Avantages des contacts plaqués or par rapport aux contacts plaqués argent

Dans les boutons-poussoirs et divers interrupteurs électriques, notamment les boutons d'arrêt d'urgence, le choix des matériaux de contact est essentiel pour garantir des performances, une fiabilité et une durabilité optimales. L'or et l'argent font partie des matériaux les plus utilisés pour les contacts. Chacun d'eux offre des avantages distincts, et le choix du matériau le plus adapté dépend de l'application spécifique et des conditions de fonctionnement de l'interrupteur. Cet article de blog étudie les avantages des contacts plaqués or par rapport aux contacts plaqués argent, en particulier dans le contexte des interfaces homme-machine (IHM) dans diverses applications, des circuits de transmission de signaux de bas niveau aux machines industrielles à charge élevée.

Machines automatisées avec interrupteurs et boutons-poussoirs pour IHM. (Source de l'image : EAO)

Présentation des contacts plaqués or et plaqués argent

Contacts plaqués argent

L'argent est un matériau exceptionnellement conducteur, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les contacts électriques, en particulier dans les applications haute puissance. Il est fréquemment utilisé dans les scénarios qui nécessitent un fort courant, notamment les machines industrielles, les commutateurs, ainsi que les interrupteurs sur les appareils électroménagers. Néanmoins, l'argent présente un inconvénient de taille : il est sujet à l'oxydation en cas d'exposition à l'air et à l'humidité. Cette oxydation peut entraîner une résistance de contact accrue, ce qui finit par réduire la fiabilité de l'interrupteur, en particulier dans les situations à faible charge.

Contacts plaqués or

L'or fait preuve d'une résistance remarquable à la corrosion et offre une conductivité exceptionnelle à basse tension. Lorsqu'il est appliqué comme matériau de placage par-dessus un substrat comme l'argent, l'or empêche efficacement l'oxydation, assurant ainsi une connexion nette et stable pendant de longues périodes. Les contacts plaqués or sont particulièrement adaptés aux applications de bas niveau où la précision et la fiabilité sont essentielles, comme le traitement des signaux, les panneaux de commande et les équipements audio/vidéo.

L'or est généralement supérieur à l'argent pour les applications de placage de contacts. (Source de l'image : EAO)

Comparaison des performances entre les contacts plaqués or et plaqués argent

Applications avancées

Les contacts en argent sont exceptionnellement efficaces pour les applications impliquant des tensions moyennes à hautes (typiquement aux alentours de 20 V) et au-delà, et des courants jusqu'à 10 A. La capacité de l'argent à gérer ces charges importantes garantit un fonctionnement à la fois efficace et fiable. Par ailleurs, l'éventuelle oxydation qui se développe sur les contacts plaqués argent est souvent « nettoyée électriquement » par le flux de courant important qui élimine efficacement la couche d'oxydation. Cette propriété autonettoyante permet aux contacts en argent de maintenir leurs performances, même en cas de contrainte électrique majeure.

Applications typiques :

• Interrupteurs de machines industrielles
• Interrupteurs d'appareils électroménagers haute puissance
• Circuits de commutation directs

L'argent convient mieux aux applications impliquant des tensions et des courants plus élevés. (Source de l'image : EAO)

Applications de bas niveau

Pour les applications impliquant des niveaux plus faibles, comme les circuits de traitement des signaux et les tensions inférieures à 20 V environ, les contacts en argent peuvent ne pas suffire en raison de leur tendance à s'oxyder. Lors d'un fonctionnement avec de faibles courants, ces contacts n'ont pas assez d'énergie pour passer outre la couche d'oxydation, ce qui entraîne des performances de commutation irrégulières. Dans ces scénarios, les contacts plaqués or présentent un avantage considérable. L'or est inerte et résiste à l'oxydation, ce qui contribue à maintenir une surface propre et garantit une commutation à faible résistance, même avec des niveaux de courant et de tension inférieurs.

Applications typiques :

• Signaux de commande pour les machines
• Systèmes de commande extérieurs à distance avec arrêt d'urgence
• Interrupteurs d'instrumentation
• Équipements audio et vidéo

Les contacts plaqués or conviennent mieux aux applications impliquant des tensions et des courants plus faibles. (Source de l'image : EAO)

Avantages des contacts plaqués or

• Résistance à l'oxydation

Le principal avantage des contacts plaqués or réside dans leur résistance exceptionnelle à la corrosion et à l'oxydation. Contrairement aux contacts en argent qui développent au fil du temps une couche d'oxydation pouvant augmenter la résistance de contact, l'or ne s'oxyde pas. Cette caractéristique rend les contacts plaqués or particulièrement importants dans les applications de transmission de signaux de bas niveau où la moindre augmentation de la résistance de contact peut interférer avec le bon fonctionnement du circuit.

• Fiabilité dans les environnements pollués et humides

Les contacts plaqués or sont adaptés à une utilisation dans les environnements difficiles caractérisés par l'humidité, la poussière et divers polluants. Dans ces conditions, les contacts en argent ont tendance à s'oxyder rapidement, tandis que les contacts en or maintiennent leurs performances sans détérioration. Par conséquent, les contacts plaqués or constituent souvent l'option privilégiée pour les interrupteurs utilisés dans des applications en extérieur ou dans des installations industrielles exposées à des polluants environnementaux.

• Commutation de signaux de bas niveau

Les contacts plaqués or sont parfaits pour les applications qui nécessitent une faible tension et un faible courant. Ces applications incluent les systèmes de commande, les instruments de précision et les équipements audio/vidéo où il est essentiel de préserver l'intégrité des signaux et d'éviter les interférences provoquées par une résistance de contact élevée.

Avantages supplémentaires des contacts en alliage or/argent homogène

Certains interrupteurs haut de gamme présentent des contacts électriques entièrement composés d'un alliage or/argent spécialisé. Cette conception garantit des performances exceptionnelles dans les applications exigeant des interrupteurs haute fiabilité capables de fonctionner pendant des dizaines d'années, et efficaces aussi bien dans les scénarios de commutation de bas niveau (moins de 17 V) que dans les scénarios de niveau supérieur. Ces interrupteurs sont particulièrement avantageux dans les environnements où l'humidité et la pollution peuvent entraîner une oxydation. Lors de la commutation de signaux à plus haute tension, comme 110 VCC ou 250 VCA, l'intégrité du contact de l'interrupteur reste intacte étant donné qu'il n'y a pas de placage or susceptible de se dégrader. Par conséquent, l'interrupteur maintient sa faible résistance de contact et sa résistance à l'oxydation, et il est ainsi adapté à de futurs besoins de commutation à une tension inférieure.

Selon la tension et le courant, il existe différentes recommandations de séries de contacts pour différentes applications. (Source de l'image : EAO)

Limitations et éléments à prendre en compte

Coût

L'or est un métal précieux, et l'application d'un placage or aux contacts entraîne une augmentation des coûts de production. Dans les scénarios à charge élevée où les contacts en argent sont appropriés, le coût supplémentaire d'un placage or n'est probablement pas justifié. À l'inverse, dans les applications impliquant des signaux sensibles et de bas niveau, les performances améliorées des contacts plaqués or, voire des contacts avancés en alliage or/argent homogène, justifient souvent le coût supplémentaire amorti par la durée de vie de l'interrupteur.

Contact

Plage de charges

Les contacts en argent peuvent gérer des charges supérieures allant jusqu'à 500 VCA. De leur côté, les contacts plaqués or ont typiquement des restrictions quant à la tension et au courant, avec un maximum de 24 VCA/VCC et 200 mA. Par conséquent, il est essentiel de choisir le matériau de contact en fonction des spécifications de charge électrique de l'application, afin d'atteindre des performances optimales.

Conclusion

La décision quant à l'utilisation de contacts plaqués or ou argent est influencée par l'application et les facteurs environnementaux qui entourent l'utilisation des boutons-poussoirs et des interrupteurs. Les contacts en argent sont particulièrement efficaces dans les scénarios haute puissance à charge élevée, où l'oxydation peut s'éliminer toute seule. À l'inverse, pour les applications de bas niveau, les contacts plaqués or ou en alliage or/argent homogène offrent des performances accrues en réduisant l'oxydation et en garantissant une commutation fiable et régulière, en particulier dans les environnements pollués ou humides. En reconnaissant les avantages et les inconvénients de chaque matériau, les concepteurs et ingénieurs peuvent prendre des décisions éclairées qui amélioreront les performances et la durabilité de leurs interrupteurs électriques.

Choisir le bon matériau de contact est essentiel pour optimiser la durée de vie des interrupteurs et des boutons-poussoirs. (Source de l'image : EAO)

Utilisez des contacts plaqués or dans les scénarios où la fiabilité est essentielle, comme pour les signaux de bas niveau, et où les tensions sont typiquement inférieures à 20 V, ou dans les situations où l'humidité ou d'autres facteurs environnementaux pourraient entraîner l'oxydation de l'argent, comme pour les interrupteurs d'arrêt d'urgence. Utilisez des contacts en alliage or/argent homogène dans les applications haut de gamme qui nécessitent une fiabilité exceptionnelle à long terme, une résistance accrue à l'humidité et aux polluants, et/ou lorsqu'une commutation basse tension et haute tension peut être nécessaire au sein du même circuit. Optez pour des contacts en argent dans les installations industrielles haute tension supérieures à 20 V, où la rentabilité et la capacité liée à la charge sont des éléments clés, et où l'oxydation peut être réduite grâce au nettoyage électrique.