3月29日,由充电头网主办的(春季)充电展同期活动之一“USBPDType-C亚洲大会”于线上成功召开。来自快充电源行业多位技术专家,围绕快充电源小体积、高集成、PD3.1、大功率、多接口、高效率等热门话题,展开精彩讨论。其中,博威合金技术市场部经理陈永力博士带来了《欧规充电器用PlugMax系列铜合金》主题演讲。
演讲亮点
随着USBPD充电协议不断更新升级,充电器的输出功率不断提高,充电器的体积和重量不断增大,在跌落测试和滚筒跌落测试中面临更大测试挑战。尤其是欧规充电器,对于插头材料的性能,特别对力学性能提出更高要求。针对充电器插头材料,博威合金分享了PlugMax系列材料选型方案。
充电器材料的技术要求
除了满足USBPD3.1快充标准,欧规充电器被要求通过IEC-1标准下的跌落测试和VDE-2-1规定的滚筒跌落测试。
△博威合金:数百款不同功率的充电器重量
在IEC-1标准下的跌落测试(即机械性能测试),要求充电器从1米高度下,按最不利的方向跌落3次。而跌落时受到的冲击力与重量成正比,即充电器功率越大,重量越大,跌落时受到的冲击力越大。插头作为充电器凸出在外的部件,如插头材料强度不足,在跌落时易发生弯曲,甚至断裂,则被认为充电器质量不达标。
△跌落时发生弯曲
此外,欧规充电器还需通过滚筒跌落测试。该测试要求充电器在0.5米高度下,按其重量,在滚筒中反复进行随机跌落测试。安规标准规定,克以下,-克,克以上充电器,分别需通过0次,次和次的滚筒跌落测试挑战。而这样的测试,对充电器插头材料提出了更为严苛的性能要求。
以往,厂商多用锡青铜、不锈钢来生产插头。然而,锡青铜和不锈钢切削效率低,易缠屑,加工成本极高。与此同时,两者导电低,尤其是不锈钢,导电率不到纯铜的5%。在大功率充电过程中,极易因温升过高,引发火灾。针对以上难点,博威合金开发了无铅环保的插头专用铜合金PlugMax系列。
PlugMax系列合金,解决设计难题
PlugMax系列合金无铅、无铍,完全符合包括欧盟RoHS法令在内的各国环保合金要求。
△材料性能对比图,气泡大小代表切削性能的相对高低
01高强度PlugMax10与PlugMax11
高强度PlugMax10、PlugMax11具有高弹性抗弯曲、导电率良好、耐腐蚀等性能,解决了大功率充电器插头面对跌落测试出现弯曲的问题。
无铍高弹PlugMax10:超高的强度与良好的导电性能,强度媲美铍铜C17/CuBe2,可通过高达克欧规充电器的滚筒跌落测试。
高导易切削PlugMax11:比不锈钢、磷青铜的强度更高,导电性能更加优异,切削性能也更高。它的切削不易缠绕在零部件上,对刀具磨损小,具有更少的刀具修磨次数和调机次数,能够显著降低加工成本。根据使用经验,PlugMax11普遍适用于重量小于克的中等功率的充电器。
02无铅易切削PlugMax12、PlugMax15合金
PlugMax12跟PlugMax15具有无铅环保、易车削成型、成本相对较低等综合优势,满足了充电器插头行业推广无铅产品,同时保持较好的加工效率和较低成本等需求。
PlugMax12跟PlugMax15的力学性能略优于铅黄铜C,导电率则与铅黄铜相当。它的切削性能与铅黄铜非常接近。这些合金可以满足普通充电器的使用要求。一般适用于重量80克以下,功率30瓦以下的充电器。更多充电器材料解决方案,可
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