3月29日，由充電頭網(wǎng)主辦的2022（春季）充電展同期活動之一“USB PD&Type-C亞洲大會”于線上成功召開。來自快充電源行業(yè)多位技術(shù)專家，圍繞快充電源小體積、高集成、PD3.1、大功率、多接口、高效率等熱門話題，展開精彩討論。其中，博威合金技術(shù)市場部經(jīng)理陳永力博士帶來了《歐規(guī)充電器用PlugMax系列銅合金》主題演講。
演講亮點(diǎn)隨著USB PD充電協(xié)議不斷更新升級，充電器的輸出功率不斷提高，充電器的體積和重量不斷增大，在跌落測試和滾筒跌落測試中面臨更大測試挑戰(zhàn)。尤其是歐規(guī)充電器，對于插頭材料的性能，特別對力學(xué)性能提出更高要求。針對充電器插頭材料，博威合金分享了PlugMax系列材料選型方案。

充電器材料的技術(shù)要求除了滿足USB PD3.1快充標(biāo)準(zhǔn)，歐規(guī)充電器被要求通過IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)下的跌落測試和VDE 0620-2-1規(guī)定的滾筒跌落測試。
△博威合金：數(shù)百款不同功率的充電器重量在IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)下的跌落測試（即機(jī)械性能測試），要求充電器從1米高度下，按最不利的方向跌落3次。而跌落時(shí)受到的沖擊力與重量成正比，即充電器功率越大，重量越大，跌落時(shí)受到的沖擊力越大。插頭作為充電器凸出在外的部件，如插頭材料強(qiáng)度不足，在跌落時(shí)易發(fā)生彎曲，甚至斷裂，則被認(rèn)為充電器質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。
△跌落時(shí)發(fā)生彎曲此外，歐規(guī)充電器還需通過滾筒跌落測試。該測試要求充電器在0.5米高度下，按其重量，在滾筒中反復(fù)進(jìn)行隨機(jī)跌落測試。安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，100克以下，100-200克，200克以上充電器，分別需通過1000次，500次和100次的滾筒跌落測試挑戰(zhàn)。而這樣的測試，對充電器插頭材料提出了更為嚴(yán)苛的性能要求。以往，廠商多用錫青銅、不銹鋼來生產(chǎn)插頭。然而，錫青銅和不銹鋼切削效率低，易纏屑，加工成本極高。與此同時(shí)，兩者導(dǎo)電低，尤其是不銹鋼，導(dǎo)電率不到純銅的5%。在大功率充電過程中，極易因溫升過高，引發(fā)火災(zāi)。針對以上難點(diǎn)，博威合金開發(fā)了無鉛環(huán)保的插頭專用銅合金PlugMax系列。

PlugMax系列合金，解決設(shè)計(jì)難題

PlugMax系列合金無鉛、無鈹，完全符合包括歐盟RoHS法令在內(nèi)的各國環(huán)保合金要求。

△材料性能對比圖，氣泡大小代表切削性能的相對高低
01 高強(qiáng)度PlugMax10與PlugMax11

高強(qiáng)度PlugMax10、PlugMax11具有高彈性抗彎曲、導(dǎo)電率良好、耐腐蝕等性能，解決了大功率充電器插頭面對跌落測試出現(xiàn)彎曲的問題。

無鈹高彈PlugMax10：超高的強(qiáng)度與良好的導(dǎo)電性能，強(qiáng)度媲美鈹銅C17200/CuBe2，可通過高達(dá)350克歐規(guī)充電器的滾筒跌落測試。

高導(dǎo)易切削PlugMax11：比不銹鋼、磷青銅的強(qiáng)度更高，導(dǎo)電性能更加優(yōu)異，切削性能也更高。它的切削不易纏繞在零部件上，對刀具磨損小，具有更少的刀具修磨次數(shù)和調(diào)機(jī)次數(shù)，能夠顯著降低加工成本。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，PlugMax11普遍適用于重量小于200克的中等功率的充電器。

02無鉛易切削PlugMax12、PlugMax15合金PlugMax12跟PlugMax15具有無鉛環(huán)保、易車削成型、成本相對較低等綜合優(yōu)勢，滿足了充電器插頭行業(yè)推廣無鉛產(chǎn)品，同時(shí)保持較好的加工效率和較低成本等需求。

PlugMax12跟PlugMax15的力學(xué)性能略優(yōu)于鉛黃銅C3604，導(dǎo)電率則與鉛黃銅相當(dāng)。它的切削性能與鉛黃銅非常接近。這些合金可以滿足普通充電器的使用要求。一般適用于重量80克以下，功率30瓦以下的充電器。