Analýza technologie tažení drátu a niklování v procesu povrchové úpravy přípojnic z holé mědi

Při výrobě a výrobním procesu holých měděných přípojnic po celou dobu jejich životního cyklu je proces povrchové úpravy jako klíčový článek, který dává výrobku „druhý život“. Mezi nimi jsou dvě metody zpracování jádra proces tažení povrchového drátu a technologie pokovování niklem. Od mikroskopické po makroskopickou úroveň utvářejí výkon a životnost elektrické sběrnice ve všech aspektech. Jejich důležitost je-samozřejmá.

 

 

Proces povrchového tažení drátu je v podstatě technologie povrchové úpravy založená na principu mechanického zpracování. Jeho jádro spočívá ve vytvoření pravidelné mikrostruktury na povrchu zemní přípojnice prostřednictvím specifických fyzikálních efektů. Konkrétně se zařízení pro tažení drátu běžně používané ve výrobní praxi dělí hlavně na stroje na tažení drátu válečkem a stroje na tažení drátu s pískovým pásem. Stroj na tažení drátu s válečky používá karbidové válečky s různými vzory k vytváření relativního pohybu s povrchem měděné přípojnice pod pohonem motoru a „replikuje“ vzory na povrchu válce na povrch měděné přípojnice prostřednictvím tlaku; pásový tahač drátu spoléhá na vysokorychlostní-běžící pískový pás, který řeže povrch BusBar Electrical brusným efektem částic písku.

 

Ve skutečném provozu musí operátor přesně nastavit různé parametry tažného zařízení podle specifikací, materiálů a požadavků konečné aplikace přípojnice pro ABB. Například pro tenčí měděné přípojnice je vyžadována nižší rychlost tažení drátu (asi 5-10 m/min) a menší tlak (0,1-0,3 MPa), aby se zabránilo deformaci elektrické měděné přípojnice; u silnějších měděných přípojnic lze rychlost a tlak přiměřeně zvýšit a ideální povrchový efekt lze postupně dosáhnout vícenásobným tažením drátu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Výhody tohoto procesu představují více{0}}dimenzionální charakteristiky:

1. Zvýšení estetické hodnoty:Po tažení drátu rovnoběžné nebo křížové vzory vytvořené na povrchu měděné pevné sběrnice narušují monotónní zrcadlový efekt původního měděného materiálu a dodávají produktu jedinečnou průmyslovou estetiku. Tento texturovaný povrch nejen zlepšuje celkový vizuální stupeň v rozvodných skříních, rozvaděčích a dalším vybavení, ale také usnadňuje instalačním technikům rychlou identifikaci přípojnic s různými funkcemi.

2. Optimalizovaná vodivost:Odstranění povrchového oxidového filmu a nečistot výrazně zlepšuje rovinnost povrchu měděné přípojnice na atomární -úrovni. Studie ukázaly, že hodnota drsnosti povrchu Ra Power BusBar po jemném tažení drátu může být snížena z původních 3-5μm na 0,5-1μm, což přiblíží kontakt s elektrickým konektorem a sníží přechodový odpor o cca 8%-12%. Ve scénářích přenosu vysokého výkonu může účinně snížit ztráty energie a tvorbu tepla.

3. Posílení povrchové ochrany:Mikroskopická textura vytvořená tažením drátu do určité míry zvětšuje povrch. Když se provádějí následné ochranné úpravy, jako je pokovování niklem, větší kontaktní plocha může poskytnout více vazebných míst, což zvyšuje adhezi mezi pokovením a elektrickou sběrnicí o 30 %-50 %, což účinně zabraňuje odlupování pokovení při dlouhodobém používání.

 

Technologie niklování je důležitým prostředkem pro vytvoření funkční kovové vrstvy na povrchu holé měděné přípojnice. Jeho princip je založen na elektrochemické reakci nebo chemické redukční reakci kovových iontů. Podle různých principů procesu se dělí hlavně na dvě metody: galvanické pokovování niklem a chemické niklování. Galvanické pokovování niklu má způsobit, že ionty niklu v pokovovacím roztoku získávají elektrony na povrchu vysokonapěťové přípojnice působením stejnosměrného elektrického pole a ukládají se za vzniku kovové niklové vrstvy; chemické niklování je použití redukčního činidla (jako je fosfornan sodný) k redukci a ukládání niklových iontů na povrch měděné přípojnice s katalytickou aktivitou bez externího napájení. Oba procesy mají své vlastní charakteristiky.

 

Galvanické pokovování niklu má výhody vysoké rychlosti nanášení a silné ovladatelnosti tloušťky povlaku, což je vhodné pro hromadnou výrobu; chemické niklování může vytvořit rovnoměrný povlak na povrchu složitých tvarů, zvláště vhodný pro úpravu slepých děr, hlubokých drážek a dalších dílů.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Klíčová role technologie niklování se odráží v mnoha aspektech:
1. Skoky odolnosti proti korozi:Nikl může ve vzduchu rychle vytvořit hustý oxidový film (NiO). Tento oxidový film má tloušťku pouze několik nanometrů, ale má extrémně vysokou chemickou stabilitu a může účinně blokovat kyslík, vlhkost a korozivní plyny v kontaktu s měděnou přípojnicí. V průmyslové atmosféře mohou holé měděné přípojnice bez niklování během několika měsíců vykazovat zjevnou rez, zatímco přípojnice po niklování nemohou na povrchu zachovat žádné zjevné známky koroze po dobu 3-5 let. V prostředí s vysokou solnou mlhou, jako jsou pobřežní oblasti, je ochranný účinek poniklované vrstvy výraznější, což může prodloužit životnost přípojnice na 8-10 let.

2. Synergické zvýšení elektrické a tepelné vodivosti:Přestože je elektrická vodivost niklu o něco nižší než mědi, zůstává na vysoké úrovni (asi 27 % mědi) a jeho tepelná vodivost je dobrá. Metalurgická vazba vytvořená mezi poniklovanou-vrstvou a poniklovanou-poniklovanou sběrnicí zajišťuje, že proud a teplo mohou být účinně přenášeny mezi dvěma kovovými rozhraními. Ve vysokofrekvenčních obvodech může poniklovaná vrstva účinně snížit dopad kožního efektu a zlepšit stabilitu přenosu signálu; u zařízení s vysokými požadavky na odvod tepla pomáhá dobrá tepelná vodivost mezi poniklovanou vrstvou a chladičem rychle odvádět teplo generované přípojnicí během provozu.

3. Významné zlepšení svařovacího výkonu:Vrstva oxidu mědi vytvořená snadnou oxidací poniklovaného-povrchu měděné přípojnice ve vzduchu vážně ovlivní kvalitu svařování, zatímco poniklovaná vrstva dokáže účinně izolovat kyslík a udržovat svařovací oblast v čistotě. Zároveň má nikl dobrou smáčitelnost pájkou (jako je cínová-slitina olova, bezolovnatá{3}}pájka), což může snížit teplotu svařování, zkrátit dobu svařování, učinit pájené spoje plnějšími a pevnějšími a účinně snížit výskyt vad svařování, jako je pájení za studena a odpájení.

 

Ve skutečné průmyslové výrobě tvoří proces tažení povrchového drátu a technologie niklování obvykle úzký synergický vztah. Za prvé,holá měděná přípojniceje předupraven procesem tažení drátu, aby se odstranily povrchové nečistoty a vytvořila se vhodná mikroskopická drsná struktura; poté se provede niklování, takže ionty niklu mohou být naplněny do linií vytvořených tažením drátu, aby se vytvořila "mozaiková" struktura pokovování, která nejen zvyšuje přilnavost pokovování, ale také dále zlepšuje celkovou ochranu a elektrický výkon. S neustálým vývojem nových materiálů a nových technologií se proces tažení povrchového drátu a technologie pokovování niklem budou v budoucnu vyvíjet inteligentnějším, ekologičtějším a rafinovanějším směrem a budou nadále poskytovat silný impuls pro technickou modernizaci a iteraci produktů v odvětví holých měděných přípojnic.