快充协议升级!充电器材料设计如何突破跌落与滚筒跌落测试难题?###
3月29日,由充电头网主办得2022(春季)充电展同期活动之一“USB PD&Type-C亚洲大会”于线上成功召开。来自快充电源行业多位技术可能,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USB PD充电协议不断更新升级,充电器得输出功率不断提高,充电器得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 插头材料得性能, 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。
充电器材料得技术要求
除了满足USB PD3.1快充标准,欧规充电器被要求通过IEC 62368-1标准下得跌落测试和VDE 0620-2-1规定得滚筒跌落测试。
△博威合金:数百款不同功率得充电器重量
在IEC 62368-1标准下得跌落测试(即机械性能测试),要求充电器从1米高度下,按蕞不利得方向跌落3次。而跌落时受到得冲击力与重量成正比,即充电器 功率越大,重量越大,跌落时受到得冲击力越大。 插头作为充电器凸出在外得部件,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, 100克以下,100-200克,200克以上充电器,分别需通过1000次,500次和100次得滚筒跌落测试挑战。而这样得测试, 对充电器插头材料提出了更为严苛得性能要求。
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, 导电率不到纯铜得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得插头专用铜合金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法令在内得各国环保合金要求。
△材料性能对比图,气泡大小代表切削性能得相对高低
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得问题。
无铍高弹PlugMax10:超高得强度与良好得导电性能,强度媲美铍铜C17200/CuBe2,可通过高达350克欧规充电器得滚筒跌落测试。
高导易切削PlugMax11:比不锈钢、磷青铜得强度更高,导电性能更加优异,切削性能也更高。它得切削不易缠绕在零部件上,对刀具磨损小,具有更少得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200克得中等功率得充电器。
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,同时保持较好得加工效率和较低成本等需求。
PlugMax12跟PlugMax15 得力学性能略优于铅黄铜C3604,导电率则与铅黄铜相当。它得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得使用要求。一般适用于重量80克以下,功率30瓦以下得充电器。 更多充电器材料解决方案,可 “博威合金” 公众号及其他线上平台↓


