高性能車載繼電器復合材料觸點關鍵技術研究

摘 要：隨著改革開放程度的不斷加深，我國經濟發展水平不斷提高，人們生活水平日益提升，在此背景下，各種各樣的汽車數量飛速增加，大大地促進了汽車產業的發展，文章主要基于汽車中車載繼電器復合材料觸點的相關內容進行了研究，希望可以為相關技術人員提供幫助，僅供參考。

關鍵詞：車載繼電器；觸點；技術；研究

1 車載繼電器復合材料觸點研究背景

隨著時代的發展，汽車產業也在飛速成長。與之相關的各類電子產品也日益增加。汽車的發展，離不開電子原件的成長，尤其是繼電器方面，其對高性能車的影響力最大。現代社會人民的生活水平要求在不斷提高，對汽車繼電器的要求也在同比增長。因此繼電器在越來越小型化、高負荷的同時還要做到低功耗、壽命長、能承受的沖擊程度高，且與電磁兼容并有阻燃性等特性。現代汽車已逐步向智能、網絡化方面發展，對繼電器的要求也會越來越高，車載繼電器只有通過合理的設計與封裝才能經受住溫度的考驗。文章中，作者就高性能車載繼電器復合材料觸點關鍵技術研究做了如下探討。

車載繼電器，其接觸系統中最主要的部件便是觸點，觸點性能高低將直接對繼電器的可靠程度以及使用時長造成影響，嚴重者甚至會影響到汽車整體安全性能。據相關資料報告，繼電器如果發生故障90%以上的幾率是發生在觸點部分。繼電器的觸點部分，其工作頻率高，表層因不斷的摩擦導致其侵蝕程度遠大于繼電器的其他部件，表面磨損的同時并沒能加以很好地保養，與此同時，觸點部位電阻仍在不斷增大，當電阻超出觸點的承受范圍就會直接影響到電路的正常工作。除此之外，觸點繼續摩擦則會產生更多電阻，繼而產生更大的熱點并加深觸點的惡化程度，當熱度超過一定限制，便會讓繼電器永久熔焊，當繼電器完全停止工作時便會影響汽車正常行駛，繼而造成不可估量的后果。

本項目研究方向，主要以觸點的材料、工藝、結構、實驗分析等多個方面為主，填補國內車載繼電器觸點市場的這一空白，為使車載繼電器能創造良好的經濟與社會效益，并提高中國車載繼電器觸點行業在國際市場上的競爭力，也為汽車產業的未來發展鋪平道路。

2 車載繼電器復合材料觸點研究技術路線（圖1）

3 車載繼電器復合材料觸點關鍵技術和創新點

3.1 采用自主研制的復合材料制備技術

目前對于車載繼電器觸點材料銀氧化錫銦（AgSnO2In2O3）的制備一般采用兩種工藝制備方法，即內氧化（I/O）和粉末冶金（P/M）。針對I/O和P/M兩種工藝存在的問題，公司研究開發一種新的工藝，即上述兩者的結晶，合稱為預氧化工藝（P/O）。該工藝充分發揮了I/O與P/M兩者的優點，并避免了其缺點。發揮兩者凝固速度快的優勢，讓材料中的晶粒更加細微化并保證不偏析微觀的結構；避免了傳統工藝中內部結構不均勻以及容易產生貧痔區等缺點。

3.2 采用計算機仿真分析技術優化性能

設計繼電器觸點系統，可利用交互性的圖形技術，通過信息技術將三維樣機通過電腦屏幕呈現出來，再經由計算機仿真分析技術，使其擁有與實體機同等的性能。最后通過輔助軟件AMAMS的數據讀取技術，現實繼電器的觸點的高仿真可視化運動，并記錄下繼電器觸點在運動過程中所產生的特性曲線。通過上述技術與軟件的支撐，能讓繼電器觸點系統的設計工作達到最優化，繼而使繼電器的使用時長與電壽命得以提高。

3.3 采用自主創新設計結構，提高使用壽命

在結構設計階段，我們采用了自主研發的雙接觸結構方式，提高繼電器觸點中先接觸對的耐高溫以及耐沖擊能力，通過吸收電流與觸點接觸產生彈跳后的電弧能量使繼電器對后接觸對的材料要求得到有效降低；在斷開繼電器后，雖電路還未斷開，但后接觸對已先行分離，因此電弧并不能侵蝕后接觸對，先接觸對在后接觸對完全分離后才開始分離，利用互補的優勢使繼電器的壽命得以延長。

3.4 采用國內外先進的全自動沖壓焊接工藝技術

一般情況下觸點通常使用鉚接工藝，但鉚接工藝因為鉚接強度和孔準確度的原因往往會造成成品諸多不良，導致電氣壽命較短。我公司擬采用瑞士進口全自動焊接生產工藝，相對鉚接工藝，具有的優點如下：（1）節省了金屬材料；（2）簡化了加工與裝配的工藝，生產周期短，生產效率高；（3）結合強度高；（4）為結構設計提高較大的靈活性；（5）焊接過程易實現機械化和自動化。采用國內外先進的全自動沖壓焊接工藝技術，有效解決我國當前技術的局限性，有利于我國汽車產業的發展。

3.5 自主研制車載繼電器觸點電壽命模擬試驗平臺

通過試驗能獲取車載繼電器壽命指標將繼電器失效的原委進行詳盡的分析與研究，并給設計并改進產品提供重要依據，該試驗模擬平臺采用現代化的信息技術，經由計算機，將繼電器接通和分段的條件加以改變，滿足試驗所需的各項條件；試驗平臺試驗平臺具有繼電器接通、顯示具體數值、記錄回路電路波形等功能。通過對試驗平臺最終給出的各種數據進行分析，如工作頻率、試驗次數、失敗次數、持續時間等。在自主研發車載繼電器過程中使用試驗平臺進行試驗，將為車載繼電器觸點的數據分析優化起到非常重要的作用。

4 項目總結

綜上所述，本項目緊抓車載繼電器復合材料觸點開發的迫切需求，通過產學研聯合，從復合材料制備方法及工藝，觸點結構設計、生產工藝改善優化、試驗分析模擬平臺等全方位研究，實現具體自主知識產權的高性能車載繼電器復合材料觸點的關鍵技術及產業化，具有廣闊的市場前景和良好的社會經濟效益。并能為汽車產業的發展提供有力的支持。