Покрытие контактов: золото, олово, серебро — как выбрать
Покрытие контактов — параметр, который редко указывают в задании и о котором вспоминают после отказов. Между тем именно оно определяет, сколько раз разъём можно расстыковать и как соединение поведёт себя во влажной или агрессивной среде.
Золото
Золото химически инертно: оно не окисляется, поэтому переходное сопротивление остаётся стабильным весь срок службы. У него низкий коэффициент трения, что напрямую даёт высокий ресурс по числу сочленений.
Ресурс зависит от толщины слоя:
- Флеш-покрытие, около 0,05 мкм — 50–100 циклов сочленения.
- Стандартное, около 0,5 мкм — 500–1000 циклов.
- Толстое, около 2,5 мкм — 5000–10 000 циклов при надлежащей смазке.
Отсюда практический вывод: «позолоченный разъём» без указания толщины покрытия ни о чём не говорит — разброс ресурса стократный.
Олово
Олово — не благородный металл, на воздухе оно быстро покрывается оксидной плёнкой. Само по себе это не приговор: контакт работает, если при сочленении плёнка гарантированно разрушается.
Но за это приходится платить конструкцией контакта: лужёная пара требует большего контактного усилия и большей длины проскальзывания, чтобы пробить окисел. Ориентир по нормальному усилию для олова — около 100 г на сочленённый контакт для получения герметичного пятна контакта.
Практическое следствие: олово хорошо там, где разъём сочленяют считанные разы и оставляют сочленённым, и плохо там, где предполагается частая перекоммутация.
Чего делать нельзя
Позолоченный контакт нельзя сочленять с лужёным. Разнородные металлы в контактной паре дают гальваническую коррозию, и соединение деградирует существенно быстрее, чем любая из пар «золото — золото» или «олово — олово». Это не рекомендация, а запрет: смешанная пара отказывает предсказуемо.
Ошибка типична при доукомплектовании: ответная часть куплена отдельно, покрытие не сверили. При заказе сборки покрытие нужно указывать для обеих частей соединителя.
Влияние температуры
Скорость деградации контакта растёт с температурой по химическому закону: общее правило — каждые 10 °C роста температуры удваивают скорость реакции. Разъём, спокойно живущий годами при комнатной температуре, в горячей зоне может выработать ресурс за существенно меньший срок.
Поэтому рабочая температура узла — обязательный входной параметр при выборе покрытия, наравне с числом сочленений.
Как выбирать
- Частая перекоммутация, измерительная и стендовая техника — золото, толщина по числу ожидаемых циклов.
- Установил и забыл, стабильные условия — олово, при достаточном контактном усилии.
- Горячая зона — считать ресурс с поправкой на температуру, а не по каталожному числу циклов.
- Всегда — одинаковое покрытие с обеих сторон соединителя.
Как это устроено у нас
ООО «ЗЭП «ФРАКСИС» подбирает соединители под условия эксплуатации сборки: число сочленений, рабочую температуру и среду. Покрытие контактов согласуется с заказчиком и фиксируется в спецификации на обе части соединителя.