La dureté du fer pur détermine-t-elle la fiabilité à long terme d'un support de fourche de relais en fer ?

Dans le système de sélection des matériaux pour les composants métalliques d'électronique de puissance, le paramètre de dureté du fer pur détermine directement le processus de formage et la stabilité opérationnelle à long terme. Les ingénieurs de systèmes de relais se demandent souvent si la plage de dureté du fer pur est adaptée à leurs composants structurels. En tant que composant principal du roulement magnétique du relais, le support de joug en fer du relais est soumis à deux normes strictes concernant la dureté et la ductilité du matériau de base. Le fer pur industriel est uniformément défini comme ayant une teneur en carbone inférieure à 0,04 % et est divisé en deux catégories : le fer pur électrique DT4 et le fer pur fondu de la série YT. Le DT4 recuit a une dureté Brinell de base inférieure ou égale à 85, et sa dureté augmente légèrement après le laminage à froid, mais est bien inférieure à celle de l'acier ordinaire à faible teneur en carbone-, ce qui en fait un matériau de base dédié aux composants structurels électromagnétiques.

La teneur en impuretés est le principal facteur interne affectant la dureté du fer pur. Les oligo-éléments tels que le carbone, le soufre et le silicium peuvent provoquer une distorsion du réseau, augmentant simultanément la dureté du matériau et affaiblissant sa perméabilité magnétique. Cela peut facilement conduire à des fissures cachées lors du traitement de structures de flexion complexes, affectant directement la stabilité dimensionnelle du Relay Steel Yoke dans des conditions de vibration marche/arrêt à long terme. Le fer haut de gamme de qualité DT4C a une teneur totale en impuretés strictement contrôlée, maintenant une faible dureté et un état mou, éliminant le risque de fissuration lors de l'emboutissage à froid et de l'emboutissage profond. La matière première YT, bien que du fer pur, se concentre sur les exigences de fusion pour le contrôle des impuretés, ne répond pas aux normes de performance électromagnétique et ne convient pas à la fabrication de composants structurels pour divers appareils électromagnétiques.

Les processus de travail à froid et à chaud modifient la plage de dureté du fer pur. Le recuit libère les contraintes internes, ramollit uniformément les grains et minimise la dureté, ce qui en fait une étape de prétraitement standard-pour les emboutissages Relay Yoke. Les processus de laminage à froid et d'étirage à froid conduisent à un écrouissage, augmentant la dureté de la tôle à HB90-110, adapté uniquement à la simple découpe de tôles minces et inadapté au pliage et au fraisage multi-couches requis pour les jougs de relais. Le fer pur laminé à chaud -a des grains denses et une dureté comprise entre les matériaux recuits et laminés à froid, généralement utilisés uniquement comme matière première et non directement utilisés pour les supports de conducteurs magnétiques finis.

Le fer doux et pur recuit (HB inférieur ou égal à 85) offre une plasticité optimale et des performances d'emboutissage profond, adaptées à l'estampage, à la découpe laser et au pliage de précision, ce qui en fait le matériau de base standard pour la fabrication d'arcades de relais en tôle. Ce matériau ne présente aucune concentration de contrainte aux coins de flexion et ne se déformera pas sous des cycles à long terme -de températures élevées et basses. Il conserve également une coercivité extrêmement faible et une perméabilité magnétique élevée, réduisant ainsi les pertes de fonctionnement des bobines de relais. Il est largement compatible avec des composants tels que les culasses et les induits magnétiques des relais de véhicules à énergie nouvelle et des commutateurs de commande industriels. Après formage, la machine entière peut être assemblée sans correction secondaire.

Le fer pur trempé-laminé à froid, avec une plage de dureté de HB90 à 110, ne prend en charge que le poinçonnage simple et la découpe plane. Il ne peut pas réaliser de structures de pliage tridimensionnelles complexes- et est rarement utilisé dans la production en série de jougs magnétiques. Ce type de matériau n'est utilisé que pour de simples tampons magnétiques minces et des noyaux de fer monolithiques de petits capteurs. Après avoir formé des feuilles minces, la planéité est bonne, éliminant le besoin d'un processus de nivellement. Cependant, les contraintes internes provoquées par l’écrouissage affaiblissent considérablement les propriétés magnétiques. Dans des conditions de commutation fréquentes, l'augmentation de la température et la perte magnétique augmentent continuellement, ce qui ne répond pas aux normes de conception pour un fonctionnement fiable à long terme des relais.

Dans les nouvelles industries de l'énergie et de l'électronique de puissance de contrôle industriel, le fer pur électrique recuit DT4A et DT4E est préféré pour les supports de culasse magnétique interne des relais et des contacteurs. Cela équilibre le processus de formage et les performances électromagnétiques, garantissant la stabilité dimensionnelle de la pièce d'estampage de joug de relais de précision dans des environnements alternés allant de -40 degrés à 125 degrés. Cette qualité de fer pur a une faible contrainte résiduelle après emboutissage, et lorsqu'elle est assemblée avec des pièces estampées conductrices en cuivre, l'ensemble de l'unité ne présente aucune déformation structurelle après des millions de tests de vibration marche/arrêt, ce qui en fait le choix de matériau le plus polyvalent pour les composants structurels électriques électromagnétiques basse tension.

Il existe trois idées fausses courantes concernant la sélection des matériaux au sein de l'industrie : Premièrement, la croyance selon laquelle la faible dureté du fer pur l'empêche de supporter les contraintes mécaniques. L'estampage métallique du joug magnétique pour relais EV sert uniquement à une fonction de conduction magnétique et ne supporte pas de charges ; pour le renforcement des contraintes, ils peuvent être combinés avec des supports en acier au carbone. Deuxièmement, l’idée fausse selon laquelle une dureté plus élevée équivaut à de meilleures propriétés magnétiques. L'écrouissage à froid endommage la structure des grains et les dispositifs électromagnétiques doivent utiliser du fer pur recuit à l'état doux-. Troisièmement, la confusion entre le fer pur comme matière première et le fer pur électrique. Leurs indicateurs de performance diffèrent considérablement et ils ne sont pas interchangeables pour le traitement des cœurs de relais.

La logique de sélection globale peut être résumée en trois scénarios d'application : pour la fabrication de composants structurels conducteurs magnétiques pour relais et électrovannes, le fer pur électrique recuit de faible dureté de la série DT4 est sélectionné pour garantir la précision de formage et les propriétés magnétiques de l'assemblage de culasse de relais en tôle ; pour être utilisé uniquement comme matière première pour la fusion et la fusion, le fer pur de la série YT est sélectionné, où la dureté n'est pas un facteur à prendre en compte ; et pour des feuilles conductrices magnétiques minces simples et non courbables, du fer pur laminé à froid -peut être utilisé en petites quantités. Le fer pur ne peut pas voir sa dureté augmenter par trempe. Si la structure nécessite une résistance élevée, une conception de structure composite utilisant des métaux différents doit être adoptée pour éviter la résistance insuffisante du fer pur seul.

Sur la base des normes de sélection de matériaux en fer pur et de processus de formage susmentionnées, nous avons standardisé la production en série d'une gamme complète deSupports de joug en fer pour relais. L'ensemble du processus utilise du fer pur électrique recuit DT4 comme matériau de base, utilisant un traitement intégré comprenant l'estampage progressif, le nivellement de soulagement des contraintes et la découpe de précision. Nous contrôlons strictement la dureté des matériaux, les paramètres de perméabilité magnétique et les tolérances dimensionnelles, ce qui rend nos produits adaptés aux besoins d'assemblage de toutes les catégories de relais dans les applications de contrôle automobile, photovoltaïque et industriel. Toutes les livraisons par lots sont accompagnées de rapports complets de tests de matériaux et de vérification des performances, atténuant dès le départ les problèmes d'ingénierie courants tels que la perte magnétique, la déformation et l'échec de l'engagement.

Pour la correspondance des spécifications du projet, les rapports de test de performance des matériaux et les solutions de vérification d'échantillons estampés par bande de fer pur pour électricien, veuillez envoyer vos dessins de relais et vos paramètres de fonctionnement pour consultation et discussion.