スウェーデンのゴーテンブルクに本拠を置くTier-2自動車サプライヤーは,北欧の大手重型トラックプラットフォームのために新世代の排気ガス温度センサーを開発していました. These sensors are mounted directly on the exhaust manifold and are subjected to extreme thermal cycling—from the frigid -40°C of a Scandinavian winter cold start to over +800°C at the sensing tip during full-load operation—plus continuous high-frequency engine vibrationセンサーのセラミックセンサーを ワイヤリング・ハーネスに接続する 内部スプリング・コンタクトは 寿命加速試験中に 失敗しました
失敗 モード
標準のリンゴ合金から作られていましたストレス緩和約500時間の熱循環と多軸振動試験の組み合わせ後,接触の正規力は安定を維持するために必要な臨界値以下に低下しました.低抵抗の電気接続この劣化により センサー信号が断続的に失われ 車両のCANバスに 排出量に関する診断エラーコードが発信されます
わたしたち の アプローチ
スウェーデンの技術チームは 詳細な仕様を提示しました目標力偏差曲線とISO 16750-3 (車両の電気機器の環境試験に関する国際規格) から派生した振動プロファイルを含む.スウェーデンのOEMによって広く採用されています) 私たちの提案した解決策は2つの重要な変更に焦点を当てています.
1.材料 の 改良標準のリンゴブロンズからベリリウム銅 C17200形成後,TH02状態に熱処理されます.BeCuは,持続的な高温および周期的な機械的ストレスの下でスプリング力を保持する優れた能力のために,北欧自動車アプリケーションで広く指定されています.この特殊な操作条件下では,その耐労限界は,リンゴブロンズの限界を大幅に上回ります.
2.ジオメトリ の 精錬: 限られた元素分析 (FEA) のシミュレーションを用いて 当社のエンジニアチームは 原案の設計で 意図せぬストレスの集中器として機能していた 鋭い内部の曲線半径を特定しましたこの半径を0に増やすことを提案しましたこの微妙な改変は,部品の外側の封筒や センサーホイスの内側に収納する様子を変化させませんでしたが,その重要な領域のピーク形成ストレスを約18%削減しました.
製造と独立した検証
試作機として2500個を製造しました シェンゼン工場でモジュール式プログレシブ型模具を使ってです代表的なサンプルがスウェーデンの認定された独立した試験ラボに送られ,顧客の完全な試験プロトコルと検証されました.実験結果は,1000時間の 125°Cの環境温度に ランダムな振動を重ねた後に新しいBeCuスプリングコンタクトが,指定された初期正規力の95%以上を維持すべての試験サンプルにおける接触抵抗偏差は,許容される漂流幅の範囲内で,2ミリオーム以下にとどまりました.
長期 的 な 結果
スウェーデンの顧客は,再設計されたスプリングコンタクトを正式に承認し,新しいトラックプラットフォームのための最初の製造ランプをサポートするために2万5千台の継続的な生産注文をしました.このプロジェクトでは,材料工学の介入が標準のリンゴの代わりに熱処理されたベリリウム銅を入れ替えたら,センサーの最終的な資格を遅らせると脅かしたフィールド関連信頼性の課題ティンゲン・ハードウエアにとって,この契約は,北欧自動車サプライチェーンにおける厳格な基準に合わせた,エンジニアリング主導のソリューションを提供するという我々のコミットメントを強化しました.