İsveç'in Göteborg kentinde bulunan bir Tier-2 otomotiv tedarikçisi, büyük bir İskandinav ağır vasıta kamyon platformu için yeni nesil egzoz gazı sıcaklık sensörleri geliştiriyordu. Bu sensörler doğrudan egzoz manifolduna monte edilir ve aşırı termal döngüye maruz kalır; İskandinav kışının dondurucu -40°C'sinden tam yük operasyonu sırasında sensör ucundaki +800°C'nin üzerine kadar, artı sürekli yüksek frekanslı motor titreşimine maruz kalır. Sensörün seramik algılama elemanını kablo demetine bağlayan dahili yaylı kontak, hızlandırılmış ömür testleri sırasında arızalanıyordu.
Arıza Modeli
Standart bir fosfor bronz alaşımından yapılmış orijinal yaylı kontak, stres gevşemesi yaşıyordu. Yaklaşık 500 saatlik birleşik termal döngü ve çok eksenli titreşim testinden sonra, kontak normal kuvveti, kararlı, düşük dirençli bir elektriksel bağlantıyı sürdürmek için gereken kritik eşiğin altına düşmüştü. Bu bozulma, araç üzerindeki CAN veri yolunda emisyonla ilgili bir teşhis arıza kodunu tetikleyecek olan aralıklı sensör sinyali kesintilerine neden oldu.Yaklaşımımızİsveç mühendislik ekibi, hedef kuvvet-deplasman eğrisi ve ISO 16750-3'ten (araç elektrikli ekipmanlarının çevresel testlerini yöneten ve İsveç OEM'leri tarafından yaygın olarak benimsenen uluslararası standart) türetilen titreşim profili dahil olmak üzere kapsamlı bir spesifikasyon paketi sağladı. Önerdiğimiz çözüm iki kritik modifikasyon etrafında odaklandı:
1.
Malzeme Yükseltmesi
: Parçanın standart fosfor bronzdan, şekillendirme sonrası TH02 durumuna ısıl işlem görmüş Berilyum Bakır C17200'e geçişini önerdik. BeCu, İskandinav otomotiv uygulamalarında, sürekli yüksek sıcaklıklar ve döngüsel mekanik stres altında yay kuvvetini koruma konusundaki üstün yeteneği nedeniyle yaygın olarak belirtilmektedir. Yorgunluk dayanım sınırı, bu özel çalışma koşulları altında fosfor bronzunkini önemli ölçüde aşmaktadır.2.Geometri İyileştirmesi: Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) simülasyonunu kullanarak, mühendislik ekibimiz orijinal tasarımda istenmeyen bir gerilim yoğunlaştırıcı olarak işlev gören keskin bir iç bükülme yarıçapı tespit etti. Bu yarıçapı 0,2 mm artırmayı önerdik. Bu ince modifikasyon, parçanın dış zarfını veya sensör muhafazası içindeki uyumunu değiştirmedi, ancak o kritik bölgedeki tepe şekillendirme gerilimini yaklaşık %18 azalttı.Üretim ve Bağımsız Doğrulama
Shenzhen tesisimizde modüler bir progresif kalıp kullanarak 2.500 adetlik bir pilot parti ürettik. Temsili numuneler, müşterinin tam test protokolüne karşı doğrulama için İsveç'teki akredite bir bağımsız test laboratuvarına gönderildi. Sonuçlar, 125°C ortam sıcaklığına ve üzerine bindirilmiş rastgele titreşime 1.000 saat maruz kaldıktan sonra, yeni BeCu yaylı kontakların belirtilen başlangıç normal kuvvetlerinin %95'inden fazlasını koruduğunu doğruladı. Tüm test numuneleri boyunca kontak direnci sapması, izin verilen sapma payı dahilinde, 2 miliohm'un altında kaldı.Uzun Vadeli Sonuçİsveçli müşteri, yeniden tasarlanan yaylı kontağı resmen onayladı ve yeni kamyon platformunun ilk üretim hazırlığını desteklemek için 25.000 adetlik bir takip üretim siparişi verdi. Bu proje, odaklanmış bir malzeme mühendisliği müdahalesinin, özellikle de standart fosfor bronz yerine ısıl işlem görmüş berilyum bakırın ikame edilmesinin, sensörün nihai kalifikasyonunu geciktirmekle tehdit eden kalıcı, sahada ilgili bir güvenilirlik sorununu nasıl çözebileceğini gösterdi. Tingfeng Hardware için bu katılım, İskandinav otomotiv tedarik zincirinin titiz standartlarına göre uyarlanmış mühendislik odaklı çözümler sunma taahhüdümüzü pekiştirdi.