การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการผลิตสมัยใหม่ ด้วยการพัฒนา Internet of Things (IoT) อุปกรณ์ต่างๆ จึงมีการเชื่อมต่อกันมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลและข้อมูลได้ทันที อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้าใดๆ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการเชื่อมต่อเป็นส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลือบที่ใช้กับตัวเชื่อมต่อหรือผู้ติดต่อ. การชุบด้วยไฟฟ้าที่เหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์จะเชื่อถือได้ และการชุบด้วยไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพ การใช้งานจริง และความทนทานของอุปกรณ์ไฟฟ้า
ในการชุบด้วยไฟฟ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่น คอนเนคเตอร์และคอนแทค ทองคำและเงินเป็นกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าทั่วไปสองกระบวนการ ซึ่งทั้งสองวิธีนี้ให้การเชื่อมต่อที่มีความน่าเชื่อถือสูงและนำไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม การชุบทั้งเงินและทองมีข้อดีและข้อเสีย ทั้งทองและเงินมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและทนต่อการกัดกร่อน แต่เงินก่อตัวเป็นซัลไฟด์ (ทำให้เสื่อมเสีย) และทองคำอาจเป็นตัวเลือกที่มีราคาแพง ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความแตกต่างระหว่างขั้วต่อสีทองและสีเงิน และเมื่อการเคลือบแบบหนึ่งอาจเหนือกว่าอีกแบบหนึ่ง
ประโยชน์ของขั้วต่อเคลือบทอง:
ทองคำเป็นโลหะราคาแพง (ไม่เกิดปฏิกิริยา) ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของขั้วต่อในการใช้งานไฟฟ้าที่หลากหลาย ประโยชน์ของการใช้ทองคำชุบ ได้แก่ :
1, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
ทองคำมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันหรือการกัดกร่อนมากเมื่อเทียบกับโลหะอื่นๆ ในกรณีที่หน้าสัมผัสของตัวเชื่อมต่อสัมผัสกับสารหรือสภาวะที่กัดกร่อน การชุบทองสามารถทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันออกซิเดชันและการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นขั้วต่อเคลือบทองจึงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสที่อาจสัมผัสกับการใช้งานที่กัดกร่อนมากกว่า
การใช้งานสำหรับขั้วต่อเคลือบทองประกอบด้วยความชื้นสูงหรือวงจรความร้อนบ่อยครั้ง และการสัมผัสกับเกลือหรือกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ในการใช้งานที่มีความต้องการมากขึ้น อาจจำเป็นต้องมีการฝากทองคำที่หนักกว่าหรือแม้แต่การฝากทองคำแบบไบเฟสเพื่อให้แน่ใจว่ามีทองคำเพียงพอที่จะกำจัดรูพรุนในตะกอน และสร้างเกราะป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพ
2, การนำไฟฟ้าสูง
รองจากทองแดงและเงิน ทองเป็นโลหะนำไฟฟ้ามากเป็นอันดับสามของโลก อย่างไรก็ตาม ทองไม่ได้ผลิตออกไซด์หรือสารประกอบอื่นๆ ดังนั้นจึงคงค่าการนำไฟฟ้าสูงไว้ได้แม้ในอุณหภูมิสูงหรือเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน ค่าการนำไฟฟ้าที่สม่ำเสมอสูงของ Gold ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระแสไฟจะไหลสม่ำเสมอแม้ในแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำมาก ทำให้ทองเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์ระดับมิลลิแอมแปร์ที่มีการส่งผ่านมิลลิโวลต์
3 ความทนทานที่เพิ่มขึ้น
การชุบด้วยไฟฟ้าสามารถผสมกับนิกเกิลหรือโคบอลต์ในปริมาณเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความแข็งจากทองคำบริสุทธิ์ (< 90="" knoop)="" to="" as="" much="" as="" 200="" knoop.="" this="" hardened="" gold="" is="" often="" called="" hard="" gold.="" when="" plated="" in="" sufficient="" thickness="" (="">50uin) บนพื้นผิวนิกเกิลแบบอิเล็กโทรไลต์หรือแบบไม่ใช้ไฟฟ้า ทองคำแบบแข็งให้การเคลือบที่ทนทานสำหรับรอบการเชื่อมต่อซ้ำๆ เนื่องจากมีความหล่อลื่นตามธรรมชาติ ทองแข็งจึงไม่สึกหรือสึกง่าย
4. ความเหนียว
เนื่องจากทองเป็นโลหะที่อ่อนตัวได้ จึงดีสำหรับข้อต่อและสปริงที่ยืดหยุ่นได้ ความอ่อนตัวของทองคำทำให้สารเคลือบมีแนวโน้มที่จะทนต่อรอบการติดต่อหลายรอบ อย่างไรก็ตาม ขั้วต่อไฟฟ้าหรือสปริงเคลือบทองต้องการวัสดุฐานที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ เมื่อชุบหน้าสัมผัสหรือสปริงที่ยืดหยุ่นได้ มักแนะนำให้ใช้นิกเกิลเชิงวิศวกรรม (เช่น นิกเกิลซัลเฟต) เป็นเพลตฐานเคลือบทอง
5, ชั้นเชื่อม
การชุบทองเป็นการรักษาพื้นผิวที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างรอยต่อประสานที่เชื่อถือได้ซึ่งเปียกอย่างสม่ำเสมอตลอดเวลาโดยไม่ต้องกระตุ้นกรดโดยใช้ฟลักซ์ขัดสนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น สามารถปิดทองได้บนพื้นผิวเกือบทุกชนิด รวมทั้งขั้วต่อหรือขั้วต่อที่เป็นสแตนเลส สำหรับการยึดติดในภายหลังโดยการเชื่อม โดยทั่วไป ต้องมีเงินฝากทองคำแบบอ่อนบางเพียง 0.00001 นิ้วในแต่ละด้านเพื่อสร้างหน้าสัมผัสทองที่เชื่อมได้ที่เชื่อถือได้ แต่สามารถเชื่อมฝากทองคำที่หนักกว่าได้
เมื่อเชื่อมเข้ากับชั้นเคลือบด้วยไฟฟ้าทองคำ ทองจะกระจายเข้าสู่ข้อต่อประสานโดยกลไกที่เรียกว่าการแพร่ของสถานะของแข็ง จากปรากฏการณ์นี้ ควรระมัดระวังว่าน้ำหนักของทองคำในข้อต่อบัดกรีไม่เกิน 3 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากอาจทำให้ข้อต่อบัดกรีเกิดการเปราะได้ ตามกฎทั่วไป การฝากน้อยกว่า 0.00005 นิ้วในแต่ละด้านจะทำให้น้ำหนักทองน้อยกว่า 3 เปอร์เซ็นต์ในข้อต่อบัดกรี
6. ไม่ใช่แม่เหล็ก
ในที่สุด ทองก็ไม่ใช่แม่เหล็ก นี่เป็นข้อได้เปรียบในกรณีที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถสร้างการรบกวนได้ ตัวอย่างเช่น การชุบทองอาจเหมาะสำหรับขั้วต่อที่ใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องสแกนภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)
ประโยชน์ของขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสชุบเงิน:
เช่นเดียวกับทอง เงินเป็นโลหะล้ำค่าที่ให้พื้นผิวที่นำไฟฟ้าได้ดีในขณะที่สร้างเกราะป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบหลักของเงินคือมันมีราคาประมาณหนึ่งในร้อยของทองคำ และมีช่วงการใช้งานที่กว้างกว่าและการเคลือบที่หนากว่าทองคำ ข้อเสียเปรียบหลักของเงินคือ มันเป็นโลหะกึ่งมีค่าและสามารถสร้างสารประกอบกำมะถัน เช่น ซิลเวอร์ซัลไฟด์หรือหมอง ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปอาจส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของเงินฝากไฟฟ้า-เงิน
1 ค่าการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนสูงสุด
เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและต้นทุนต่ำ เงินอาจเป็นโลหะมีค่าในอุดมคติสำหรับการใช้งานที่ต้องการการส่งกำลังสูง ตัวอย่าง ได้แก่ ตัวแลกเปลี่ยนกระแสไฟ ฟิวส์ เม็ดมีด เทอร์มินัลบัสบาร์ หรือการชุบด้วยไฟฟ้าของขั้วต่อกำลังสูงอื่นๆ เนื่องจากต้นทุนที่ต่ำกว่า การชุบตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นด้วยเงินจึงไม่แพง และให้การเคลือบโลหะมีค่าที่น่าเชื่อถือมาก ซึ่งต้านทานการเกิดออกซิเดชันและให้ความต้านทานการสัมผัสต่ำ
นอกจากไฟฟ้าแล้ว เงินยังเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ช่วยให้การเชื่อมต่อส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อควบคุมจุดร้อนตามธรรมชาติและป้องกันการเกิดออกซิเดชันของวัสดุตั้งต้น
2, การป้องกันการกัดกร่อน
เช่นเดียวกับทองคำ เงินเป็นโลหะมีค่าที่สร้างเกราะป้องกันการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากต้นทุนที่ต่ำ โดยทั่วไปแล้วเงินสามารถชุบได้แต่ละด้านมากกว่า 0.001 นิ้ว ทำให้เกิดเกราะป้องกันการกัดกร่อนของโลหะล้ำค่าที่ไม่มีรูพรุนมาก เงินมักจะชุบบนแผงกั้นนิกเกิลด้วยไฟฟ้าหรือแบบไม่ใช้ไฟฟ้า เพื่อปรับปรุงการป้องกันการกัดกร่อนโดยรวมให้ดียิ่งขึ้น
เมื่อเคลือบบนตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียม เงินจะสร้างเกราะป้องกันที่มีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุตั้งต้นก่อตัวเป็นสารประกอบหรือออกไซด์ ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการสัมผัสหรือจุดร้อนในตัวนำที่เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
3, การหล่อลื่นที่ดีเยี่ยม
เงินเป็นสารหล่อลื่นโลหะตามธรรมชาติที่ให้การหล่อลื่นที่ดีเยี่ยมแม้ในอุณหภูมิที่สูงเกินไป เงินเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เกลียวที่มีอุณหภูมิสูงหรือหน้าสัมผัสแบบเลื่อน ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาด้านการออกแบบได้ เงินมักใช้ในการชุบสเตนเลสสตีลและซูเปอร์อัลลอยอื่นๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่หรือเป็นเกลียวเกาะติดในเครื่องยนต์กังหันหรือเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งมีอุณหภูมิเกิน 1250 องศาฟาเรนไฮต์
สีเงินให้การหล่อลื่นในการเลื่อนที่ดีเยี่ยมบนสวิตช์หรือหน้าสัมผัสแรงดันสัมผัสสูง รวมถึงแผ่นฟิวส์หรือขั้วต่อแบบสไปค์ หรือขั้วต่อซ็อกเก็ตไฟฟ้าแรงสูง พื้นผิวนิกเกิลที่หล่อลื่น เช่น การชุบนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าสามารถปรับปรุงการหล่อลื่นและความต้านทานการสึกหรอของการชุบเงินบนขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสได้ดียิ่งขึ้น
