Znalost průmyslového odvětví měkkých spojů z měděné fólie

 

Měkké spojení s měděnou fólií je vysoko{0}}proudé flexibilní vodivé spojení vytvořené technologií tlakového svařování v pevném stavu-. Obvykle je překryt a svařen několika vrstvami měděné fólie vysoké-ryzosti. Tento produkt hraje klíčovou roli v oblasti elektroniky, elektřiny a nové energetiky, především dosahuje efektivních a spolehlivých vodivých spojení. Jeho základní pracovní princip je založen na atomové difúzi: při kombinovaném působení vysoké teploty a vnějšího tlaku se atomy na kontaktních plochách sousedních měděných fólií vzájemně difundují a vytvářejí nové kovové vazby, čímž se získá pevné-pevné spojení bez použití jakékoli pájky nebo tavidla. Mezi nimi je flexibilní měděná přípojnice široce používána v situacích, kdy je nutné se přizpůsobit vibracím zařízení, tepelné roztažnosti a kontrakci, nebo kde je instalační prostor omezený díky své vynikající elektrické vodivosti (obvykle nad 98 % IACS) a vynikající mechanické flexibilitě.

Ve srovnání s tradičním pájením nebo pájením cínem tento proces difúzního svařování zcela zamezuje rozstřiku, pórům, dutinám a uvolňování škodlivých látek z tavidel obsahujících olovo- nebo halogen-, které se mohou objevit během procesu svařování, a má významné výhody v oblasti ochrany životního prostředí a spolehlivosti. Navíc, protože není zaveden žádný třetí materiál, odpor spojovacího rozhraní je téměř stejný jako odpor samotné měděné matrice, což je kritické pro aplikace, které vyžadují stovky nebo dokonce tisíce ampérů vysokého proudu, aby procházely po dlouhou dobu. Na pozadí současných dvojích požadavků na zelenou výrobu a vysokou spolehlivost v globálním elektronickém průmyslu se měkká spojení z měděné fólie stala jednou z ideálních technických cest k nahrazení tradičních pevných spojení nebo spojení s opletením.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Konstrukce měkkých spojů z měděné fólie je založena na hluboké integraci dvou zdánlivě protichůdných vlastností vysoké vodivosti a vysoké flexibility. Jako suroviny se obecně používá měděná páska T2 nebo vyšší (tj. čistá měď č Tloušťka jednoho kusu měděné fólie je jedním ze základních parametrů návrhu a normální rozsah je mezi 0,03 mm a 1 mm: čím tenčí je tloušťka, tím lepší je celková flexibilita a tím menší je poloměr ohybu po navrstvení více vrstev. V souladu s tím však platí, že čím více vrstev je třeba navrstvit, tím vyšší jsou požadavky na jednotnost procesu svařování; naopak silnější měděná fólie může poskytnout vyšší strukturální tuhost a je vhodná pro scénáře, které vyžadují údržbu tvaru. Tvar a strukturu produktu lze vysoce přizpůsobit podle skutečného instalačního prostoru a elektrického směru. Mezi běžné patří rovné díly ve tvaru U, -, L, Z- a speciální{16} díly s určitým úhlem natočení. Aby se zlepšila odolnost proti korozi v drsných prostředích, jako je vlhkost, solná mlha nebo průmyslové znečištění, může být kontaktní povrch (tj. svařovací konec nebo část připojovací svorky) povrchově upraven podle potřeby. Například Tinned Copper BusBar označuje výrobek, jehož povrch je rovnoměrně pokoven vrstvou čistého cínu. Cínová vrstva může nejen účinně izolovat kontakt mezi měděnou matricí a korozním prostředím, ale také snížit kontaktní odpor a zabránit tvorbě oxidu mědi.

Kromě toho je niklování nebo stříbření vhodné i do prostředí s vysokou teplotou nebo do situací s extrémními požadavky na přechodový odpor. Na úrovni mechanického návrhu musí inženýři přesně specifikovat klíčové rozměrové parametry, jako je šířka produktu (A), celková tloušťka (B), délka montážní plochy (A1), úhel ohybu a poloměr ohybu a zajistit, aby rovinnost kontaktního povrchu po svařování obvykle nepřesáhla 0,1 mm, aby bylo zajištěno pevné usazení s koncovkami zařízení. Po dokončení formování je obvykle třeba výrobek vyleštit, aby se odstranily otřepy na hranách, chemicky vyčistit, aby se odstranily povrchové oxidy, vysušit, aby se odstranila zbytková vlhkost, a podle potřeby potáhnout PET nebo silikonovými izolačními manžetami, aby byly splněny požadavky na bezpečnou povrchovou vzdálenost při různých úrovních napětí.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Podle rozdílu ve zdroji svařovacího tepla a spojovacím mechanismu se měkká spojení z měděné fólie dělí hlavně do dvou kategorií: typ tlakového svařování a typ pájení ve skutečné výrobě. Mezi nimi typ tlakového svařování představuje v současnosti nejhlavnější technický směr. Tlakové svařování Flexible BusBar využívá polymerní difúzní svařování (také známé jako molekulární difúzní svařování nebo pevné -difúzní svařování). Tento proces využívá nízké napětí a vysoký proud k generování Jouleova tepla přes svařovací elektrodu, což způsobí, že se svařovaná oblast rychle zahřeje na 0,6 až 0,8 násobek bodu tání mědi (přibližně 700 stupňů až 900 stupňů), přičemž působí axiální tlak v řádu desítek až stovek MPa. Za těchto podmínek získávají atomy na kontaktním povrchu měděné fólie dostatek energie, aby prolomily energetickou bariéru, vzájemně se difundovaly a vytvořily kompletní vrstvu spojující zrno, aniž by v celém procesu došlo k jakémukoli přechodu kapalné fáze. Nejvhodnější tloušťka měděné fólie pro tento proces je 0,05 mm až 0,30 mm, čímž lze dosáhnout jednorázového{12}}celkového svařování desítek nebo dokonce stovek vrstev měděné fólie. Když je šířka produktu (A) větší než 90 mm a celková tloušťka (B) je větší než 60 mm, za účelem zajištění rovnoměrného rozložení tlaku a teploty v každém bodě velké-dotykové plochy se na oba konce svazku měděných fólií často připevňuje další vrstva měděné desky o tloušťce 1 mm jako médium pro vyrovnávání tlaku a tepla a poté se provádí tlakové svařování.

Když šířka produktu přesahuje 140 mm a celková tloušťka přesahuje 130 mm, v důsledku omezení kapacity ohřevu a rovnoměrnosti tlaku zařízení pro difúzní svařování se často používá proces pájení na bázi stříbra. Flexibilní měděná přípojnice typu pájení před-nanese stříbro, měď, fosfor a další pájecí materiály mezi vrstvy měděné fólie nebo na koncích a roztaví pájecí materiál při teplotě mírně vyšší, než je bod tání pájecího materiálu (obvykle 650 stupňů -800 stupňů), aby se vyplnila mezera rozhraní a po ochlazení vytvořilo spojení. Ačkoli lze pájením natvrdo dosáhnout výrobků s většími rozměry nebo složitějšími tvary, je třeba poznamenat, že samotná vrstva pájky má určitý měrný odpor a může ovlivnit stav žíhání měděné fólie při vysokých teplotách. Z dlouhodobého hlediska spolehlivosti jsou navíc přímé spoje mědi{11}}k{13}}měď vytvořené difúzním svařováním lepší než pájené spoje, pokud jde o stabilitu tepelného cyklu, odolnost vůči elektromigraci a žádné riziko koroze rozhraní. Pokud to podmínky dovolí, je proces tlakového svařování preferovanou výrobní metodou pro vysoce výkonné měděné přípojnice.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Měkké spoje z měděné fólie hrají nezastupitelnou roli v mnoha průmyslových a dopravních oborech, protože mají vysokou proudovou-kapacitu a flexibilní kompenzační funkci. V oblasti nových energetických vozidel je to automobilová měděná přípojnice, která spojuje články sériově a paralelně v rámci bateriového bloku a mezi moduly. Základní komponenty: Na jedné straně jeho extrémně nízký odpor (obvykle na úrovni mikro-ohmů) zajišťuje minimalizaci energetických ztrát při stovkách ampérů nabíjecího a vybíjecího proudu; na druhé straně vícevrstvá měděná fólie dokáže dokonale absorbovat roztahování a smršťování jádra baterie během procesu nabíjení a vybíjení (amplituda je asi 1 %-3 %) a zároveň odolává vibracím a nárazům vozidla při jízdě, čímž účinně zabraňuje trhání svorek nebo uvolnění šroubů, které může být způsobeno tvrdými spoji. Kromě vnitřku baterie je tento produkt také široce používán pro vysokonapěťové propojení tří elektrických systémů, jako jsou ovladače motorů (MCU), vysokonapěťové rozvodné skříně (PDU), palubní nabíječky (OBC) a měniče stejnosměrného proudu (DCDC).

V oblasti energetických zařízení se měkká spojení z měděné fólie často používají jako flexibilní propojky mezi výstupními přípojnicemi generátoru a průchodkami transformátoru, které mohou kompenzovat chyby seřízení během instalace a tepelné prodloužení během provozu zařízení. Běžně se také používají v pohyblivých spojích vysokonapěťových a nízkonapěťových-rozvaděčů mezi jističi a přípojnicemi, aby se usnadnilo vytahování a údržba zařízení. Ve vysoce-proudých průmyslových scénářích, jako je elektrolytické tavení a výroba uhlíku, může měděná flexibilní přípojnice potřebovat přenášet desítky tisíc ampérů stejnosměrného proudu při připojení více skříní usměrňovačů a elektrolyzérů. Jeho flexibilita se může přizpůsobit sedání základů továrny nebo tepelné deformaci zařízení.

V komunikačních základnových stanicích 5G navíc speciální struktura měkkých spojení z měděné fólie pomáhá zeslabit vysokofrekvenční-elektromagnetické rušení; v zařízeních pro zobrazování pomocí magnetické rezonance (MRI) se pro chlazení v nízkoteplotních prostředích používají některé ultra-přesné speciální-tvarované měděné fólie s požadavky na rovinnost až 0,02 mm; v oblasti železniční dopravy se mezi trakčními měniči a pomocnými napájecími skříněmi používají měkká měkká spojení zesílená měděnou fólií. Celkově je rozsah provozních teplot měkkých spojů s měděnou fólií obvykle -40 stupňů až +300 stupňů a výběrem vhodného pokovení (jako je pocínovaná měděná sběrnice, která ve vlhkém prostředí přednostně koroduje cínovou vrstvu než měděnou základnu), lze životnost produktu v solné mlze nebo kyselém prostředí výrazně prodloužit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vítejte, kontaktujte nás a prodiskutujte, jak lépe používatSvařování laminovaných přípojnic měděnou fóliípomoci vašemu projektu dosáhnout bezpečného a efektivního přenosu energie.