गोथेनबर्ग, स्वीडन में स्थित एक टियर-2 ऑटोमोटिव सप्लायर, एक प्रमुख नॉर्डिक हेवी-ड्यूटी ट्रक प्लेटफॉर्म के लिए एग्जॉस्ट गैस तापमान सेंसर की एक नई पीढ़ी विकसित कर रहा था। ये सेंसर सीधे एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड पर लगे होते हैं और अत्यधिक थर्मल साइक्लिंग के अधीन होते हैं—एक स्कैंडिनेवियाई सर्दी के ठंडे स्टार्ट के -40°C की अत्यधिक ठंड से लेकर फुल-लोड ऑपरेशन के दौरान सेंसर टिप पर +800°C से अधिक तक—साथ ही निरंतर उच्च-आवृत्ति इंजन कंपन। सेंसर के सिरेमिक सेंसिंग एलिमेंट को वायरिंग हार्नेस से जोड़ने वाला आंतरिक स्प्रिंग संपर्क एक्सेलेरेटेड लाइफ टेस्टिंग के दौरान विफल हो रहा था।
विफलता का तरीका
मूल स्प्रिंग संपर्क, जो एक मानक फॉस्फर ब्रॉन्ज मिश्र धातु से बना था, तनाव शिथिलता का अनुभव कर रहा था। लगभग 500 घंटे के संयुक्त थर्मल साइक्लिंग और मल्टी-एक्सिस कंपन परीक्षण के बाद, संपर्क सामान्य बल एक स्थिर, कम-प्रतिरोध विद्युत कनेक्शन बनाए रखने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण सीमा से नीचे गिर गया था। इस गिरावट के परिणामस्वरूप रुक-रुक कर सेंसर सिग्नल ड्रॉपआउट हुआ, जिससे वाहन के CAN बस पर उत्सर्जन-संबंधित डायग्नोस्टिक फॉल्ट कोड ट्रिगर हो जाता।हमारा दृष्टिकोणस्वीडिश इंजीनियरिंग टीम ने एक व्यापक विनिर्देश पैकेज प्रदान किया, जिसमें लक्ष्य बल-विक्षेपण वक्र और ISO 16750-3 (वाहन विद्युत उपकरणों के पर्यावरणीय परीक्षण को नियंत्रित करने वाला अंतर्राष्ट्रीय मानक, जिसे स्वीडिश OEM द्वारा व्यापक रूप से अपनाया गया है) से प्राप्त कंपन प्रोफ़ाइल शामिल थी। हमारे प्रस्तावित समाधान दो महत्वपूर्ण संशोधनों पर केंद्रित थे:
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सामग्री उन्नयन
: हमने पार्ट को मानक फॉस्फर ब्रॉन्ज से बेरिलियम कॉपर C17200 में बदलने की सिफारिश की, जिसे बनाने के बाद TH02 स्थिति में हीट-ट्रीट किया गया था। BeCu को नॉर्डिक ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में उच्च तापमान और चक्रीय यांत्रिक तनाव के तहत स्प्रिंग बल को बनाए रखने की अपनी बेहतर क्षमता के लिए व्यापक रूप से निर्दिष्ट किया गया है। इन विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत इसकी थकान सहनशक्ति सीमा फॉस्फर ब्रॉन्ज से काफी अधिक है।2.ज्यामिति शोधन: फाइनाइट एलिमेंट एनालिसिस (FEA) सिमुलेशन का उपयोग करके, हमारी इंजीनियरिंग टीम ने मूल डिजाइन में एक तेज आंतरिक मोड़ त्रिज्या की पहचान की जो एक अनपेक्षित तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य कर रहा था। हमने इस त्रिज्या को 0.2 मिमी बढ़ाने का प्रस्ताव दिया। इस सूक्ष्म संशोधन ने पार्ट के बाहरी आवरण या सेंसर हाउसिंग के भीतर इसके फिट को नहीं बदला, लेकिन इसने उस महत्वपूर्ण क्षेत्र में पीक फॉर्मिंग स्ट्रेस को लगभग 18% कम कर दिया।विनिर्माण और स्वतंत्र सत्यापन
हमने अपनी शेन्ज़ेन सुविधा में एक मॉड्यूलर प्रोग्रेसिव डाई का उपयोग करके 2,500 पीस का एक पायलट बैच निर्मित किया। प्रतिनिधि नमूनों को ग्राहक के पूर्ण परीक्षण प्रोटोकॉल के विरुद्ध सत्यापन के लिए स्वीडन में एक मान्यता प्राप्त स्वतंत्र परीक्षण प्रयोगशाला में भेजा गया था। परिणामों ने पुष्टि की कि 125°C परिवेश तापमान के 1,000 घंटे के संपर्क के बाद, जिसमें सुपरइम्पोज़्ड रैंडम कंपन था, नए BeCu स्प्रिंग संपर्कों ने अपने निर्दिष्ट प्रारंभिक सामान्य बल का 95% से अधिक बनाए रखा। सभी परीक्षण नमूनों में संपर्क प्रतिरोध विचलन 2 मिलीओम से नीचे रहा, जो स्वीकार्य बहाव मार्जिन के भीतर था।दीर्घकालिक परिणामस्वीडिश ग्राहक ने औपचारिक रूप से पुन: डिज़ाइन किए गए स्प्रिंग संपर्क को मंजूरी दी और नए ट्रक प्लेटफॉर्म के लिए अपने प्रारंभिक विनिर्माण रैंप का समर्थन करने के लिए 25,000 पीस का एक फॉलो-ऑन उत्पादन आदेश दिया। इस परियोजना ने प्रदर्शित किया कि कैसे एक केंद्रित सामग्री इंजीनियरिंग हस्तक्षेप—विशेष रूप से, मानक फॉस्फर ब्रॉन्ज के लिए हीट-ट्रीटेड बेरिलियम कॉपर का प्रतिस्थापन—एक लगातार, क्षेत्र-प्रासंगिक विश्वसनीयता चुनौती को हल कर सकता था जो सेंसर की अंतिम योग्यता में देरी करने की धमकी दे रहा था। टिंगफेंग हार्डवेयर के लिए, इस जुड़ाव ने नॉर्डिक ऑटोमोटिव आपूर्ति श्रृंखला के सटीक मानकों के अनुरूप इंजीनियरिंग-संचालित समाधान प्रदान करने की हमारी प्रतिबद्धता को मजबूत किया।