Superficies de contacto en conectores: se puede lograr un alto rendimiento incluso con menos oro
Los procesos de galvanoplastia más avanzados aumentan la rentabilidad de los conectores para placas de circuito impreso
Cuando es necesario garantizar a largo plazo la fiabilidad absoluta de un conector, incluso en condiciones de uso y ambientales exigentes, las superficies de contacto recubiertas de oro siguen siendo la mejor opción para los conectores. Sin embargo, en muchos casos de aplicación, los requisitos de rendimiento también pueden satisfacerse con un sistema de recubrimiento que requiera un menor contenido de oro.
El diseño de los conectores para placas de circuito impreso se basa habitualmente en el mejor equilibrio posible entre los requisitos técnicos y económicos. Desde la perspectiva técnica, se deben considerar factores como la resistencia mecánica de la conexión, las condiciones ambientales específicas durante el funcionamiento y las especificaciones concretas del rendimiento de transmisión que debe proporcionarse. Desde el punto de vista de la rentabilidad, surge la pregunta de cuál debe ser realmente el nivel de calidad del producto teniendo en cuenta la finalidad y la duración de la aplicación.
El oro suele ser la primera opción como superficie de contacto en los conectores.
Especialmente en el caso de productos de alta calidad y técnicamente sofisticados, la exigencia por parte del cliente de que las superficies de contacto del conector estén recubiertas de oro suele ser algo habitual. De hecho, el oro es el único material que combina de manera óptima todas las propiedades que determinan la calidad de un conector: el oro es resistente a la corrosión y soporta incluso las condiciones ambientales más duras, apenas muestra fatiga del material incluso tras numerosos ciclos de conexión y garantiza una transmisión óptima de corriente y tensión incluso a temperaturas de hasta 150 grados Celsius. Como alternativa más económica, se ofrece tradicionalmente, y dependiendo de la aplicación, un recubrimiento de plata, que en cuanto a conductividad eléctrica supera incluso al oro. Sin embargo, la fuerza de contacto normal, entonces significativamente mayor, puede dar lugar a restricciones indeseadas en el diseño constructivo del conector en casos concretos.
El uso selectivo del oro reduce los costes en las conexiones enchufables

Quien no quiera prescindir del oro puede, al menos, reducir al mínimo su uso: por ejemplo, recubriendo los contactos de las regletas de cuchillas y de resortes solo de forma puntual y directamente en el punto de paso efectivo de la corriente y la tensión.
En el sistema de contacto de doble cara Scale-X del conector Zero8 se utilizan para ello dos máscaras puntuales, ya que las superficies funcionales están dispuestas en ambos lados.
Más información sobre el sistema de contactos Scale-X »
En el sistema de contacto de doble cara Scale-X del conector Zero8 se utilizan para ello dos máscaras puntuales, ya que las superficies funcionales están dispuestas en ambos lados.
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Recubrimientos alternativos para conectores con alta funcionalidad

Aleación de paladio y níquel con recubrimiento de oro
. Entre los ejemplos típicos de alternativas al oro se encuentra el recubrimiento de las superficies de contacto con una combinación de un 80 % de paladio y un 20 % de níquel, con una fina capa de oro como superficie de contacto. Esta capa se denomina «flash gold». Esta estructura de capas ofrece una resistencia a la corrosión comparable a la del oro. El flash de oro es necesario para que los conectores compatibles puedan acoplarse entre sí sin restricciones. Además, no es necesario ajustar la fuerza de contacto normal al modificar el sistema de recubrimiento. En cuanto a las propiedades esenciales de un conector (resistencia de contacto, resistencia dieléctrica, capacidad de carga de corriente, calentamiento propio durante el funcionamiento), las superficies de contacto de PdNi constituyen, en definitiva, una alternativa de alto rendimiento y rentable a los productos con recubrimiento de oro puro.
Aleación de níquel-fósforo con recubrimiento de oro
Otra alternativa al oro es una aleación de níquel-fósforo a la que se le aplica además una fina capa de oro. La aleación de níquel-fósforo es especialmente dura y dúctil, y se considera químicamente noble, lo que se traduce en bajas tasas de desgaste y una alta resistencia a la corrosión. Al prescindir casi por completo de metales preciosos, esta aleación resulta muy rentable.
. Entre los ejemplos típicos de alternativas al oro se encuentra el recubrimiento de las superficies de contacto con una combinación de un 80 % de paladio y un 20 % de níquel, con una fina capa de oro como superficie de contacto. Esta capa se denomina «flash gold». Esta estructura de capas ofrece una resistencia a la corrosión comparable a la del oro. El flash de oro es necesario para que los conectores compatibles puedan acoplarse entre sí sin restricciones. Además, no es necesario ajustar la fuerza de contacto normal al modificar el sistema de recubrimiento. En cuanto a las propiedades esenciales de un conector (resistencia de contacto, resistencia dieléctrica, capacidad de carga de corriente, calentamiento propio durante el funcionamiento), las superficies de contacto de PdNi constituyen, en definitiva, una alternativa de alto rendimiento y rentable a los productos con recubrimiento de oro puro.
Aleación de níquel-fósforo con recubrimiento de oro
Otra alternativa al oro es una aleación de níquel-fósforo a la que se le aplica además una fina capa de oro. La aleación de níquel-fósforo es especialmente dura y dúctil, y se considera químicamente noble, lo que se traduce en bajas tasas de desgaste y una alta resistencia a la corrosión. Al prescindir casi por completo de metales preciosos, esta aleación resulta muy rentable.
El servicio interno de galvanoplastia del fabricante de conectores ofrece la máxima flexibilidad

En Europa se utilizan desde el siglo XVIII muchas técnicas de galvanoplastia diferentes. Predomina la galvanoplastia de piezas individuales, en la que se distingue entre galvanoplastia en bastidor y galvanoplastia en tambor. Como su nombre indica, en la galvanoplastia en bastidor las piezas que se van a recubrir se cuelgan en bastidores y se sumergen. En la galvanoplastia en tambor, las piezas individuales se introducen en un tambor y, de este modo, se sumergen en el electrolito. La galvanoplastia en tambor es típica para productos a granel, como el Boardlock en los conectores.
Para el recubrimiento de conectores, los fabricantes suelen recurrir al proceso de galvanización en cinta. En este caso, los componentes se hacen pasar a través de una instalación de galvanización en forma de cinta continua. En comparación con la galvanización en tambor o en bastidor, en la galvanización en cinta siempre prevalecen las mismas condiciones de proceso, lo que garantiza un espesor de capa fiable y uniforme.
En el proceso de fabricación de la galvanización en cinta, las cintas troqueladas con las piezas en bruto de los contactos se automatizan y se hacen pasar a una velocidad relativamente alta a través de los baños de galvanización. Enrollados en bobinas y, por lo tanto, protegidos contra daños por manipulación o transporte, los contactos recubiertos están entonces inmediatamente disponibles para el montaje automatizado de las carcasas de los conectores.
Para el recubrimiento de conectores, los fabricantes suelen recurrir al proceso de galvanización en cinta. En este caso, los componentes se hacen pasar a través de una instalación de galvanización en forma de cinta continua. En comparación con la galvanización en tambor o en bastidor, en la galvanización en cinta siempre prevalecen las mismas condiciones de proceso, lo que garantiza un espesor de capa fiable y uniforme.
En el proceso de fabricación de la galvanización en cinta, las cintas troqueladas con las piezas en bruto de los contactos se automatizan y se hacen pasar a una velocidad relativamente alta a través de los baños de galvanización. Enrollados en bobinas y, por lo tanto, protegidos contra daños por manipulación o transporte, los contactos recubiertos están entonces inmediatamente disponibles para el montaje automatizado de las carcasas de los conectores.
Gracias a la optimización continua del proceso de producción, una planta propia de galvanoplastia en cinta no solo permite una gran versatilidad en cuanto al tipo de contactos que se van a procesar, sino que, además, permite obtener de forma económica superficies de contacto con características específicas y personalizadas. En cuanto al uso del oro, un fabricante de conectores que cuente con su propia instalación de galvanoplastia interna puede reducir al mínimo absoluto el uso de este valioso metal precioso, por ejemplo, recubriendo los contactos de las regletas de cuchillas y de resortes solo de forma puntual y directamente en el punto de transición real de la corriente y la tensión. Además, disponer de una instalación de galvanoplastia propia ofrece a los fabricantes de conectores la ventaja de poder realizar una gran variedad de combinaciones de materiales adicionales, como níquel, estaño, estaño/plomo, níquel/fósforo y paladio.
Para lograr una relación coste-beneficio óptima y garantizar la máxima flexibilidad en cuanto a la superficie de contacto y los recubrimientos que se van a configurar, se recomienda elegir un fabricante de conectores que cuente con su propia instalación de galvanoplastia. ept GmbH, uno de los principales fabricantes mundiales de conectores para placas de circuito impreso, cuenta con seis líneas propias de galvanoplastia en cinta en dos sedes alemanas y permite, con un esfuerzo mínimo en cuanto a modificaciones, la fabricación de recubrimientos a partir de un máximo de 10 combinaciones de superficies diferentes.
Para lograr una relación coste-beneficio óptima y garantizar la máxima flexibilidad en cuanto a la superficie de contacto y los recubrimientos que se van a configurar, se recomienda elegir un fabricante de conectores que cuente con su propia instalación de galvanoplastia. ept GmbH, uno de los principales fabricantes mundiales de conectores para placas de circuito impreso, cuenta con seis líneas propias de galvanoplastia en cinta en dos sedes alemanas y permite, con un esfuerzo mínimo en cuanto a modificaciones, la fabricación de recubrimientos a partir de un máximo de 10 combinaciones de superficies diferentes.
Control de calidad en nuestros propios laboratorios
La configuración específica para cada cliente y aplicación de los conectores para placas de circuito impreso no se limita, por tanto, a la superficie, sino que abarca toda la estructura de un contacto, incluidos el material base y la capa intermedia. Basándose en los requisitos técnicos y económicos correspondientes, los procesos desarrollados internamente permiten fabricar productos con el máximo grado de personalización, cuya calidad se verifica mediante pruebas continuas en nuestros propios laboratorios. De este modo, se comprueba el funcionamiento conforme a las especificaciones en condiciones que superan con creces las normas pertinentes. Un ejemplo son los requisitos de la norma DIN 41612 para conectores, según los cuales la calidad de un producto debe estar plenamente garantizada incluso tras 500 (nivel de calidad 1) o 400 (nivel de calidad 2) ciclos de conexión.
Proceso de producción sostenible

Además de una rentabilidad óptima y la máxima calidad del producto, el recubrimiento en líneas de galvanoplastia propias permite un uso lo más respetuoso posible de los recursos empleados. Entre ellos se incluyen, además de los materiales de recubrimiento, sobre todo las sustancias químicas necesarias en el proceso de galvanoplastia, que en el fabricante de conectores ept se tratan de forma exhaustiva mediante un sistema interno de tratamiento de aguas residuales. Además, el agua de enjuague utilizada para limpiar los contactos galvanizados se recircula a través de una instalación de intercambio iónico, lo que reduce al mínimo el consumo de agua potable de las instalaciones.
ept garantiza la sostenibilidad de la producción mediante un complejo sistema de gestión de proyectos y procesos, así como mediante sus propias capacidades para el desarrollo y la producción de todos los medios operativos necesarios. La empresa diseña con su propio personal las herramientas y máquinas necesarias para la fabricación de conectores para placas de circuito impreso. Desde la fabricación a medida hasta el mantenimiento de las instalaciones, pasando por la planificación eléctrica, todos los trabajos necesarios para el funcionamiento continuo se realizan internamente, con el fin de mejorar constantemente la producción y adaptarla a los últimos avances.
ept garantiza la sostenibilidad de la producción mediante un complejo sistema de gestión de proyectos y procesos, así como mediante sus propias capacidades para el desarrollo y la producción de todos los medios operativos necesarios. La empresa diseña con su propio personal las herramientas y máquinas necesarias para la fabricación de conectores para placas de circuito impreso. Desde la fabricación a medida hasta el mantenimiento de las instalaciones, pasando por la planificación eléctrica, todos los trabajos necesarios para el funcionamiento continuo se realizan internamente, con el fin de mejorar constantemente la producción y adaptarla a los últimos avances.
Seminario web «Superficies de contacto en el ámbito de las conexiones»

¿Desea saber más sobre las superficies de contacto en el ámbito de los conectores y los procesos de galvanoplastia?
Nuestro experto en superficies, Christoph Schnatz, le explicará las propiedades más importantes de las superficies de contacto de oro, plata, níquel, paladio y estaño, y le indicará qué superficie de contacto es la más adecuada en cada caso, para que factores como la durabilidad, las condiciones ambientales exigentes y las condiciones eléctricas no afecten a la transmisión de datos.
En el seminario web encontrará explicaciones detalladas y ejemplos prácticos.
Más información sobre el seminario web »
Nuestro experto en superficies, Christoph Schnatz, le explicará las propiedades más importantes de las superficies de contacto de oro, plata, níquel, paladio y estaño, y le indicará qué superficie de contacto es la más adecuada en cada caso, para que factores como la durabilidad, las condiciones ambientales exigentes y las condiciones eléctricas no afecten a la transmisión de datos.
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