TL;DR —Japanske elektronikkprodusenter som bestiller kaldvalsede rustfrie stålstrimler fra Kina for fjærklips og stempling av kontaktterminaler, krever femdimensjonale og metallurgiske kontroller som går utover minimumskravene i ASTM A240- eller JIS G 4305-standarden. Den vanligste batchavvisningen jeg ser fra japanske QA-team i innkommende inspeksjonsfase er hardhetskonsistens – en 1/4H-strimmel spesifisert til HV 250–310 må ikke ha en spredning bredere enn ±15 HV over spolelengden (standard HV 60-spredning anses som for bred for en kontaktfjær for terminaler som krever en repeterbarhet av forspenningskraften på ±5 %). Overflateruheten må være under Ra 0,5 μm på kontaktsiden av terminalstripen, og tykkelsestoleransen må holdes til ±0,03 mm for den nominelle tykkelsen på 0,3 mm – en variasjon på 0,05 mm i strimmeltykkelse gir en variasjon på 0,3 mm i den dannede fjærklipsens frie høyde, noe som forskyver kontakttrykket med 1,2–1,5 N fra den spesifiserte verdien. Denne artikkelen dekker de fem inspeksjonsparametrene som er viktige når en japansk elektronikk-OEM legger inn en ny bestilling på kaldvalset rustfritt stålbånd.

Japans kontakt- og terminalproduksjonsindustri – selskaper som JAE (Japan Aviation Electronics), Hirose Electric og Yazakis elektronikkdivisjon – forbruker tusenvis av tonn presisjonskaldvalset rustfritt stålbånd per år for stemplede komponenter: fjærklemmer som holder den motstående kontakthalvdelen (vanligvis 0,2–0,4 mm tykk, 1/2H-anløpning, 301- eller 304-kvalitet), og signal- eller strømterminaler 0,15–0,30 mm tykke i 1/4H-anløpning. Båndet går inn i stempepressen med 50–200 m/min, og produserer 50 000–200 000 terminaler per time gjennom en progressiv dyse med toleransekrav målt i mikrometer. Et bånd som ikke består innkommende inspeksjon på en japansk elektronikkfabrikk returneres til leverandøren på leverandørens bekostning, pluss et krav om driftsstans på 200 000–500 000 ¥ per time for den inaktive stempepressen. Vi leverer kaldvalsede rustfrie stålbånd til dette markedet, og denne artikkelen dekker de fem kontrollene en japansk kvalitetssikringsingeniør utfører på hver innkommende spole. For vårt utvalg av kaldvalsede produksjoner, seproduktside for kaldvalset rustfritt stålFor prosesskapasiteten i presisjonsstrimler, besøkpresisjons rustfritt stål stripe kategori.

Hardhetskonsistens – hvorfor ±15 HV er viktig for en kontaktfjær

Japanske elektronikkprodusenter spesifiserer anløpstiden for kaldvalsede rustfrie stålbånd i henhold til to standarder som arbeider parallelt: JIS G 4313 (kaldvalsede rustfrie stålbånd for fjærer) og ASTM A240/A480-spesifikasjonen for tilsvarende anløpsbetegnelser. For et 1/4H-bånd i 304 rustfritt stål er hardhetsområdet i henhold til JIS G 4313 HV 250–310 (en spredning på 60 poeng). For et 1/2H-bånd i 301 rustfritt stål er området HV 310–370 (også 60 poeng). Standarden er enhardhetsområde for møllens produksjon— den dekker den normale prosessvariasjonen i glødeovnens temperatur (±10 °C over båndbredden i en kontinuerlig glødeovn) og variasjonen i kaldvalsingsreduksjon (±2 % i den siste omgangen ved Sendzimir-møllen). Men for den japanske terminalprodusenten er en hardhetsspredning på 60 poeng for bred for en terminal som må levere en jevn kontaktkraft over 500 000 stemplinger.

Kontaktkraften til en fjærklemmeterminal er proporsjonal med stripens flytegrense ved den dannede bøyeradiusen. For en 0,3 mm tykk 1/2H 301 rustfritt stålklemme bøyd med en innvendig radius på 0,3 mm (R/t-forholdet = 1,0 – en skarp bøyning for en fjærkontakt), endres tilbakefjæringsvinkelen med 0,5° for hver 10 HV økning i stripens hardhet. En variasjon på 60 HV over spolen betyr at tilbakefjæringsvinkelen varierer med 3° – den dannede klemmens frie høyde varierer med 0,2 mm ved kontaktspissen, og kontaktkraften skifter fra de spesifiserte 8 N til mellom 6,5 N og 9,5 N. Den japanske kunden avviser ethvert parti der hardheten varierer med mer enn ±15 HV over spolen (et 30-punkts vindu). Vi oppfyller dette kravet ved å operere valseverket med en kontrollert reduksjon per passering og prøvetake hardhet på fem posisjoner (venstre kant, venstre fjerdedel, senter, høyre fjerdedel, høyre kant) på hver spole i partiet, og registrere standardavviket. Hvis standardavviket overstiger 8 HV, nedgraderes spolen til en ikke-presisjonsapplikasjon. Produktsortimentet for kaldvalset bånd vises påkaldvalset stripeside.

Overflateruhet — Ra 0,5 μm for kontaktmotstandsstabilitet

Overflateruheten til det kaldvalsede båndet på terminalens kontaktside bestemmer det reelle kontaktarealet mellom terminalen og motpinnen. En terminal som fører 3 A signalstrøm med en kontaktmotstand på 20 mΩ krever et reelt kontaktareal på minst 0,01 mm² ved den nominelle kontaktkraften (8 N). Hvis båndets overflateruhet er Ra 1,0 μm i stedet for Ra 0,5 μm, er asperitetene (toppene) på overflaten 0,5 μm høyere – den plastiske deformasjonen av disse asperitetene under kontaktkraften skaper et reelt kontaktareal som er 30–40 % mindre, noe som skyver kontaktmotstanden fra 20 mΩ til 30–35 mΩ. Ved 3 A skaper effekttapet ved kontaktpunktet (I²R = 9 × 0,035 = 0,315 W) i et lukket kontakthus uten ventilasjon en lokal temperaturøkning på 15–25 °C over omgivelsestemperaturen. I en ledningsnett i et bilmotorrom med 60 kontakter forringer den akkumulerte varmen terminalens fjærtemp – 1/2H rustfritt stål spenningsavslappes med 10–15 % ved 100 °C over 3000 timer, noe som reduserer kontaktkraften og øker kontaktmotstanden ytterligere i en selvforsterkende feilsyklus.

Overflateruheten på båndet avhenger av fire faktorer: overflatefinishen på arbeidsvalsen (slipt overflate Ra 0,1 μm for siste omgang), renheten til valseoljen (et 5 μm filtersystem som forhindrer at harde partikler setter seg fast i båndoverflaten), båndspenningen under siste omgang (opprettholdt innenfor ±3 % av settpunktet av spennspolens lukkede momentkontroll) og atmosfæren i glødeovnen (en hydrogen-nitrogenreduserende atmosfære ved 1050 °C for 304- og 301-kvaliteter forhindrer karbidutfelling og overflateoksidasjon). Vi måler overflateruheten på tre posisjoner over båndbredden på hver spole ved hjelp av et kontaktprofilometer i henhold til ISO 25178. Typisk Ra er 0,35–0,45 μm på den blanke siden og 0,45–0,55 μm på den matte siden – kunden velger siden for kontaktflaten. For produksjonskapasiteten for harde presisjonsbånd, seproduktside for hard presisjonsstrimmel i rustfritt stål.

Tykkelsestoleranse — ±0,03 mm Kontrollerer den frie høyden på den bøyde klipsen

Tykkelsestoleransen i presisjonskaldvalset bånd er spesifisert i henhold til ASTM A480 som ±10 % av nominell tykkelse for bredder opptil 600 mm. For en nominell tykkelse på 0,30 mm er dette ±0,030 mm. Japanske elektronikkprodusenter håndhever også denne toleransen, men de måler i tillegg tykkelsesvariasjonen over båndbredden (kroneprofilen) og langs båndlengden (variasjonen i målebåndet). Kronen – tykkelsesforskjellen mellom båndets sentrum og båndkanten – må ikke overstige 0,010 mm for et 200 mm bredt bånd på en nominell tykkelse på 0,30 mm. Variasjonen i målebåndet – den periodiske tykkelsesvariasjonen langs lengden forårsaket av eksentrisiteten til Sendzimir-møllens støttelagre – må ikke overstige 0,005 mm over en lengde på 10 meter.

Hvorfor dette presisjonsnivået for en fjærklemme? En stemplet fjærklemme som bøyer seg med en radius på 0,5 mm og en stripetykkelse på 0,30 mm (R/t = 1,67) har en formet fri høyde på 4,5 mm. Hvis stripetykkelsen er 0,33 mm (øvre grense på ±0,03 mm), endres fjæringsgeometrien fordi treghetsmomentet til tverrsnittet (I = b × t³ / 12) øker med (0,33/0,30)³ = 1,33 ganger – den formede fjæren er 33 % stivere i bøying, og den frie høyden på klemmen øker med 0,3 mm til 4,8 mm. Innføringskraften til motpinnen endres fra spesifikasjonen på 8 ± 1 N til 10 ± 1,5 N – over kundens øvre grense på 9 N. Den samme effekten i motsatt retning oppstår hvis tykkelsen er på den nedre grensen på 0,27 mm. Tykkelsestoleransen på ±0,03 mm oversettes direkte til ±0,25 N kraftvariasjon i fjærklemmen – og kundens akseptvindu er ±1 N. Vi holder tykkelsen til ±0,02 mm på midten av spolen og ±0,03 mm i kantene gjennom lukket automatisk målekontroll på den siste Sendzimir-fresepassasjen. For båndprodukter i rustfritt stål mer generelt, sekategoriside for rustfritt stålbånd.

Kantfres – livstidsgrensesnittet for stansing og skjæring

Det kaldvalsede båndet skjæres fra fullbreddespolen til smalere bånd (20–200 mm brede, avhengig av terminalbredden og stansedysens layout) på en skjærelinje med roterende kniver. Skjæreprosessen skaper en grad ved kuttekanten – en hevet kant av forskjøvet materiale som stikker 0,02–0,15 mm opp over båndoverflaten, avhengig av knivskarpheten, skjæreklaringen (gapet mellom øvre og nedre kniv, satt til 5–10 % av båndtykkelsen for presisjonsskjæring) og båndspenningen ved skjæreopprulleren. For en japansk terminalstempeldyse som kjører med 200 slag per minutt med en klaring mellom stempel og dyse på 0,020 mm (7 % av 0,30 mm båndtykkelse), er graden på den innkommende båndkanten det første som kommer i kontakt med dyseoverflaten. En graderhøyde over 0,05 mm vil risse dyseoverflaten innen 50 000 strøk – rissingen skaper en ripe på dyseflaten som overføres til hver påfølgende terminal, og produserer en hevet kant på terminaloverflaten som hindrer terminalen i å settes helt på plass i kontakthuset.

Vi kontrollerer kantens freshøyde gjennom en treparameters spesifikasjon for slisseskjæring: knivoverlappingen er satt til 30 % av strimmeltykkelsen (0,09 mm for 0,30 mm strimmel), sideklaringen er 8 % av strimmeltykkelsen (0,024 mm), og knivkantradiusen holdes under 0,01 mm – slisseknivene slipes på nytt når eggradiusen overstiger 0,02 mm, noe som skjer etter 30–50 tonn slissearbeid per knivsett. Freshøyden måles med en måleur på den første og siste meteren av hver slissespiral. En freshøyde som overstiger 0,05 mm fjernes av en avgradingsstasjon (et sett med fjærbelastede hardmetallblokker som skjærer over freskanten med 0,03 mm fra hver side) ved utgangen av slisselinjen. Avgradingsoperasjonen koster oss ¥0,30 per løpemeter bånd – men en reparasjonsregning for en form for en japansk terminalprodusents seksstasjons progressive form er ¥150 000–¥300 000, pluss nedetid for produksjonslinjen. Avgradingsoperasjonen er inkludert som standard på alle bestillinger av presisjonskaldvalset bånd for japanske elektronikkkunder, uten ekstra kostnad.

Emballasje og levering – Krav til JIT-spolen

Japanske produsenter av elektronikkterminaler opererer med en just-in-time (JIT) materialflyt. En 500 kg spole med 0,30 × 100 mm presisjonskaldvalset bånd med en gjennomsnittlig båndlengde på 2100 m mottas og plasseres direkte på avløpsspolen til stempepressen – ingen mellomlagring, ingen inspeksjonshold. Spolen må være fri for overlappende viklingsmerker (fordypningen som den ytre viklingen lager på de indre viklingene under opprulling og håndtering), fordi en fordypning på 0,02 mm dybde i overflaten av båndet skaper en støtbelastning fra matrisen ved stempepressen – stemplet møter 0,02 mm ekstra motstand i den posisjonen, pressestempelet vipper, og den avskallede kanten på stemplets spiss produserer en skrapterminal.

Emballasjespesifikasjonen for spoler eksportert til Japan inkluderer: en stålspole (dorn indre diameter 300 mm, ytre diameter 450 mm, sideflenser 150 mm diameter), strimmelen viklet under konstant spenning (50 N per 10 mm strimmelbredde – 500 N for en 100 mm bred strimmel), hver vikling atskilt med et 0,10 mm polyetylen mellomlagsark for å forhindre riving fra vikling til vikling, spolen forseglet i en vakuum-fuktbarrierepose med silikagel-tørkemiddel (rustfritt stål ruster ikke, men mellomlagspapiret må holdes under 10 % relativ fuktighet for å forhindre at papirets organiske syrer setter flekker på strimmeloverflaten under sjøfrakt), og spolen pakket i en trekasse med en vibrasjonsdempende skumbase. Antallet sveiseskjøter i spolen – hver spole dannes ved å sveise flere 5-tonns masterspolestrimler ende mot ende ved skjærelinjen – er begrenset til 1 sveiseskjøt per 500 m for japanske bestillinger, sammenlignet med industristandarden på 1 per 300 m. Sveiseskjøtområdet er merket med en gul malingsstripe 30 cm før og 30 cm etter skjøten, og operatøren av stansepressen blir bedt om å skjære ut og kaste sveisesonen ved pressens inngangsføring.

Hele produktsortimentet vi leverer for presisjonsstemplingsapplikasjoner er oppført påproduktkatalogside.

Sjekkliste for godkjenning av japansk QA-innkommende inspeksjon

For gjeldende eksportspesifikasjoner og priser for presisjonskaldvalset rustfritt stålbånd,produktside for hard presisjonsstrimlerinkluderer tilgjengelige anløpsgrader og dimensjonsgrenser. For en bredere forståelse av bearbeiding av rustfritt stålbånd,kaldvalset produktsidebeskriver produksjonsutstyret og prosesstrinnene.

Det japanske systemet for industrielle standarder gir det materielle rammeverket –JIS G 4313 kaldvalsede rustfrie stålstrimler for fjærerer den gjeldende standarden for 1/4H- og 1/2H-anløpene som brukes i elektronisk fjærkontaktstempling. For internasjonal referanse for kontakttesting,SAE internasjonale teststandarder for kontaktterminalerspesifiser metoden for måling av kontaktmotstand og testforholdene for kontaktterminaler som brukes i elektronisk utstyr.

Ofte stilte spørsmål