Confronto dei vantaggi dei contatti placcati in oro e in argento

È fondamentale scegliere i materiali di contatto più idonei nei pulsanti elettrici e nei vari tipi di interruttori, compresi quelli di arresto di emergenza, per garantire prestazioni, affidabilità e durata ottimali. L'oro e l'argento sono tra i materiali più utilizzati per i contatti. Offrono vantaggi diversi e la scelta di quello più adatto dipende dall'applicazione specifica e dalle condizioni di esercizio dell'interruttore. Questo blog esamina i vantaggi dei contatti dorati rispetto a quelli in argento, in particolare nel contesto delle interfacce uomo-macchina (HMI) in una serie di applicazioni, dai circuiti di segnale di basso livello ai macchinari industriali ad alto carico.

Macchinari automatizzati con interruttori e pulsanti per HMI. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Panoramica dei contatti in argento e placcati in oro

Contatti in argento

L'argento è un materiale eccezionalmente conduttivo, che lo rende ideale per l'uso nei contatti elettrici, soprattutto nelle applicazioni ad alta potenza. È comunemente utilizzato in progetti che richiedono una corrente elevata, tra cui macchinari industriali, interruttori di potenza e interruttori di elettrodomestici. Tuttavia, l'argento presenta uno svantaggio non indifferente: è soggetto a ossidazione se esposto all'aria e all'umidità. L'ossidazione può portare a un aumento della resistenza di contatto, riducendo l'affidabilità dell'interruttore nel tempo, soprattutto in situazioni di basso carico.

Contatti placcati in oro

L'oro offre una notevole resistenza alla corrosione e fornisce un'eccezionale conduttività a basse tensioni. Se applicato come materiale di placcatura su un substrato come l'argento, l'oro inibisce efficacemente l'ossidazione, mantenendo così una connessione pulita e stabile per molto tempo. I contatti placcati in oro sono particolarmente adatti per le applicazioni a basso livello in cui la precisione e l'affidabilità sono fondamentali, come nell'elaborazione dei segnali, nei pannelli di controllo e nelle apparecchiature audio-video.

L'oro è generalmente superiore all'argento per le applicazioni di placcatura dei contatti. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Confronto delle prestazioni: contatti placcati in oro contro contatti in argento

Applicazioni di alto livello

I contatti in argento sono eccezionalmente efficienti per le applicazioni che prevedono tensioni medio-alte, in genere intorno ai 20 V e oltre, e correnti fino a 10 A. La capacità dell'argento di gestire questi carichi così elevati garantisce un funzionamento efficace e affidabile. Inoltre, l'eventuale ossidazione che si sviluppa sui contatti in argento viene spesso "pulita elettricamente" dal notevole flusso di corrente che rimuove efficacemente lo strato di ossidazione. Questa proprietà autopulente consente ai contatti in argento di mantenere le proprie prestazioni anche in condizioni di forte stress elettrico.

Applicazioni tipiche:

• Interruttori per macchinari industriali
• Interruttori per apparecchi ad alta potenza
• Circuiti di commutazione diretta

L'argento è più adatto per applicazioni a tensione e corrente più elevate. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Applicazioni a basso livello

Per le applicazioni a basso livello, come i circuiti di elaborazione dei segnali e le tensioni inferiori a circa 20 V, i contatti in argento potrebbero non essere sufficienti a causa della loro propensione all'ossidazione. Quando funzionano con basse correnti, questi contatti non hanno a disposizione l'energia sufficiente per penetrare lo strato di ossidazione, con conseguenti prestazioni di commutazione disomogenee. In questi scenari, i contatti placcati in oro presentano un vantaggio significativo. L'oro è inerte e resistente all'ossidazione, il che contribuisce a mantenere una superficie pulita e garantisce una commutazione affidabile a bassa resistenza anche a correnti e tensioni inferiori.

Applicazioni tipiche:

• Segnali di controllo per macchinari
• Sistemi di controllo remoto per esterno con interruttore di arresto di emergenza
• Interruttori per strumentazione
• Apparecchiature audio/video

I contatti dorati sono più adatti per applicazioni a bassa tensione e bassa corrente. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Vantaggi dei contatti placcati in oro

• Resistenza all'ossidazione

Il vantaggio principale dei contatti placcati in oro è la loro eccezionale resistenza alla corrosione e all'ossidazione. A differenza dei contatti in argento, che con il tempo sviluppano uno strato di ossido che può aumentare la resistenza del contatto, l'oro non si ossida. Questa caratteristica rende i contatti placcati in oro particolarmente importanti nelle applicazioni di trasmissione di segnali di basso livello, dove anche lievi aumenti della resistenza di contatto possono interferire con la funzionalità del circuito.

• Affidabilità in ambienti inquinati e umidi

I contatti placcati in oro sono adatti all'uso in ambienti difficili caratterizzati da umidità, polvere e vari agenti inquinanti. In queste condizioni, i contatti in argento tendono a ossidarsi rapidamente, mentre quelli in oro mantengono le loro prestazioni senza deteriorarsi. Di conseguenza, i contatti dorati sono spesso l'opzione preferita per gli interruttori utilizzati in applicazioni in esterno o in ambienti industriali esposti a contaminanti ambientali.

• Commutazione di segnali di basso livello

I contatti placcati in oro sono ideali per le applicazioni che richiedono bassa tensione e bassa corrente. Tali applicazioni comprendono sistemi di controllo, strumenti di precisione e apparecchiature audio-video in cui è essenziale preservare l'integrità del segnale ed evitare le interferenze causate da un'elevata resistenza di contatto.

Vantaggi aggiuntivi dei contatti in lega omogenea argento/oro

Alcuni interruttori di fascia alta sono dotati di contatti elettrici realizzati con una lega speciale di argento/oro su tutta la superficie del contatto di commutazione. Questa tecnologia garantisce prestazioni eccezionali nelle applicazioni che richiedono interruttori altamente affidabili, in grado di funzionare per decenni e di essere efficaci sia in scenari di commutazione a basso livello (meno di 17 V) che a livello più elevato. È particolarmente vantaggiosa in ambienti in cui l'umidità e la contaminazione possono causare l'ossidazione. Quando si commutano segnali ad alta tensione, come 110 V c.c. o 250 V c.a., l'integrità del contatto di commutazione rimane intatta, poiché non c'è placcatura in oro che possa consumarsi. Di conseguenza, l'interruttore mantiene la sua bassa resistenza di contatto e la sua resistenza all'ossidazione, il che lo rende adatto anche ad eventuali esigenze di commutazione di tensioni più basse.

A seconda della tensione e della corrente, sono consigliate serie di contatti diverse per le varie applicazioni. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Limitazioni e considerazioni

Costo

L'oro è un metallo prezioso e l'applicazione della doratura ai contatti aumenta i costi di produzione. In scenari ad alto carico, dove i contatti in argento sono adeguati, il costo aggiuntivo della doratura potrebbe non essere giustificato. Al contrario, nelle applicazioni con segnali sensibili e a basso livello, le migliori prestazioni dei contatti placcati in oro, o anche dei contatti in lega omogenea argento/oro, giustificano spesso il costo aggiuntivo che si ripartirà su tutta la durata di vita dell'interruttore.

Contatto

Intervallo di carico

I contatti in argento possono gestire carichi più elevati, fino a 500 V c.a. I contatti placcati in oro, invece, sono tipicamente soggetti a limitazioni di tensione e corrente, con un massimo di 24 V c.a./V c.c. e 200 mA. Di conseguenza, per ottenere prestazioni ottimali è essenziale abbinare il materiale di contatto con le specifiche di carico elettrico dell'applicazione.

Conclusione

La decisione di utilizzare contatti dorati o in argento è influenzata dall'applicazione e dai fattori ambientali relativi all'uso di pulsanti e interruttori. I contatti in argento sono particolarmente efficaci in scenari di alto carico e alta potenza, dove l'ossidazione può eliminarsi da sola. Al contrario, per le applicazioni a basso livello, i contatti placcati in oro o in lega omogenea argento/oro offrono prestazioni migliori, riducendo al minimo l'ossidazione e garantendo una commutazione costante e affidabile, soprattutto in ambienti inquinati o umidi. Riconoscendo i vantaggi e gli svantaggi di ciascun materiale, i progettisti e gli ingegneri possono fare scelte informate che migliorano le prestazioni e la durata dei loro interruttori elettrici a pulsante.

La scelta del materiale di contatto corretto è essenziale per massimizzare la durata degli interruttori e dei pulsanti. (Immagine per gentile concessione di EAO)

Utilizzate i contatti placcati in oro in situazioni in cui l'affidabilità è essenziale, come nei segnali di basso livello e dove le tensioni sono tipicamente inferiori a 20 V, o quando l'umidità o altri fattori ambientali potrebbero portare all'ossidazione dell'argento, come negli interruttori di arresto di emergenza. Utilizzate contatti in lega omogenea argento/oro in applicazioni di alto valore che richiedono un'eccezionale affidabilità a lungo termine, una maggiore resistenza all'umidità e ai contaminanti e/o in cui può essere necessaria la commutazione a bassa e alta tensione all'interno dello stesso circuito. Scegliete i contatti in argento in ambienti industriali ad alta tensione, superiore a 20 V, dove l'economicità e la capacità di carico sono considerazioni imprescindibili e l'ossidazione può essere mitigata attraverso la pulizia elettrica.