Γνώσεις βιομηχανίας μαλακών συνδέσεων φύλλου χαλκού

 

Η μαλακή σύνδεση φύλλου χαλκού είναι μια εύκαμπτη αγώγιμη σύνδεση υψηλού-ρεύματος που σχηματίζεται από τεχνολογία συγκόλλησης υπό πίεση στερεάς- κατάστασης. Συνήθως υπερτίθεται και συγκολλάται από πολλαπλές στρώσεις φύλλου χαλκού υψηλής-καθαρότητας. Αυτό το προϊόν διαδραματίζει βασικό ρόλο στους τομείς των ηλεκτρονικών, της ηλεκτρικής ενέργειας και της νέας ενέργειας, επιτυγχάνοντας κυρίως αποδοτικές και αξιόπιστες αγώγιμες συνδέσεις. Η βασική αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην ατομική διάχυση: υπό τη συνδυασμένη δράση υψηλής θερμοκρασίας και εξωτερικής πίεσης, τα άτομα στις επιφάνειες επαφής των παρακείμενων φύλλων χαλκού διαχέονται μεταξύ τους και σχηματίζουν νέους μεταλλικούς δεσμούς, δημιουργώντας έτσι μια στερεή-σύνδεση χωρίς χρήση κόλλησης ή ροής. Μεταξύ αυτών, το Flexible Copper Busbar χρησιμοποιείται ευρέως σε καταστάσεις όπου είναι απαραίτητο να προσαρμοστεί σε κραδασμούς, θερμική διαστολή και συστολή του εξοπλισμού ή όπου ο χώρος εγκατάστασης είναι περιορισμένος λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας (συνήθως πάνω από 98% IACS) και της εξαιρετικής μηχανικής ευελιξίας.

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή συγκόλληση ή τη συγκόλληση με κασσίτερο, αυτή η διαδικασία συγκόλλησης διάχυσης αποφεύγει εντελώς το πιτσίλισμα, τους πόρους, τα κενά και την απελευθέρωση επιβλαβών ουσιών από ροές που περιέχουν μόλυβδο- ή αλογόνο-που μπορεί να προκύψουν κατά τη διαδικασία συγκόλλησης και έχει σημαντικά πλεονεκτήματα περιβαλλοντικής προστασίας και αξιοπιστίας. Επιπλέον, δεδομένου ότι δεν υπάρχει εισαγωγή τρίτου υλικού, η αντίσταση της διεπαφής σύνδεσης είναι σχεδόν ίση με την αντίσταση της ίδιας της μήτρας χαλκού, η οποία είναι κρίσιμη για εφαρμογές που απαιτούν εκατοντάδες ή και χιλιάδες αμπέρ υψηλού ρεύματος για να περάσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Στο πλαίσιο των τρεχουσών διπλών απαιτήσεων της πράσινης κατασκευής και της υψηλής αξιοπιστίας στην παγκόσμια βιομηχανία ηλεκτρονικών, οι μαλακές συνδέσεις με φύλλο χαλκού έχουν γίνει μια από τις ιδανικές τεχνικές διαδρομές για την αντικατάσταση των παραδοσιακών σκληρών συνδέσεων ή των πλεκτών συνδέσεων.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ο σχεδιασμός των μαλακών συνδέσεων από φύλλο χαλκού βασίζεται στη βαθιά ενσωμάτωση των δύο φαινομενικά αντιφατικών ιδιοτήτων της υψηλής αγωγιμότητας και της υψηλής ευελιξίας. Οι πρώτες ύλες χρησιμοποιούν γενικά ταινία χαλκού ποιότητας Τ2 ή ανώτερης ποιότητας (δηλαδή, Όχι. 2 καθαρού χαλκού και άνω), η περιεκτικότητα σε χαλκό δεν είναι μικρότερη από 99,95% και η συνολική περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες ελέγχεται αυστηρά εντός 0,05% για να διασφαλιστεί η καλύτερη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος. Το πάχος ενός μόνο κομματιού φύλλου χαλκού είναι μία από τις βασικές παραμέτρους του σχεδίου και το κανονικό εύρος είναι μεταξύ 0,03mm και 1mm: όσο πιο λεπτό είναι το πάχος, τόσο καλύτερη είναι η συνολική ευελιξία και τόσο μικρότερη είναι η ακτίνα κάμψης μετά την τοποθέτηση πολλαπλών στρώσεων. Ωστόσο, αντίστοιχα, όσο περισσότερα στρώματα πρέπει να τοποθετηθούν, τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις ομοιομορφίας για τη διαδικασία συγκόλλησης. Αντίθετα, το παχύτερο φύλλο χαλκού μπορεί να προσφέρει υψηλότερη δομική ακαμψία και είναι κατάλληλο για σενάρια που απαιτούν συντήρηση σχήματος. Το σχήμα και η δομή του προϊόντος μπορούν να προσαρμοστούν σε μεγάλο βαθμό σύμφωνα με τον πραγματικό χώρο εγκατάστασης και την ηλεκτρική κατεύθυνση. Τα κοινά περιλαμβάνουν ίσια,{13}}σχήμα U,-σχήμα L,-σχήμα Z και ειδικά-τμήματα σε σχήμα με συγκεκριμένη γωνία περιστροφής. Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη διάβρωση σε σκληρά περιβάλλοντα όπως υγρασία, ψεκασμός αλατιού ή βιομηχανική ρύπανση, η επιφάνεια επαφής (δηλαδή το άκρο συγκόλλησης ή το τερματικό τμήμα σύνδεσης) μπορεί να υποβληθεί σε επιφανειακή επεξεργασία όπως απαιτείται. Για παράδειγμα, η κονσέρβα Copper BusBar αναφέρεται σε ένα προϊόν του οποίου η επιφάνεια είναι ομοιόμορφα επιμεταλλωμένη με ένα στρώμα καθαρού κασσίτερου. Το στρώμα κασσίτερου μπορεί όχι μόνο να απομονώσει αποτελεσματικά την επαφή μεταξύ της μήτρας χαλκού και του διαβρωτικού μέσου, αλλά και να μειώσει την αντίσταση επαφής και να αποτρέψει το σχηματισμό οξειδίου του χαλκού.

Επιπλέον, η επινικελίωση ή η επάργυρη είναι επίσης κατάλληλες για περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας ή καταστάσεις με ακραίες απαιτήσεις σε αντίσταση επαφής. Σε επίπεδο μηχανικής σχεδίασης, οι μηχανικοί πρέπει να προσδιορίσουν με ακρίβεια τις βασικές διαστάσεις, όπως το πλάτος του προϊόντος (A), το συνολικό πάχος (B), το μήκος της επιφάνειας τοποθέτησης (A1), τη γωνία κάμψης και την ακτίνα κάμψης και να διασφαλίσουν ότι η επιπεδότητα της επιφάνειας επαφής μετά τη συγκόλληση συνήθως δεν υπερβαίνει τα 0,1 mm για να διασφαλιστεί η στενή εφαρμογή με τους ακροδέκτες της συσκευής. Μετά την ολοκλήρωση του καλουπώματος, το προϊόν συνήθως πρέπει να γυαλιστεί για να αφαιρεθούν τα ρινίσματα, να καθαριστεί χημικά για να αφαιρεθούν τα οξείδια της επιφάνειας, να στεγνώσει για να αφαιρεθεί η υπολειπόμενη υγρασία και να επικαλυφθεί με μονωτικά χιτώνια PET ή σιλικόνης όπως απαιτείται για να καλύψει τις απαιτήσεις ασφαλούς απόστασης ερπυσμού σε διαφορετικά επίπεδα τάσης.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Σύμφωνα με τη διαφορά στην πηγή θερμότητας συγκόλλησης και τον μηχανισμό σύνδεσης, οι μαλακές συνδέσεις με φύλλο χαλκού χωρίζονται κυρίως σε δύο κατηγορίες: τύπο συγκόλλησης υπό πίεση και τύπο συγκόλλησης στην πραγματική παραγωγή. Μεταξύ αυτών, ο τύπος συγκόλλησης υπό πίεση αντιπροσωπεύει την πιο κύρια τεχνική κατεύθυνση επί του παρόντος. Συγκόλληση υπό πίεση Το Flexible BusBar χρησιμοποιεί συγκόλληση διάχυσης πολυμερούς (γνωστή και ως συγκόλληση με μοριακή διάχυση ή συγκόλληση με διάχυση στερεάς- κατάστασης). Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί χαμηλή τάση και υψηλό ρεύμα για να παράγει θερμότητα Joule μέσω του ηλεκτροδίου συγκόλλησης, με αποτέλεσμα η περιοχή προς συγκόλληση να θερμαίνεται γρήγορα έως και 0,6 έως 0,8 φορές το σημείο τήξης του χαλκού (περίπου 700 βαθμούς έως 900 μοίρες), ενώ εφαρμόζεται αξονική πίεση δεκάδων έως εκατοντάδων MPa. Κάτω από αυτήν την κατάσταση, τα άτομα στην επιφάνεια επαφής του φύλλου χαλκού αποκτούν αρκετή ενέργεια για να διαπεράσουν το ενεργειακό φράγμα, να διαχυθούν μεταξύ τους και να σχηματίσουν μια πλήρη στρώση σύνδεσης κόκκων, χωρίς καμία μετάβαση υγρής φάσης σε όλη τη διαδικασία. Το καταλληλότερο πάχος φύλλου χαλκού για αυτή τη διαδικασία είναι 0,05 mm έως 0,30 mm, το οποίο μπορεί να επιτύχει μία-μια φορά συνολική συγκόλληση δεκάδων ή και εκατοντάδων στρώσεων φύλλου χαλκού. Όταν το πλάτος του προϊόντος (Α) είναι μεγαλύτερο από 90 mm και το συνολικό πάχος (Β) είναι μεγαλύτερο από 60 mm, προκειμένου να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη κατανομή πίεσης και θερμοκρασίας σε κάθε σημείο της επιφάνειας επαφής μεγάλου μεγέθους, ένα επιπλέον στρώμα χάλκινης πλάκας πάχους 1 mm συχνά προσαρτάται στα δύο άκρα της στοίβας του φύλλου χαλκού ως μέσο εξισορρόπησης και εξισορρόπησης της πίεσης.

Όταν το πλάτος του προϊόντος υπερβαίνει τα 140 mm και το συνολικό πάχος υπερβαίνει τα 130 mm, λόγω των περιορισμών της ικανότητας θέρμανσης και της ομοιομορφίας πίεσης του εξοπλισμού συγκόλλησης διάχυσης, χρησιμοποιείται συχνά η διαδικασία συγκόλλησης με βάση το ασήμι-. Ο εύκαμπτος χάλκινος δίαυλος τύπου συγκόλλησης προ-αποθέτει ασήμι, χαλκό, φώσφορο και άλλα υλικά συγκόλλησης μεταξύ στρωμάτων ή στα άκρα του φύλλου χαλκού και λιώνει το υλικό συγκόλλησης σε θερμοκρασία ελαφρώς υψηλότερη από το σημείο τήξης του υλικού συγκόλλησης (συνήθως 650 μοίρες -) και γεμίζει τη σύνδεση με 80 βαθμούς. Αν και η συγκόλληση μπορεί να επιτύχει προϊόντα με μεγαλύτερα μεγέθη ή πιο πολύπλοκα σχήματα, θα πρέπει να σημειωθεί ότι το ίδιο το στρώμα συγκόλλησης έχει μια συγκεκριμένη ειδική αντίσταση και μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση ανόπτησης του φύλλου χαλκού σε υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, από{10}}μακροπρόθεσμη προοπτική αξιοπιστίας, οι απευθείας συνδέσεις χαλκού-προς-χαλκού που σχηματίζονται με συγκόλληση διάχυσης είναι ανώτερες από τις συγκολλημένες αρθρώσεις όσον αφορά τη σταθερότητα του θερμικού κύκλου, την αντοχή στην ηλεκτρομετανάστευση και τον κίνδυνο διάβρωσης της διεπαφής. Επομένως, εάν οι συνθήκες το επιτρέπουν, η διαδικασία συγκόλλησης υπό πίεση είναι η προτιμώμενη μέθοδος κατασκευής για ράβδους χαλκού υψηλής απόδοσης.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Οι μαλακές συνδέσεις με φύλλο χαλκού διαδραματίζουν αναντικατάστατο ρόλο σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας και των μεταφορών λόγω της υψηλής χωρητικότητας-μεταφοράς ρεύματος και της ευέλικτης λειτουργίας αντιστάθμισης. Στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων, πρόκειται για ένα Automotive Copper Busbar που συνδέει κυψέλες σε σειρά και παράλληλα εντός του πακέτου μπαταριών και μεταξύ των μονάδων. Βασικά εξαρτήματα: Από τη μία πλευρά, η εξαιρετικά χαμηλή αντίστασή του (συνήθως σε επίπεδο μικρο-ohm) διασφαλίζει ότι η απώλεια ενέργειας ελαχιστοποιείται κάτω από εκατοντάδες αμπέρ ρεύματος φόρτισης και εκφόρτισης. Από την άλλη πλευρά, η δομή πολυστρωματικού φύλλου χαλκού μπορεί να απορροφήσει τέλεια τη διαστολή του πάχους και τη συστολή του πυρήνα της μπαταρίας κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης (το πλάτος είναι περίπου 1%-3%), ενώ αντέχει τους κραδασμούς και την πρόσκρουση του οχήματος κατά την οδήγηση, αποφεύγοντας αποτελεσματικά το σχίσιμο του ακροδέκτη ή το χαλάρωση των μπουλονιών που μπορεί να προκληθεί από σκληρές συνδέσεις. Εκτός από το εσωτερικό της μπαταρίας, αυτό το προϊόν χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στη διασύνδεση υψηλής τάσης τριών ηλεκτρικών συστημάτων, όπως ελεγκτές κινητήρα (MCU), κουτιά διανομής ισχύος υψηλής τάσης (PDU), ενσωματωμένους φορτιστές (OBC) και μετατροπείς συνεχούς ρεύματος (DCDC).

Στον τομέα του εξοπλισμού ισχύος, οι μαλακές συνδέσεις με φύλλο χαλκού χρησιμοποιούνται συχνά ως εύκαμπτοι βραχυκυκλωτήρες μεταξύ των ζυγών εξόδου της γεννήτριας και των δακτυλίων μετασχηματιστή, οι οποίοι μπορούν να αντισταθμίσουν τα σφάλματα ευθυγράμμισης κατά την εγκατάσταση και τη θερμική επιμήκυνση κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού. Χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως σε κινητές συνδέσεις διακοπτών υψηλής και χαμηλής-τάσης μεταξύ αυτόματων διακοπτών και ζυγών για τη διευκόλυνση της εξαγωγής και της συντήρησης του εξοπλισμού. Σε βιομηχανικά σενάρια υψηλής τρέχουσας-όπως η ηλεκτρολυτική τήξη και η παραγωγή άνθρακα, μια χάλκινη εύκαμπτη ράβδος μπορεί να χρειαστεί να μεταφέρει δεκάδες χιλιάδες αμπέρ συνεχούς ρεύματος ενώ συνδέει πολλαπλά ερμάρια ανορθωτή και ηλεκτρολύτες. Η ευελιξία του μπορεί να προσαρμοστεί στην καθίζηση θεμελίωσης του εργοστασίου ή στη θερμική παραμόρφωση του εξοπλισμού.

Επιπλέον, στους σταθμούς βάσης επικοινωνίας 5G, η ειδική δομή των μαλακών συνδέσεων με φύλλο χαλκού συμβάλλει στην αποδυνάμωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών υψηλής-συχνότητας. στον εξοπλισμό απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI), ορισμένες μαλακές συνδέσεις από φύλλο χαλκού εξαιρετικά-ειδικού σχήματος-με απαιτήσεις επιπεδότητας έως και 0,02 mm χρησιμοποιούνται για ψύξη σε περιβάλλοντα χαμηλής-θερμοκρασίας. Στον τομέα της σιδηροδρομικής μεταφοράς, χρησιμοποιούνται μαλακές συνδέσεις ενισχυμένου φύλλου χαλκού μεταξύ μετατροπέων έλξης και βοηθητικών ερμαρίων ισχύος. Συνολικά, το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας των μαλακών συνδέσεων με φύλλο χαλκού είναι συνήθως -40 μοίρες έως +300 μοίρες και επιλέγοντας κατάλληλη επιμετάλλωση (όπως επικασσιτερωμένη χάλκινη ράβδος διαύλου, η οποία διαβρώνει κατά προτίμηση το στρώμα κασσίτερου παρά τη χάλκινη βάση σε υγρά περιβάλλοντα), η διάρκεια ζωής του προϊόντος σε ψεκασμό αλατιού ή όξινα περιβάλλοντα μπορεί να παραταθεί σημαντικά.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Καλώς ήρθατε να επικοινωνήσετε μαζί μας για να συζητήσουμε πώς να το χρησιμοποιήσετε καλύτεραΣυγκόλληση ράβδων με πλαστικοποιημένο φύλλο χαλκούγια να βοηθήσετε το έργο σας να επιτύχει ασφαλή και αποδοτική μετάδοση ενέργειας.