Kort samengevat:Japanse elektronicaproducenten die koudgewalste roestvrijstalen strips uit China bestellen voor het stempelen van veerklemmen en connectorterminals, hanteren vijfdimensionale en metallurgische controles die verder gaan dan de minimumeisen van de ASTM A240- of JIS G 4305-normen. De meest voorkomende afkeuring die ik zie bij Japanse kwaliteitscontroleteams tijdens de inkomende inspectie, betreft de consistentie van de hardheid. Een strip van 1/4 inch dik met een hardheid van HV 250–310 mag geen spreiding hebben die groter is dan ±15 HV over de lengte van de spoel (de standaard spreiding van HV 60 wordt als te groot beschouwd voor een terminalcontactveer die een herhaalbaarheid van de voorspanning van ±5% vereist). De oppervlakteruwheid moet lager zijn dan Ra 0,5 μm aan de contactzijde van de klemmenstrook, en de diktetolerantie moet beperkt blijven tot ±0,03 mm voor de nominale dikte van 0,3 mm. Een variatie van 0,05 mm in de klemmenstrookdikte resulteert in een variatie van 0,3 mm in de vrije hoogte van de gevormde veerklem, waardoor de contactdruk met 1,2–1,5 N afwijkt van de gespecificeerde waarde. Dit artikel behandelt de vijf inspectieparameters die van belang zijn wanneer een Japanse OEM in de elektronica-industrie een herhaalbestelling plaatst voor koudgewalste roestvrijstalen klemmenstrook.

De Japanse industrie voor de productie van connectoren en terminals – bedrijven zoals JAE (Japan Aviation Electronics), Hirose Electric en de elektronica-afdeling van Yazaki – verbruikt jaarlijks duizenden tonnen precisie koudgewalste roestvrijstalen strip voor gestempelde componenten: veerklemmen die de bijbehorende connectorhelft vasthouden (doorgaans 0,2–0,4 mm dik, 1/2H-harding, kwaliteit 301 of 304) en signaal- of voedingsterminals van 0,15–0,30 mm dik met 1/4H-harding. De strip gaat met een snelheid van 50–200 m/min de stempelpers in, die 50.000–200.000 terminals per uur produceert via een progressieve matrijs met tolerantie-eisen die in micrometers worden gemeten. Een strip die de inkomende inspectie bij een Japanse elektronicafabriek niet doorstaat, wordt op kosten van de leverancier teruggestuurd, plus een claim voor productiestilstand van ¥200.000–¥500.000 per uur voor de stilstaande stempelpers. Wij leveren koudgewalste roestvrijstalen strips aan deze markt, en in dit artikel worden de vijf controles beschreven die een Japanse kwaliteitscontroleur uitvoert op elke binnenkomende rol. Voor ons assortiment koudgewalste producten, zie deproductpagina van koudgewalst roestvrij staalVoor informatie over de procesmogelijkheden in de precisiestripfabricage kunt u terecht op de website.precisie roestvrijstalen strip categorie.

Hardheidsconsistentie — Waarom ±15 HV belangrijk is voor een contactveer

Japanse fabrikanten van elektronica specificeren de hardheid van koudgewalste roestvrijstalen strips volgens twee parallel lopende normen: JIS G 4313 (koudgewalste roestvrijstalen strips voor veren) en de ASTM A240/A480-specificatie voor de equivalente hardheidsaanduidingen. Voor een 1/4H-strip van roestvrij staal 304 is het hardheidsbereik volgens JIS G 4313 HV 250–310 (een spreiding van 60 punten). Voor een 1/2H-strip van roestvrij staal 301 is het bereik HV 310–370 (eveneens 60 punten). De norm is eenhardheidsbereik voor de productie van de fabriek— Het dekt de normale procesvariatie van de temperatuur in de gloeioven (±10°C over de breedte van de strip in een continue gloeioven) en de variatie in koudwalsreductie (±2% in de laatste walsgang in de Sendzimir-fabriek). Maar voor de Japanse fabrikant van terminals is een hardheidsspreiding van 60 punten te groot voor een terminal die een constante contactkracht moet leveren over 500.000 stempelingen.

De contactkracht van een veerklem is evenredig met de vloeigrens van de strip bij de gevormde buigradius. Voor een 0,3 mm dikke 1/2H 301 roestvrijstalen klem, gebogen met een binnenradius van 0,3 mm (de R/t-verhouding = 1,0 – een krappe buiging voor een veerklem), verandert de terugveringshoek met 0,5° voor elke toename van 10 HV in de hardheid van de strip. Een variatie van 60 HV over de spoel betekent dat de terugveringshoek met 3° varieert – de vrije hoogte van de gevormde klem varieert met 0,2 mm bij de contacttip, en de contactkracht verschuift van de gespecificeerde 8 N naar tussen 6,5 N en 9,5 N. De Japanse klant keurt elke partij af waarbij de hardheid meer dan ±15 HV varieert over de spoel (een marge van 30 punten). We voldoen aan deze eis door de walserij te laten werken met een gecontroleerde reductie per doorgang en de hardheid te meten op vijf posities (linkerrand, linkerkwart, midden, rechterkwart, rechterrand) van elke rol in de batch, waarbij we de standaardafwijking registreren. Als de standaardafwijking groter is dan 8 HV, wordt de rol gedegradeerd tot een niet-precisietoepassing. Het assortiment koudgewalste strips is weergegeven op de afbeelding.koudgewalste strook pagina.

Oppervlakteruwheid — Ra 0,5 μm voor stabiliteit van de contactweerstand

De oppervlakteruwheid van de koudgewalste strip aan de contactzijde van de terminal bepaalt het werkelijke contactoppervlak tussen de terminal en de bijbehorende pin. Een terminal die een signaalstroom van 3 A voert met een contactweerstand van 20 mΩ vereist een werkelijk contactoppervlak van minimaal 0,01 mm² bij de nominale contactkracht (8 N). Als de oppervlakteruwheid van de strip Ra 1,0 μm is in plaats van Ra 0,5 μm, zijn de oneffenheden (pieken) op het oppervlak 0,5 μm hoger. De plastische vervorming van deze oneffenheden onder invloed van de contactkracht creëert een werkelijk contactoppervlak dat 30-40% kleiner is, waardoor de contactweerstand daalt van 20 mΩ naar 30-35 mΩ. Bij een stroomsterkte van 3 A zorgt de vermogensdissipatie op het contactpunt (I²R = 9 × 0,035 = 0,315 W) in een afgesloten connectorbehuizing zonder ventilatie voor een lokale temperatuurstijging van 15–25 °C boven de omgevingstemperatuur. In een kabelboom met 60 connectoren in de motorruimte van een auto tast de cumulatieve warmte de veerkracht van de terminal aan — het 1/2H roestvrij staal verliest 10–15% van zijn spanning bij 100 °C gedurende 3000 uur, waardoor de contactkracht afneemt en de contactweerstand verder toeneemt in een zichzelf versterkende faalcyclus.

De oppervlakteruwheid van de strip is afhankelijk van vier factoren: de oppervlakteafwerking van de wals (geslepen afwerking Ra 0,1 μm voor de laatste doorgang), de reinheid van de walsolie (een filtersysteem van 5 μm dat voorkomt dat harde deeltjes zich in het stripoppervlak nestelen), de stripspanning tijdens de laatste doorgang (gehandhaafd binnen ±3% van het ingestelde punt door de gesloten-lus koppelregeling van de spanrol) en de atmosfeer in de gloeioven (een waterstof-stikstofreducerende atmosfeer bij 1050 °C voor de kwaliteiten 304 en 301 voorkomt carbideprecipitatie en oppervlakteoxidatie). We meten de oppervlakteruwheid op drie posities over de breedte van elke rol met behulp van een contactprofilometer volgens ISO 25178. De typische Ra-waarde is 0,35–0,45 μm aan de glanzende zijde en 0,45–0,55 μm aan de matte zijde – de klant kiest de zijde voor het contactoppervlak. Voor de productiemogelijkheden van harde precisiestrips, zie deProductpagina voor harde, nauwkeurige roestvrijstalen strips.

Diktetolerantie — ±0,03 mm regelt de vrije hoogte van de gebogen clip.

De diktetolerantie in precisie-koudgewalste strips is volgens ASTM A480 gespecificeerd als ±10% van de nominale dikte voor breedtes tot 600 mm. Voor een nominale dikte van 0,30 mm is dit ±0,030 mm. Japanse fabrikanten van elektronica hanteren deze tolerantie ook, maar zij meten daarnaast de diktevariatie over de breedte van de strip (het kroonprofiel) en over de lengte van de strip (de variatie in de dikteband). De kroon – het dikteverschil tussen het midden en de rand van de strip – mag niet meer dan 0,010 mm bedragen voor een strip van 200 mm breed met een nominale dikte van 0,30 mm. De variatie in de dikteband – de periodieke diktevariatie over de lengte, veroorzaakt door de excentriciteit van de steunlagers van de Sendzimir-walserij – mag niet meer dan 0,005 mm bedragen over een lengte van 10 meter.

Waarom deze mate van precisie voor een veerklem? Een gestempelde veerklem die buigt met een radius van 0,5 mm en een stripdikte van 0,30 mm (R/t = 1,67) heeft een vrije hoogte van 4,5 mm. Als de stripdikte 0,33 mm is (de bovengrens van ±0,03 mm), verandert de terugvering doordat het traagheidsmoment van de dwarsdoorsnede (I = b × t³ / 12) met (0,33/0,30)³ = 1,33 keer toeneemt — de gevormde veer is 33% stijver bij buiging en de vrije hoogte van de klem neemt met 0,3 mm toe tot 4,8 mm. De benodigde inbrengkracht van de bevestigingspen verandert van de specificatie van 8 ± 1 N naar 10 ± 1,5 N — boven de door de klant gewenste bovengrens van 9 N. Hetzelfde effect in omgekeerde richting treedt op als de dikte de ondergrens van 0,27 mm bereikt. De diktetolerantie van ±0,03 mm vertaalt zich direct naar een krachtvariatie van ±0,25 N in de veerklem — en de acceptatiemarge van de klant is ±1 N. We houden de dikte binnen ±0,02 mm in het midden van de rol en ±0,03 mm aan de randen door middel van automatische, gesloten-lus-dikteregeling tijdens de laatste Sendzimir-walsgang. Voor roestvrijstalen stripproducten in het algemeen, zie decategoriepagina voor roestvrijstalen strips.

Randbraam — De levenslange interface van ponsen en matrijs

De koudgewalste strip wordt van de rol met volledige breedte in smallere stroken gesneden (20-200 mm breed, afhankelijk van de breedte van de terminal en de lay-out van de stempelmatrijs) op een snijlijn met roterende messen. Het snijproces creëert een braam aan de snijkant – een opstaande rand van verplaatst materiaal die 0,02-0,15 mm boven het stripoppervlak uitsteekt, afhankelijk van de scherpte van het mes, de snijspeling (de opening tussen het bovenste en onderste mes, ingesteld op 5-10% van de stripdikte voor nauwkeurig snijden) en de stripspanning bij de oprolinrichting. Bij een Japanse terminalstempelmatrijs die 200 slagen per minuut maakt met een speling tussen stempel en matrijs van 0,020 mm (7% van 0,30 mm stripdikte), is de braam aan de binnenkomende striprand het eerste dat contact maakt met het matrijsoppervlak. Een braamhoogte van meer dan 0,05 mm zal het matrijsoppervlak binnen 50.000 slagen beschadigen. Deze beschadiging creëert een kras op het matrijsvlak die wordt overgedragen op elke volgende aansluiting, waardoor een verhoogde rand op het oppervlak van de aansluiting ontstaat die voorkomt dat de aansluiting volledig in de connectorbehuizing past.

We beheersen de hoogte van de snijrand door middel van een specificatie met drie parameters: de overlap van de messen is ingesteld op 30% van de stripdikte (0,09 mm voor een strip van 0,30 mm), de zijdelingse speling is 8% van de stripdikte (0,024 mm) en de radius van de snijrand wordt onder de 0,01 mm gehouden. De snijmessen worden opnieuw geslepen wanneer de radius van de snijrand groter is dan 0,02 mm, wat gebeurt na 30-50 ton snijden per messenset. De hoogte van de snijrand wordt gemeten met een meetklok op de eerste en de laatste meter van elke gesneden rol. Een snijrandhoogte van meer dan 0,05 mm wordt verwijderd door een ontbraamstation (een set veerbelaste hardmetalen blokken die de snijrand aan elke kant met 0,03 mm afschaven) aan de uitgang van de snijlijn. Het ontbramen kost ons ¥0,30 per strekkende meter strip, maar een reparatierekening voor een progressieve zesstationsmatrijs van een Japanse terminalfabrikant bedraagt ​​¥150.000–¥300.000, plus de productiestilstand. Het ontbramen is standaard inbegrepen bij alle bestellingen van precisie-koudgewalste strips voor Japanse elektronicaklanten, zonder extra kosten.

Verpakking en levering — De JIT-vereisten voor coils

Japanse fabrikanten van elektronische terminals werken volgens het just-in-time (JIT) materiaalstroomprincipe. Een rol van 500 kg van 0,30 × 100 mm precisie koudgewalste strip met een gemiddelde striplengte van 2100 m wordt ontvangen en direct op de afwikkelrol van de meerassige stempelpers geplaatst – geen tussenopslag, geen inspectie. De rol moet vrij zijn van overlappende wikkelsporen (de inkepingen die de buitenste wikkeling in de binnenste wikkelingen maakt tijdens het oprollen en hanteren), omdat een inkeping van 0,02 mm diepte in het oppervlak van de strip een matrijsimpactbelasting bij de stempelpers veroorzaakt – de stempel ondervindt op die positie 0,02 mm extra weerstand, de persstempel kantelt en de afgebroken rand van de stempelpunt resulteert in een afgekeurde terminal.

De verpakkingsspecificaties voor coils die naar Japan worden geëxporteerd, omvatten: een stalen spoel (doorn binnendiameter 300 mm, buitendiameter 450 mm, zijflenzen 150 mm diameter), de strip gewikkeld onder constante spanning (50 N per 10 mm stripbreedte — 500 N voor een strip van 100 mm breed), elke wikkeling gescheiden door een tussenlaag van 0,10 mm polyethyleen om wrijving tussen de wikkelingen te voorkomen, de coil geseald in een vacuüm-vochtwerende zak met silicagel als droogmiddel (het roestvrij staal roest niet, maar de tussenlaag moet onder de 10% relatieve luchtvochtigheid worden gehouden om te voorkomen dat de organische zuren van het papier het stripoppervlak tijdens zeetransport aantasten), en de coil verpakt in een houten kist met een trillingsdempende schuimlaag. Het aantal lasnaden in de rol – elke rol wordt gevormd door meerdere masterrollen van 5 ton aan elkaar te lassen aan de snijlijn – is voor Japanse bestellingen beperkt tot 1 lasnaad per 500 meter, vergeleken met de industriestandaard van 1 per 300 meter. Het lasnaadgebied is gemarkeerd met een gele verfstreep 30 cm vóór en 30 cm na de lasnaad, en de operator van de stempelpers krijgt de instructie om de laszone bij de invoergeleider van de pers uit te snijden en te verwijderen.

Het volledige productassortiment dat wij leveren voor precisie-stempeltoepassingen staat vermeld op de website.productcataloguspagina.

Acceptatiechecklist voor Japanse QA-invoerinspectie

Voor de actuele exportspecificaties en prijzen voor precisie-koudgewalste roestvrijstalen band, zie deproductpagina voor harde precisiestripsDit omvat de beschikbare hardingsgraden en maattoleranties. Voor een beter begrip van de verwerking van roestvrijstalen strips, zie depagina met koudgewalste productenbeschrijft de productieapparatuur en de processtappen.

Het Japanse systeem van industriële normen biedt het materiële kader —Koudgewalste roestvrijstalen strips volgens JIS G 4313 voor verenis de toepasselijke norm voor de 1/4H en 1/2H hardingsgraden die worden gebruikt bij het stempelen van elektronische veercontacten. Voor internationale referentie over connectortesten, deSAE International testnormen voor connectorterminalsSpecificeer de meetmethode voor contactweerstand en de testomstandigheden voor connectoraansluitingen die in elektronische apparatuur worden gebruikt.

Veelgestelde vragen