Dans les domaines de fabrication haut de gamme tels que l'électronique, l'aérospatiale et le médical, la technologie de placage à l'or, avec ses propriétés électriques, sa résistance à la corrosion et sa stabilité supérieures, est devenue un processus clé pour améliorer la fiabilité des contacts bimétalliques plaqués Au. Le placage à l'or consiste à déposer une couche d'or sur la surface d'un substrat à l'aide de méthodes électrochimiques. Ce processus conserve la résistance mécanique du substrat tout en lui conférant les propriétés uniques de l'or, ce qui le rend largement utilisé dans divers contacts de précision, connecteurs et autres composants centraux.
La technologie du placage à l’or est principalement divisée en trois catégories basées sur les caractéristiques du processus et les exigences de l’application. Chaque catégorie diffère par sa composition, ses performances et ses scénarios applicables, correspondant précisément aux besoins d'utilisation de différentes industries. Le placage à l’or dur, en particulier, présente comme principal avantage une résistance à l’usure exceptionnelle. Il s’agit d’ajouter de petites quantités d’éléments d’alliage tels que le nickel et le cobalt à la couche d’or ; dans certaines applications, le fer et l'arsenic peuvent être utilisés. En affinant la structure du grain, la couche d'or atteint une luminosité et une dureté plus élevées. Ce type de placage à l'or convient aux applications impliquant un contact glissant ou une liaison continue et peut résister à une utilisation à long terme-sans dommage. Il s'agit d'un type courant de contact électrique plaqué or, prolongeant efficacement la durée de vie du contact.
Contrairement au placage à l'or dur, le placage à l'or doux utilise de l'or de haute-pureté supérieure à 99,9 %, sans aucun élément d'alliage ajouté. Sa dureté maximale n'est que de 90 Knoop et sa structure de grain est plus fine que celle du placage à l'or dur. En raison de l'absence d'impuretés qui s'oxydent facilement, le placage à l'or doux convient aux environnements à haute -température et aux processus de liaison de fils, et convient également aux conceptions de contacts statiques à faible-charge, telles que les connexions à la terre. De plus, sa grande pureté et sa biocompatibilité en font le type de placage à l'or préféré pour les composants médicaux, et il peut être utilisé pour la protection des contacts électriques avec revêtement en or dans divers dispositifs médicaux implantables.
Le placage à l'or double-phase combine les avantages du placage à l'or dur et mou. En déposant simultanément une couche d’or dur et une couche d’or mou, il équilibre la résistance à l’usure et la résistance à la corrosion. En règle générale, une couche d'or mou est plaquée sur la couche d'or dur, conservant la résistance à l'usure de l'or dur tout en exploitant les propriétés de l'or mou pour améliorer la résistance globale à la corrosion. Étant donné que les structures granulaires des deux couches d’or ne correspondent pas, la porosité est plus faible et la consommation de matériaux est plus économique. Il convient aux composants de précision haut de gamme avec des exigences de performances strictes, tels que les contacts électriques plaqués or dans l'industrie aérospatiale.
Un processus de placage à l'or standard pour les contacts plaqués or pour commutateurs implique six étapes principales, chacune ayant un impact direct sur la qualité et les performances de la couche d'or afin de garantir que le produit final répond aux normes de l'industrie. La première étape est la préparation, où le polissage, le culbutage et le sablage éliminent soigneusement les couches de saleté, d'huile et d'oxyde de la surface du substrat, jetant ainsi les bases d'une galvanoplastie ultérieure. Ceci est suivi d'un nettoyage et d'un rinçage, à l'aide d'un nettoyage électrique-, d'un nettoyage à la vapeur ou d'un nettoyage par ultrasons pour purifier davantage la surface. Le rinçage élimine les agents de nettoyage résiduels, garantissant ainsi que la surface du substrat est propre et exempte d'impuretés.
L'ajout d'une couche de blister est crucial pour améliorer l'adhérence de l'or. Généralement, le nickel est déposé par électrolyse sur la surface du substrat en tant que couche tampon pour améliorer la liaison entre le matériau de placage et le substrat, empêchant ainsi le décollement ultérieur de la couche d'or. Un deuxième rinçage est nécessaire après cette étape. L'étape d'apprêt consiste à appliquer plusieurs couches, souvent composées de cuivre, de nickel et d'or, pour optimiser davantage les propriétés de surface. Lors de l'étape de revêtement finale, le substrat est immergé dans un bain de galvanoplastie aux ions d'or, avec une tension et une température strictement contrôlées pour garantir que les ions d'or soient adsorbés sur la surface du substrat, formant une couche d'or uniforme. Différents substrats pour les contacts revêtus d'or nécessitent différents paramètres de température et de tension. Enfin, le rinçage et le séchage complètent l'ensemble du processus. Si la qualité de la couche d’or est inférieure aux normes, une retouche est nécessaire.
L'application généralisée de la technologie de placage à l'or découle de ses principaux avantages uniques, qui la rendent indispensable, en particulier dans-la fabrication haut de gamme. En termes de conductivité, l'or est le troisième métal le plus conducteur au monde, avec une conductivité de 21,4 nΩm. Bien que légèrement inférieur à l'argent et au cuivre, il ne forme pas d'oxydes et peut maintenir une conductivité stable même dans des environnements difficiles à long terme. C'est la principale raison pour laquelle les contacts plaqués or sont largement utilisés dans les domaines de l'aérospatiale et de l'électronique.
Parallèlement, l'or possède une excellente conductivité thermique, une excellente ductilité et une non--réactivité, avec une conductivité thermique de 315 W/mK, ce qui le rend adapté aux environnements extrêmes tels que l'espace et le forage en fond de trou. Sa haute ductilité le rend idéal pour la fabrication de contacts plaqués or pour contacteurs et ressorts, capables de résister à des cycles de contact répétés sans défaillance. Sa non-réactivité et sa forte résistance à la corrosion lui permettent de résister aux substances corrosives telles que les acides oxydants forts et le sulfure d'hydrogène, ce qui le rend adapté aux composants exposés à des environnements difficiles. De plus, l'or est non-toxique, biocompatible et peut être utilisé dans des dispositifs médicaux, tout en possédant également un excellent attrait visuel, soulignant la qualité haut de gamme-des produits.
Des connecteurs de précision dans le domaine aérospatial aux dispositifs implantables dans le domaine médical, en passant par divers contacts dans le domaine de l'électronique, la technologie du placage à l'or a toujours joué un rôle crucial. La sélection appropriée du type de placage à l'or et le strict respect des normes de processus peuvent maximiser les avantages du placage à l'or, améliorer la fiabilité et la durée de vie des contacts plaqués or pour relais et promouvoir un développement de haute qualité dans l'industrie manufacturière haut de gamme.
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