TL;DR —Os fabricantes xaponeses de produtos electrónicos que encargan tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío da China para a estampación de terminais de abrazaderas de resorte e conectores aplican comprobacións metalúrxicas e pentadimensionais que van máis alá dos mínimos estándar ASTM A240 ou JIS G 4305. O rexeitamento de lotes máis común que vexo dos equipos de control de calidade xaponeses na fase de inspección de entrada é a consistencia da dureza: unha tira de 1/4H especificada en HV 250–310 non debe ter unha extensión maior que ±15 HV ao longo da lonxitude da bobina (a extensión estándar HV 60 considérase demasiado ampla para un resorte de contacto de terminal que require unha repetibilidade da forza de precarga de ±5%). A rugosidade superficial debe ser inferior a Ra 0,5 μm no lado de contacto da tira de terminais, e a tolerancia de espesor debe manterse a ±0,03 mm para o calibre nominal de 0,3 mm: unha variación de 0,05 mm no espesor da tira produce unha variación de 0,3 mm na altura libre da abrazadera de resorte formada, o que despraza a presión de contacto en 1,2–1,5 N con respecto ao valor especificado. Este artigo abrangue os cinco parámetros de inspección que importan cando un fabricante xaponés de equipos orixinais de electrónica realiza un pedido repetido de tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío.

A industria xaponesa de fabricación de conectores e terminais (empresas como JAE (Japan Aviation Electronics), Hirose Electric e a división de electrónica de Yazaki) consome miles de toneladas de tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío de precisión ao ano para compoñentes estampados: clips de resorte que reteñen a metade do conector de acoplamento (normalmente de 0,2 a 0,4 mm de grosor, temple 1/2H, grao 301 ou 304) e terminais de sinal ou alimentación de 0,15 a 0,30 mm de grosor en temple 1/4H. A tira entra na prensa de estampado a 50–200 m/min, producindo de 50 000 a 200 000 terminais por hora a través dunha matriz progresiva con requisitos de tolerancia medidos en micrómetros. Unha tira que non supera a inspección de entrada nunha fábrica xaponesa de electrónica devólvese ao provedor a custo do provedor, máis unha reclamación por tempo de inactividade da liña de produción de 200 000 a 500 000 ¥ por hora para a prensa de estampado inactiva. Suministramos tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío a este mercado, e este artigo abrangue as cinco comprobacións que un enxeñeiro de control de calidade xaponés realiza en cada bobina entrante. Para coñecer a nosa gama de produción de laminación en frío, consulte apáxina de produtos de aceiro inoxidable laminado en fríoPara coñecer a capacidade do proceso na fabricación de tiras de precisión, visite acategoría de tiras de aceiro inoxidable de precisión.

Consistencia da dureza: por que é importante ±15 HV para un resorte de contacto

Os fabricantes xaponeses de produtos electrónicos especifican o temple da tira de aceiro inoxidable laminada en frío segundo dúas normas que funcionan en paralelo: JIS G 4313 (tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío para resortes) e a especificación ASTM A240/A480 para as designacións de temple equivalentes. Para unha tira de 1/4H en aceiro inoxidable 304, o rango de dureza segundo JIS G 4313 é HV 250–310 (unha dispersión de 60 puntos). Para unha tira de 1/2H en aceiro inoxidable 301, o rango é HV 310–370 (tamén 60 puntos). A norma é unharango de dureza para a produción do muíño— abrangue a variación normal do proceso da temperatura do forno de recocido (±10 °C en todo o ancho da tira nun forno de recocido continuo) e a variación da redución da laminación en frío (±2 % na pasada final no tren Sendzimir). Pero para o fabricante xaponés de terminais, unha dispersión de dureza de 60 puntos é demasiado ampla para un terminal que debe ofrecer unha forza de contacto constante en 500 000 estampacións.

A forza de contacto dun terminal de clip de resorte é proporcional á resistencia elástica da tira no radio de curvatura formado. Para un clip de aceiro inoxidable 301 1/2H de 0,3 mm de grosor curvado cun radio interior de 0,3 mm (a relación R/t = 1,0, unha curvatura axustada para un contacto de resorte), o ángulo de retorno elástico cambia en 0,5° por cada aumento de 10 HV na dureza da tira. Unha variación de 60 HV a través da bobina significa que o ángulo de retorno elástico varía en 3° (a altura libre do clip formado varía en 0,2 mm na punta de contacto e a forza de acoplamento cambia dos 8 N especificados a entre 6,5 N e 9,5 N). O cliente xaponés rexeita calquera lote no que a dureza varía en máis de ±15 HV a través da bobina (unha xanela de 30 puntos). Cumprimos este requisito facendo funcionar o laminador a unha redución controlada por pasada e mostrando a dureza en cinco posicións (bordo esquerdo, cuarto esquerdo, centro, cuarto dereito, bordo dereito) en cada bobina do lote, rexistrando a desviación estándar. Se a desviación estándar supera os 8 HV, a bobina redúcese a unha aplicación non precisa. A gama de produtos de banda laminada en frío móstrase napáxina de tira laminada en frío.

Rugosidade superficial: Ra 0,5 μm para a estabilidade da resistencia de contacto

A rugosidade superficial da tira laminada en frío no lado de contacto do terminal determina a área de contacto real entre o terminal e o pin de acoplamento. Un terminal que transporta 3 A de corrente de sinal cunha resistencia de contacto de 20 mΩ require unha área de contacto real de polo menos 0,01 mm² á forza de contacto nominal (8 N). Se a rugosidade superficial da tira é Ra 1,0 μm en lugar de Ra 0,5 μm, as asperezas (picos) na superficie son 0,5 μm máis altas: a deformación plástica destas asperezas baixo a forza de contacto crea unha área de contacto real que é entre un 30 e un 40 % menor, o que fai que a resistencia de contacto pase de 20 mΩ a entre 30 e 35 mΩ. A 3 A, a disipación de potencia no punto de contacto (I²R = 9 × 0,035 = 0,315 W) nunha carcasa de conector pechada sen ventilación crea un aumento de temperatura local de 15 a 25 °C por riba da temperatura ambiente. Nun arnés de compartimento de motor de automóbil con 60 conectores, a calor acumulada degrada o temple do resorte do terminal: o aceiro inoxidable de 1/2H reláxase por tensión entre un 10 e un 15 % a 100 °C durante 3000 horas, o que reduce a forza de contacto e aumenta aínda máis a resistencia de contacto nun ciclo de fallo autorreforzante.

A rugosidade da superficie da tira depende de catro factores: o acabado superficial do rolo de traballo (acabado rectificado Ra 0,1 μm para a pasada final), a limpeza do aceite de laminación (un sistema de filtro de 5 μm que impide que as partículas duras se incrusten na superficie da tira), a tensión da tira durante a pasada final (mantida dentro do ±3 % do punto de consigna polo control de par de circuíto pechado do carrete tensor) e a atmosfera do forno de recocido (unha atmosfera redutora de hidróxeno-nitróxeno a 1050 °C para os graos 304 e 301 impide a precipitación de carburo e a oxidación da superficie). Medimos a rugosidade superficial en tres posicións ao longo do ancho da tira en cada bobina usando un perfilómetro de contacto segundo a norma ISO 25178. O Ra típico é de 0,35–0,45 μm no lado brillante e de 0,45–0,55 μm no lado mate; o cliente selecciona o lado para a superficie de contacto. Para a capacidade de produción de tiras de precisión duras, consulte apáxina de produtos de tiras de aceiro inoxidable de precisión dura.

Tolerancia de espesor: ±0,03 mm. Controla a altura libre do clip curvado.

A tolerancia de espesor en tiras laminadas en frío de precisión especifícase segundo a norma ASTM A480 como ±10 % do calibre nominal para larguras de ata 600 mm. Para unha grosor nominal de 0,30 mm, isto é ±0,030 mm. Os fabricantes xaponeses de produtos electrónicos tamén aplican esta tolerancia, pero ademais miden a variación do espesor ao longo da largura da tira (o perfil da coroa) e ao longo da lonxitude da tira (a variación da banda de calibre). A coroa (a diferenza de espesor entre o centro da tira e o bordo da tira) non debe exceder os 0,010 mm para unha tira de 200 mm de ancho nunha grosor nominal de 0,30 mm. A variación da banda de calibre (a variación periódica do espesor ao longo da lonxitude causada pola excentricidade dos rolamentos de apoio do laminador Sendzimir) non debe exceder os 0,005 mm nunha lonxitude de 10 metros.

Por que este nivel de precisión para unha pinza de resorte? Unha pinza de resorte estampada que se dobra cun radio de 0,5 mm e un grosor de tira de 0,30 mm (R/t = 1,67) ten unha altura libre conformada de 4,5 mm. Se o grosor da tira é de 0,33 mm (o límite superior de ±0,03 mm), a xeometría do retroceso elástico cambia porque o momento de inercia da sección transversal (I = b × t³ / 12) aumenta en (0,33/0,30)³ = 1,33 veces: a mola conformada é un 33 % máis ríxida ao dobrarse e a altura libre da pinza aumenta en 0,3 mm ata os 4,8 mm. A forza de inserción do pasador de contacto cambia da especificación de 8 ± 1 N a 10 ± 1,5 N, por riba do límite superior do cliente de 9 N. O mesmo efecto á inversa ocorre se o grosor está no límite inferior de 0,27 mm. A tolerancia de grosor de ±0,03 mm tradúcese directamente nunha variación de forza de ±0,25 N na pinza de resorte, e a xanela de aceptación do cliente é de ±1 N. Mantemos o grosor en ±0,02 mm no centro da bobina e ±0,03 mm nos bordos mediante un control automático de calibre en bucle pechado na pasada final do fresado Sendzimir. Para produtos de tira de aceiro inoxidable en xeral, consultepáxina de categoría de tiras de aceiro inoxidable.

Edge Burr: a interface de por vida para perforar e troquelar

A tira laminada en frío córtase desde a bobina de ancho completo en tiras máis estreitas (de 20 a 200 mm de ancho, dependendo do ancho do terminal e da disposición da matriz de estampado) nunha liña de corte con coitelas rotativas. O proceso de corte crea unha rebaba no bordo de corte: un beizo elevado de material desprazado que sobresae por riba da superficie da tira entre 0,02 e 0,15 mm dependendo do afiamento da coitela, a folga de corte (a separación entre as coitelas superior e inferior, axustada ao 5-10 % do grosor da tira para un corte de precisión) e a tensión da tira no recolector de corte. Para unha matriz de estampado de terminal xaponesa que funciona a 200 golpes por minuto cunha folga entre o punzón e a matriz de 0,020 mm (7 % dun grosor de tira de 0,30 mm), a rebaba no bordo entrante da tira é o primeiro que entra en contacto coa superficie da matriz. Unha altura de rebaba superior a 0,05 mm desgastará a superficie do dado en 50 000 golpes; a desgaste crea un rabuño na superficie do dado que se transfire a cada terminal posterior, producindo unha crista elevada na superficie do terminal que impide que o terminal se asente completamente na carcasa do conector.

Controlamos a altura da rebaba do bordo mediante unha especificación de corte longitudinal de tres parámetros: a superposición da coitela establécese no 30 % do grosor da tira (0,09 mm para unha tira de 0,30 mm), a separación lateral é do 8 % do grosor da tira (0,024 mm) e o raio do bordo da coitela mantense por debaixo de 0,01 mm. As coitelas de corte longitudinal reafíanse cando o raio do bordo supera os 0,02 mm, o que ocorre despois de entre 30 e 50 toneladas de corte longitudinal por xogo de coitelas. A altura da rebaba mídese cun indicador de esfera no primeiro metro e no último metro de cada bobina de corte longitudinal. Unha altura de rebaba que supere os 0,05 mm elimínase mediante unha estación de desbarbado (un conxunto de bloques de carburo accionados por resorte que rozan o bordo da rebaba 0,03 mm desde cada lado) na saída da liña de corte longitudinal. A operación de desbarbado cústanos 0,30 ¥ por metro lineal de tira, pero unha factura de reparación dunha matriz progresiva de seis estacións dun fabricante xaponés de terminais é de 150 000 a 300 000 ¥, máis o tempo de inactividade da liña de produción. A operación de desbarbado inclúese de serie en todos os pedidos de tiras laminadas en frío de precisión para clientes de electrónica xaponeses, sen custo adicional.

Embalaxe e entrega: os requisitos da bobina JIT

Os fabricantes xaponeses de terminais electrónicos operan cun fluxo de material xusto a tempo (JIT). Recíbese unha bobina de 500 kg de tira laminada en frío de precisión de 0,30 × 100 mm cunha lonxitude media de tira de 2100 m e colócase directamente no carrete desenrollador da prensa de estampado multicorrea, sen almacenamento intermedio nin espera de inspección. A bobina debe estar libre de marcas de envoltura superpostas (a indentación que a envoltura exterior fai nas envolturas interiores durante o retroenrollado e a manipulación), porque unha indentación de 0,02 mm de profundidade na superficie da tira crea unha carga de impacto de matriz na prensa de estampado: o punzón atopa unha resistencia adicional de 0,02 mm nesa posición, o pistón da prensa inclínase e o bordo astillado da punta do punzón produce un terminal de refugallo.

As especificacións de embalaxe para as bobinas exportadas ao Xapón inclúen: unha bobina de aceiro (diámetro interior do mandril 300 mm, diámetro exterior 450 mm, bridas laterais 150 mm de diámetro), a tira enrolada baixo tensión constante (50 N por cada 10 mm de ancho da tira — 500 N para unha tira de 100 mm de ancho), cada envoltura separada por unha lámina intercalada de polietileno de 0,10 mm para evitar o desgaste entre envolturas, a bobina selada nunha bolsa de barreira contra a humidade ao baleiro con desecante de xel de sílice (o aceiro inoxidable non se oxida, pero o papel intercalado debe manterse por debaixo do 10 % de humidade relativa para evitar que os ácidos orgánicos do papel manchen a superficie da tira durante o transporte marítimo) e a bobina embalada nunha caixa de madeira cunha base de escuma amortiguadora de vibracións. A cantidade de unións soldadas na bobina (cada bobina fórmase soldando varias tiras de bobina mestras de 5 toneladas unidas un contra outro na liña de corte) está limitada a 1 unión soldada por cada 500 m para pedidos xaponeses, en comparación co estándar da industria de 1 por cada 300 m. A área da unión soldada está marcada cunha franxa de pintura amarela 30 cm antes e 30 cm despois da unión, e o operador da prensa de estampado recibe instrucións para cortar e descartar a zona de soldadura na guía de entrada da prensa.

A gama completa de produtos que subministramos para aplicacións de estampado de precisión aparece listada napáxina do catálogo de produtos.

Lista de verificación de aceptación para a inspección de entrada de control de calidade xaponesa

Para as especificacións e os prezos actuais de exportación de tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío de precisión, opáxina de produtos de tiras de precisión durasinclúe as calidades de temple dispoñibles e os límites dimensionais. Para unha comprensión máis ampla do procesamento de tiras de aceiro inoxidable, opáxina de produtos laminados en fríodescribe os equipos de produción e as etapas do proceso.

O sistema de normas industriais xaponesas proporciona o marco material —Tiras de aceiro inoxidable laminadas en frío JIS G 4313 para resortesé o estándar aplicable para os estados de 1/4H e 1/2H empregados na estampación de contactos de resortes electrónicos. Como referencia internacional sobre as probas de conectores, oNormas internacionais de proba de terminais de conectores SAEespecificar o método de medición da resistencia de contacto e as condicións de proba para os terminais de conexión utilizados en equipos electrónicos.

Preguntas frecuentes