uit de geringe slijtage-eigenschappen en een hoge corrosiebestendigheid. Door het bijna volledig achterwege laten van edelmetalen is deze legering zeer kostenefficiënt.
Een typisch voorbeeld van een alternatief voor goud is het bekleden van contactoppervlakken met een combinatie van 80 procent palladium en 20 procent nikkel, met een dunne goudlaag als contactoppervlak. Deze laag wordt een goudlaag genoemd. Deze laagstructuur biedt een vergelijkbare corrosiebestendigheid als goud. De goudlaag is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat stekkers die onderling compatibel zijn, onbeperkt met elkaar kunnen worden verbonden. Bovendien hoeft de contactkracht bij een wijziging van het laagsysteem niet te worden aangepast. Wat betreft de essentiële eigenschappen van een connector (overgangsweerstand, spanningsvastheid, stroombelasting, eigen opwarming tijdens het gebruik), vormen PdNi-contactoppervlakken uiteindelijk een krachtig en kostenefficiënt alternatief voor producten met een zuivere goudcoating.
Nikkel-fosforlegering met goudflash
Een ander alternatief voor goud is een legering van nikkel-fosfor, waarop bovendien een dunne goudflashlaag wordt aangebracht. De nikkel-fosforlegering is bijzonder hard en ductiel en wordt chemisch als edel beschouwd, wat blijkt uit de geringe slijtage-eigenschappen en een hoge corrosiebestendigheid. Door het bijna volledig achterwege laten van edelmetalen is deze legering zeer kostenefficiënt.
Interne galvanisatie bij de fabrikant van connectoren biedt maximale flexibiliteit
In Europa worden sinds de 18e eeuw veel verschillende galvanotechnieken toegepast. De meest gangbare methode is het galvaniseren van losse onderdelen, waarbij een onderscheid wordt gemaakt tussen rek- en trommelgalvaniseren. Zoals de naam al aangeeft, worden bij het rekgalvaniseren de te coaten onderdelen aan rekken opgehangen en ondergedompeld. Bij trommelgalvanisatie worden de afzonderlijke onderdelen in een trommel geplaatst en daarmee in de elektrolyt ondergedompeld. Trommelgalvanisatie is typisch voor bulkgoederen zoals de boardlock bij connectoren.
Bij het coaten van connectoren maken fabrikanten vaak gebruik van het proces van bandgalvanisatie. Hierbij worden onderdelen als een eindeloze band door een galvanisatie-installatie getrokken. In vergelijking met trommel- of rekgalvanisatie heersen bij bandgalvanisatie altijd dezelfde procesomstandigheden, zodat een betrouwbare, gelijkmatige laagdikte kan worden gegarandeerd.
In het productieproces van bandgalvanisatie worden gestanste banden met de contactblanks geautomatiseerd en met een relatief hoge snelheid door de galvanisatiebaden getrokken. Op spoelen gewikkeld en daardoor beschermd tegen schade door hantering of transport, zijn de gecoate contacten dan onmiddellijk beschikbaar voor de geautomatiseerde bestukking van de connectorbehuizingen.
Bij het coaten van connectoren maken fabrikanten vaak gebruik van het proces van bandgalvanisatie. Hierbij worden onderdelen als een eindeloze band door een galvanisatie-installatie getrokken. In vergelijking met trommel- of rekgalvanisatie heersen bij bandgalvanisatie altijd dezelfde procesomstandigheden, zodat een betrouwbare, gelijkmatige laagdikte kan worden gegarandeerd.
In het productieproces van bandgalvanisatie worden gestanste banden met de contactblanks geautomatiseerd en met een relatief hoge snelheid door de galvanisatiebaden getrokken. Op spoelen gewikkeld en daardoor beschermd tegen schade door hantering of transport, zijn de gecoate contacten dan onmiddellijk beschikbaar voor de geautomatiseerde bestukking van de connectorbehuizingen.
Door voortdurende optimalisatie van het productieproces maakt een eigen bandgalvaniseringsinstallatie niet alleen een grote variabiliteit mogelijk wat betreft het type te verwerken contacten; bovendien kunnen hiermee op kostenefficiënte wijze ook individueel op maat gemaakte contactoppervlakken worden gerealiseerd. Wat het gebruik van goud betreft, is het voor een fabrikant van connectoren met een eigen galvaniseerinstallatie mogelijk om het gebruik van dit kostbare edelmetaal al tot een absoluut minimum te beperken, bijvoorbeeld door contacten van stekker- en veerlijsten slechts plaatselijk en direct op de plaats van de daadwerkelijke stroom- en spanningsoverdracht te coaten. Bovendien biedt een eigen galvaniseerinstallatie bij connectorfabrikanten het voordeel dat een groot aantal andere materiaalcombinaties, zoals nikkel, tin, tin/lood, nikkel/fosfor en palladium, kan worden gerealiseerd.
Om een optimale kosten-batenverhouding te creëren en maximale flexibiliteit te garanderen wat betreft het contactoppervlak en de te configureren coatings, is het raadzaam te kiezen voor een fabrikant van connectoren met een eigen galvaniseerinstallatie. ept GmbH, een van de wereldwijd toonaangevende fabrikanten van printplaatconnectoren, beschikt op twee Duitse locaties over zes eigen bandgalvanisatielijnen en maakt met minimale aanpassingen de productie mogelijk van coatings uit maximaal 10 verschillende oppervlaktecombinaties.
Om een optimale kosten-batenverhouding te creëren en maximale flexibiliteit te garanderen wat betreft het contactoppervlak en de te configureren coatings, is het raadzaam te kiezen voor een fabrikant van connectoren met een eigen galvaniseerinstallatie. ept GmbH, een van de wereldwijd toonaangevende fabrikanten van printplaatconnectoren, beschikt op twee Duitse locaties over zes eigen bandgalvanisatielijnen en maakt met minimale aanpassingen de productie mogelijk van coatings uit maximaal 10 verschillende oppervlaktecombinaties.
Kwaliteitsborging in eigen laboratoria
De klant- en toepassingsspecifieke configuratie van printplaatconnectoren blijft daarbij niet beperkt tot het oppervlak, maar omvat de volledige opbouw van een contact, inclusief basismateriaal en tussenlaag. Op basis van de betreffende technische en economische eisen maken speciaal ontwikkelde processen de productie mogelijk van maximaal op maat gemaakte producten, waarvan de kwaliteit wordt aangetoond door middel van voortdurende tests in eigen laboratoria. Zo wordt de werking volgens de specificaties getest onder omstandigheden die veel verder gaan dan de relevante normen. Een voorbeeld hiervan zijn de eisen volgens DIN 41612-connectoren, volgens welke de kwaliteit van een product ook na 500 (kwaliteitsklasse 1) of 400 (kwaliteitsklasse 2) steekcycli volledig gegarandeerd moet zijn.
Duurzaam opgezet productieproces
Naast een optimale rendabiliteit en de hoogste productkwaliteit zorgt de coating op eigen galvanisatielijnen er ook voor dat zo zuinig mogelijk wordt omgegaan met de gebruikte hulpbronnen. Hiertoe behoren naast de coatingmaterialen met name de chemische stoffen die nodig zijn voor het galvanisatieproces; deze worden bij de connectorfabrikant ept volledig gezuiverd via een intern afvalwaterzuiveringssysteem. Bovendien wordt het spoelwater voor het reinigen van de gegalvaniseerde contacten via een ionenwisselaar in een kringloop geleid, waardoor de behoefte aan vers water van de installaties tot een minimum wordt beperkt.
ept waarborgt de duurzaamheid van de productie met een complex systeem van project- en procesmanagement en eigen capaciteiten voor de ontwikkeling en productie van alle benodigde bedrijfsmiddelen. De gereedschappen en machines die nodig zijn voor de productie van printplaatconnectoren worden door het bedrijf met eigen personeel ontworpen. Van maatwerk en het onderhoud van de installaties tot de elektrotechnische planning: alle werkzaamheden die nodig zijn voor de dagelijkse bedrijfsvoering worden intern uitgevoerd om de productie voortdurend te verbeteren en aan te passen aan de nieuwste inzichten.
ept waarborgt de duurzaamheid van de productie met een complex systeem van project- en procesmanagement en eigen capaciteiten voor de ontwikkeling en productie van alle benodigde bedrijfsmiddelen. De gereedschappen en machines die nodig zijn voor de productie van printplaatconnectoren worden door het bedrijf met eigen personeel ontworpen. Van maatwerk en het onderhoud van de installaties tot de elektrotechnische planning: alle werkzaamheden die nodig zijn voor de dagelijkse bedrijfsvoering worden intern uitgevoerd om de productie voortdurend te verbeteren en aan te passen aan de nieuwste inzichten.
Webinar "Contactoppervlakken bij stekkers"
Wilt u nog meer weten over contactoppervlakken in de connectorenindustrie en galvanische processen?
Onze oppervlakte-expert Christoph Schnatz legt u de belangrijkste eigenschappen uit van contactoppervlakken van goud, zilver, nikkel, palladium en tin, en vertelt u welk contactoppervlak in welke situatie de juiste keuze is, zodat eisen zoals duurzaamheid, veeleisende omgevingsomstandigheden en elektrische omstandigheden geen invloed hebben op de gegevensoverdracht.
Tijdens het webinar krijgt u gedetailleerde uitleg en praktijkgerichte voorbeelden.
Meer informatie over het webinar »
Onze oppervlakte-expert Christoph Schnatz legt u de belangrijkste eigenschappen uit van contactoppervlakken van goud, zilver, nikkel, palladium en tin, en vertelt u welk contactoppervlak in welke situatie de juiste keuze is, zodat eisen zoals duurzaamheid, veeleisende omgevingsomstandigheden en elektrische omstandigheden geen invloed hebben op de gegevensoverdracht.
Tijdens het webinar krijgt u gedetailleerde uitleg en praktijkgerichte voorbeelden.
Meer informatie over het webinar »
Heeft u nog vragen?
Neem dan gerust contact met ons op!
Aanvraag via het formulier
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Neem dan gerust contact met ons op!
Aanvraag via het formulier
+49 8861 2501 0
sales@ept.de