Erősáramú{0}}rugalmas réz tágulási csatlakozók elektrolizátorokhoz és erős olvasztáshoz

Az 5000A+ elektrolizáló gyűjtősín nem kezelhető merev rézvezetőként, ha az ismételt hőciklus megváltoztatja a rögzített kapcsok közötti távolságot. A vékony rézfóliákból épített rugalmas réz tágulási hézag elnyeli az axiális mozgást, miközben fenntartja az alacsony ellenállású áramutat; A molekuláris diffúziós hegesztés 0,1 mm-es rézfóliákat köthet össze keményforrasztás vagy forrasztás nélkül. Erősáramú elektrolizátorok és erős olvasztóberendezések esetében a tervezési cél nem önmagában a rugalmasság, hanem a szabályozott ellenállás, áramsűrűség, hőmérséklet-emelkedés, mechanikai mozgás és a kötés integritása.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A nagyáramú{0}}csatlakozás elektromos vesztesége a következő:

P = I²R

5000 A-nél már 20 μΩ-os ellenállás is megközelítőleg 500 W hőt termel a csatlakozáson. Ez a millivolt{4}}szintű feszültségesést és a mikro-ohm-szintű ellenállást lényeges tervezési változókká teszi, nem pedig másodlagos ellenőrzési elemeket.

 

5000A+ áramút és 100%-os IACS rézvezetőképesség

A nagy-áramú egyenáramú elektrolizáló rendszerekben általában a rezet választják, mivel a nagy-tisztaságú elektromos réz nagyon nagy vezetőképességet biztosít, és támogatja a kompakt áramutakat.

 

Paraméter	Tipikus mérnöki szempont
Jelenlegi értékelés	5000 A+ folyamatos vagy alkalmazásfüggő
Réz anyag	C1100 / nagy-vezetőképességű réz
Vezetőképesség	Körülbelül 100% IACS a megfelelő C1100 anyagokhoz
Fólia vastagság	0,1 mm fóliarétegenként
Közös szerkezet	Több párhuzamos rézfólia
Fő funkció	Hőtágulás kompenzáció és áramátadás
Elektromos veszteség	Az ellenállás, az érintkezési terület és az árameloszlás határozza meg
Ellenőrzés	Méret-, elektromos ellenállás- és hegesztési épség-ellenőrzés

 

A több-rétegű fóliaszerkezet elosztja a mechanikai igénybevételt számos vékony rézréteg között. Ahelyett, hogy egy merev rézrudat a hőeltolódás elnyelésére kényszerítenének, az egyes fóliák egymástól függetlenül meghajlanak.

 

Ez különösen fontos az elektrolizáló kötegekre, az egyenirányító csatlakozásokra, az egyenáramú buszrendszerekre és a nagyáramú kemenceberendezésekre, ahol a vezető hőmérséklete jelentősen változhat az indítás, az állandó működés és a leállítás között.

 

0,1 mm-es rézfóliák és molekuláris diffúziós hegesztés folyasztószer nélkül

A diffúziós hegesztésű réz sönt egymásra helyezett rézfóliákat használ, amelyeket szabályozott nyomás és hőenergia köt össze. A cél az, hogy kohászati ​​kötést hozzanak létre a fólia határfelületén, ahelyett, hogy külön forrasztóanyagra vagy keményforrasztó ötvözetre támaszkodnánk.

 

A 0,1 mm-es rézfólia esetében a folyamatszabályozás fontossá válik, mivel a fólia elég vékony ahhoz, hogy a felület állapota, síksága, nyomáseloszlása ​​és oxidációja befolyásolja a kötött felületet.

 

A szabályozott diffúziós{0}}hegesztési folyamat általában a következőket veszi figyelembe:

A réz tisztasága és elektromos vezetőképessége
A fólia vastagsága és rétegszáma
Felületi tisztaság a csatlakozás előtt
Érintkezési nyomás a teljes ragasztási területen
Hegesztési hőmérséklet és tartózkodási idő
A fóliarakás helyi deformációja
Oxidképződés melegítés közben
Kötött{0}}terület folytonossága
Elektromos ellenállás hegesztés után
Mechanikai szilárdság és fáradási viselkedés

 

Az így létrejövő csatlakozás nem tartalmaz olyan hagyományos forrasztóréteget, amely további elektromos vagy termikus interfészt hozna létre.

 

A nagy-áramú alkalmazásoknál a cél egy széles kohászati ​​kapcsolat a tervezett átfedési területen egyenletes áramátvitellel.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IEC 60269 és IATF 16949-alapú folyamatvezérlés nagyáramú kötésekhez

 

A gyártási útvonalnak el kell különítenie az anyagellenőrzést, az alakítást, az összeillesztést és a végső ellenőrzést. Az ipari vásárlók esetében a vonatkozó minőségi bizonyítékokat a tényleges alkalmazási és rajzi követelményekhez kell kötni, nem pedig általános anyagtanúsítványhoz.

 

A tipikus vezérlők a következők:

Anyagellenőrzés - rézminőség, vastagság és vezetőképesség.
Fólia előkészítés - méretpontosság, felület állapota és tisztasága.
Halmozásvezérlés - fóliaszám, tájolás és tervezett átfedés.
Diffúziós hegesztés - nyomás-, hőmérséklet- és ciklusszabályozás.
A - végső tágulási hossz, szélesség, furatpozíció és kapocsgeometria kialakítása.
Elektromos ellenőrzés - ellenállás vagy feszültség-esés mérése.
Mechanikai ellenőrzés - hegesztési sértetlenség és méretellenőrzés.
Végső minőségbiztosítási - CMM-ellenőrzés, szemrevételezés és ügyfél--specifikus PPAP-dokumentáció.

 

Az autóipari-eredetű minőségbiztosítási rendszerek esetében az IATF 16949 folyamatszabályzat és a PPAP 3. szintű dokumentációja alkalmazható, ha azt az ügyfél előírja. Az ipari elektrolizáló projektek esetében az ellenőrzési tervet ehelyett igazítani kell a jóváhagyott rajzhoz, műszaki specifikációhoz és a vonatkozó elektromos szabványokhoz.

 

Kérjen ingyenes DFM értékelést és árajánlatot

 

 

A merev rézrúdnak meghatározott hőtágulási együtthatója van. Ha két rögzítési pontja mechanikusan korlátozva van, a hőmérséklet változása inkább elmozdulást és feszültséget hoz létre, mintsem szabad mozgást.

 

Egy L hosszúságú vezetéknél a hőtágulás hozzávetőleges:

ΔL = × L × ΔT

ahol:

 

ΔL=hőelmozdulás
= hőtágulási együttható
L=eredeti vezetékhossz
ΔT=hőmérsékletváltozás

 

A réz esetében az együttható körülbelül 16–17 × 10⁻⁶/K az anyagtól és a hőmérséklet-tartománytól függően.

Például egy 500 mm-es rézvezető, amely 100 K hőmérséklet-emelkedésnek van kitéve, körülbelül:

ΔL ≈ 0,82 mm

A merev csatlakozásnak alkalmazkodnia kell ehhez a mozgáshoz a környező szerkezeten, a rögzítőfuratokon, a kapocs deformációján vagy a vezetőfeszültségen keresztül. A rugalmas réz tágulási hézag ehelyett közvetlenül az elektromos csatlakozásba építi be a mechanikai megfelelőséget.

 

16–17 × 10⁻⁶/K réztágulás és termikus-cikluskompenzáció

A rugalmas szakaszt általában vékony rézfóliák kötegének tervezték, nem pedig egyetlen vastag rézlemeznek.

 

Építés	Mechanikai viselkedés	Elektromos út	Tipikus alkalmazási szempont
Merev C1100 rézrúd	Alacsony rugalmasság	Közvetlen vezető	Rögzített geometria
Laminált rézfólia halom	Magas axiális rugalmasság	Párhuzamos fóliapályák	Hőmozgás
Fonott réz csatlakozó	Magas rugalmasság	Több szál	Dinamikus mozgás
Diffúziós{0}}hegesztett réz sönt	Rugalmas fóliarész ragasztott kivezetésekkel	Nagy{0}}felületű kohászati ​​kötés	Erős{0}}áramú egyenáramú rendszerek

 

A fóliarakás lehetővé teszi a hajlítást és a tengelyirányú mozgást anélkül, hogy a teljes terminálszerkezet deformálódnia kellene.

Az elektrolizáló gyűjtősín esetében ezért a tágulási kötést a névleges áramerősségnél nagyobb mértékben kell megadni. A műszaki rajznak meg kell határoznia:

Folyamatos áram
Csúcsáram
Környezeti hőmérséklet
Vezető hőmérséklet
Várható termikus ciklus
Maximális mozgás
Minimális hajlítási sugár
Terminál-furat geometriája
Szerelési irány
Rendelkezésre álló beépítési boríték
Szükséges elektromos ellenállás vagy feszültségesés

5000A+ áramsűrűség és hőleadás

5000 A-nél az árameloszlás a rugalmas csatlakozón a tényleges vezető keresztmetszettől és az interfész geometriától függ.

A rézfólia rétegek számának növelése növeli a rendelkezésre álló vezetőképes területet. A fólia puszta hozzáadása azonban nem garantálja az egyenletes áramelosztást.

A terminál átmenet különösen fontos. Ha az áram szűk területen keresztül jut be a fóliakötegbe, a helyi áramsűrűség megnőhet az átmeneti tartomány közelében.

Emiatt a kapocsszélességet, a fóliaátfedést, a hegesztési területet és a rögzítési{0}}furat geometriáját együtt kell értékelni.

 

A gyakorlati tervezési áttekintésnek meg kell vizsgálnia:

Áram → sorkapocs → kötött zóna → fóliaköteg → kötött zóna → kapocs

ahelyett, hogy a fóliaszakaszt elszigetelten értékelnénk.

 

20 μΩ ellenállás és I²R veszteség 5000 A-nél

Az ízületi ellenállás hatása nagy áramerősség esetén válik jelentőssé.

 

Ízületi ellenállás	Feszültségesés 5000A-nél	Áramveszteség 5000A-nél
5 μΩ	25 mV	125 W
10 μΩ	50 mV	250 W
20 μΩ	100 mV	500 W
30 μΩ	150 mV	750 W
50 μΩ	250 mV	1,250 W

 

Ezek az értékek azt mutatják, hogy miért kell az érintési ellenállást és a hegesztési ellenállást belefoglalni a tervezési ellenőrzési tervbe.

 

A 20 μΩ-ról 10 μΩ-ra történő csökkentés nem csupán 50 mV-tal csökkenti a mért feszültségesést. 5000 A-nál az elméleti ellenállásveszteséget is körülbelül 250 W-tal csökkenti ezen a csatlakozáson.

 

A tényleges terepi teljesítmény a vezető hőmérsékletétől, az érintkezési nyomástól, a felület állapotától, az áram hullámformájától és a telepítés geometriájától is függ.

 

Töltse le a gyűjtősín tervezési specifikációját

 

 

 

A vékony rézfólia szerelvények a hagyományos megmunkált rézrudaktól eltérő méretű vezérlést igényelnek.

 

A kritikus méretek nem korlátozódnak a teljes hosszúságra és szélességre. A tágulási csatlakozók esetében a fólia vastagsága, a köteg magassága, a kapocs síksága, a furat helyzete, a hegesztési szélesség és a szabad -hosszúság geometriája mind befolyásolja a telepítést és az elektromos teljesítményt.

 

±0,01 mm CMM-ellenőrzés a réz csatlakozókhoz

A precíziós csatlakozóelemek esetében a kiválasztott méretek ±0,01 mm-re szabályozhatók, ahol a jóváhagyott rajz és gyártási képesség megköveteli.

A CMM ellenőrzése a következőket tudja ellenőrizni:

Szerelési-furat helyzete
Kivezetés szélessége
Teljes hossz
Párhuzamosság
Laposság
A lyuk-szélének-távolsága
Hegesztett kapocs geometria
Kialakított profil

 

Az ellenőrzési stratégiának különbséget kell tennie az elektromos telepítést befolyásoló méretek és a mechanikai távolságot befolyásoló méretek között.

 

Például a szerelési -furat helyzetének tűrés közvetlenül befolyásolhatja az összeállítás igazítását, míg a fólia nélküli-hosszméret befolyásolja a rendelkezésre álló hőmozgást.

 

C1100 réz és C2680 sárgaréz: Anyagválasztás 100%-os IACS mellett

A réz és a sárgaréz nem kezelhető cserélhető csatlakozóanyagként.
 

Ingatlan	C1100 tiszta réz	C2680 Sárgaréz
Elektromos vezetőképesség	Magas; a megfelelő fokozatok megközelíthetik az IACS 100%-át	Alacsonyabb, mint C1100
Fő előnye	Alacsony elektromos ellenállás	Nagyobb mechanikai szilárdság és alakítási viselkedés
Erős{0}}áramvezető	Előnyben részesített	Alkalmazás-függő
Hővezetőképesség	Magas	Alacsonyabb
Tipikus használat	Gyűjtők, fóliák, söntök	Kapcsok, szerkezeti elektromos alkatrészek
Magas{0}}áramveszteség	Alacsonyabb az egyenértékű geometriához	Magasabb az egyenértékű geometriához
Anyagválasztó driver	Elektromos teljesítmény	Mechanikai/formázási követelmények

 

5000 A+ áramút esetén általában a C1100 a kiindulási anyag, amikor az elektromos vezetőképesség dominál a tervezésben. A sárgaréz akkor jöhet számításba, ha a kapocsmerevség, a kopásállóság vagy az alakítási követelmények indokolják a használatát.

 

A végső kiválasztásnak az ügyfél elektromos, mechanikai és környezetvédelmi követelményei alapján kell történnie.

 

15 kV/mm dielektromos követelmények szigetelt nagyáramú{1}} szerelvényekhez

Ha a hajlékony réz csatlakozót szigetelt burkolatba szerelik be, a szigetelést a rézvezetéktől külön kell értékelni.

A lehetséges szigetelőrendszerek a következők:

Epoxi porbevonat
Laminált polimer szigetelés
PET fólia
Poliimid film
PVC vagy más alkalmazási{0}}szigetelőanyag

 

A vonatkozó dielektromos specifikációt vizsgálati követelményként kell megadni, nem pedig pusztán az anyagnévből feltételezni.

 

Where specified, dielectric breakdown strength may be evaluated against requirements such as >15 kV/mm, szigetelésvastagsággal, kúszótávolsággal, hézaggal és környezeti öregedéssel együtt.

 

A nagyfeszültségű elektrolizáló berendezéseknél a teljes összeszerelést-nem csak a bevonóanyagot- kell figyelembe venni a dielektromos minősítés során.

 

 

 

Az elektrolizáló egyenirányítók, a hidrogéntermelő rendszerek és a nehéz olvasztó berendezések ritkán használnak azonos gyűjtősín-burkot. A flexibilis csatlakozók ezért eltolt kapcsokat, egyenlőtlen csatlakozószélességeket, lépcsőzetes fóliarakásokat, ferde rögzítési felületeket vagy aszimmetrikus tágulási szakaszokat igényelhetnek.

 

A tervezési folyamatnak az ügyfél rajzával és telepítési borítékával kell kezdődnie, nem pedig szabványos csatlakozógeometriára kényszeríteni az alkalmazást.

 

5000A+ DFM felülvizsgálat az ofszet és aszimmetrikus réz söntekhez

A DFM felülvizsgálatának meg kell vizsgálnia:

jelenlegi{0}}belépési irány
A terminál érintkezési területe
Furatátmérő és helyzeti tűrés
Fólia-rétegek száma
Fólia szélesség
Rugalmas szabad hosszúság
Kötelező mozgás
Hajlítás iránya
Terminál eltolás
Hegesztett{0}}felület méretei
Beépítési távolság

Az aszimmetrikus kialakítás elektromosan elfogadható lehet, miközben túlzott mechanikai igénybevételt okoz, ha a semleges mozgási tengely rosszul van elhelyezve.

Emiatt a mechanikai mozgást és az elektromos áramelosztást együtt kell felülvizsgálni.

 

In-metszőmetszet-szegecselés és ±0,01 mm-es terminálpozíció-szabályozás

Ahol a rézkapcsok fém segédalkatrészeket tartalmaznak, a gyártási folyamatba beépíthető a szegecselés, sajtolás vagy másodlagos alakítás.

A tipikus folyamatszabályozások a következők:

Progresszív bélyegzés vagy vakolás
Sorja-magasságszabályozás
Alakítás
In-metszőszegecselés, ahol lehetséges
Rézfólia előkészítés
Diffúziós hegesztés
Terminál kialakítás
Felületkezelés vagy szigetelés
CMM ellenőrzés
Elektromos és mechanikai ellenőrzés

A precíziós bélyegzett alkatrészeknél a szerszámkopást a kritikus méretekhez képest kell figyelni, nem pedig a névleges forma{0}}élettartamra hagyatkozni.

 

PPAP 3. szintű és IATF 16949 dokumentáció a mennyiségi gyártáshoz

Autóipari vagy autóipari{0}}projektek esetén a PPAP dokumentáció a következőket tartalmazhatja:

Tervezési feljegyzések
Mérnöki változás dokumentációja
Folyamat diagram
PFMEA
Irányítási terv
Mérési rendszer elemzése
Dimenziós eredmények
Anyag- és teljesítményvizsgálati eredmények
Kezdeti folyamattanulmányok
Mintagyártási alkatrészek
Adott esetben a megjelenés jóváhagyása
Alkatrész beküldési jogosítvány

A PPAP 3. szintet általában akkor használják, ha az ügyfél teljes benyújtási csomagot kér.

Az ipari elektrolizáló és olvasztó alkalmazások esetében a dokumentáció az ügyfél minőségi megállapodásához igazítható az autóipari PPAP struktúra automatikus alkalmazása helyett.

 

Kérjen ingyenes DFM értékelést és árajánlatot

 

 

A nagy-áramú tágulási hézagokat az alkalmazás tényleges elektromos és mechanikai hibamódja szerint kell érvényesíteni.

Az ellenőrzési tervnek ki kell terjednie a rézanyagra és a kész csatlakozóra is.

 

5000 A+ elektromos ellenállás és hőmérséklet{2}}emelkedés ellenőrzése

A gyártásellenőrző program a következőket tartalmazhatja:

 

Teszt	Mérnöki cél
DC ellenállás	Ellenőrizze a vezeték és a csatlakozás ellenállását
Feszültség-esés mérése	Számszerűsítse az elektromos veszteséget meghatározott áram alatt
Hőmérséklet{0}}emelkedési teszt	Értékelje a hőteljesítményt
Termikus kerékpározás	Ellenőrizze a mechanikai kompenzációt
Hegesztési épség ellenőrzése	Ellenőrizze a ragasztott{0}}terület folytonosságát
Méretvizsgálat	Erősítse meg a rajz megfelelőségét
CMM mérés	Ellenőrizze a kritikus geometriát
Szigetelési ellenállás	Ellenőrizze az elektromos szigetelést
Dielektromos ellenállás	Ellenőrizze a szigetelési rendszert
Környezeti tesztelés	Értékelje a meghatározott működési feltételeket

 

A pontos áramerősséget, a vizsgálat időtartamát és az elfogadási határokat a termékleírásból kell meghatározni.

 

5000A folyamatos áram és hő{1}}ciklus tesztelése

Nagy{0}}áramú bővítőcsatlakozó esetén egy hasznos ellenőrzési sorrend a következő:

Kezdeti ellenállás → szabályozott áramterhelés → hőmérséklet stabilizálás → leállítás → hűtés → hőciklus → végső ellenállás

A kezdeti és az utó{0}}tesztellenállás összehasonlítása olyan leromlást mutathat fel, amelyet egyetlen dimenziós vizsgálat nem észlel.

Az a csatlakozó, amely méretei továbbra is elfogadhatóak, de növekvő interfész-ellenállást fejlesztenek, hosszú ideig tartó-működés közben is termikus hibaponttá válhatnak.
 

EN 45545 és UL 94 V-0 a szigetelés kiválasztásához

Szállítási vagy zárt elektromos rendszerekbe telepített berendezések esetében a szigetelési követelmények tartalmazhatnak speciális lángkésleltetési-vagy füst/toxicitási szabványokat.

A végső alkalmazástól függően a specifikációk hivatkozhatnak:

UL 94 V-0
EN 45545
Dielektromos ellenállási követelmények
Szigetelési ellenállás
Kúszás és kiürítés
Hőmérséklet osztály
Vegyi ellenállás
A környezeti öregedés

Ezeket a szabványokat a berendezés kategóriájának és a célpiacnak megfelelően kell hozzárendelni. Az anyagtanúsítvány önmagában nem bizonyítja a kész szerelvény megfelelőségét.

 

 

A helyes felépítés függ az áramerősségtől, a mozgástól, a hőmérséklettől, a telepítési geometriától és az érvényesítési követelményektől.

 

Követelmény	Ajánlott mérnöki irány
5000A+ folyamatos DC	Több-rétegű C1100-as rézfólia
Magas hőmozgás	Hosszabb rugalmas szabad szakasz
Korlátozott telepítési hely	Kompakt több{0}}rétegű fóliageometria
Alacsony elektromos ellenállás	Nagy-vezetőképességű réz és nagy kötési terület
Ismételt termikus ciklus	Rugalmas fóliaköteg szabályozott mozgással
Eltolt rögzítési pontok	Formált/aszimmetrikus kapocsgeometria
Magas{0}}feszültségű ház	Meghatározott szigetelés, kúszás és hézag
Autóipari minőségbiztosítási rendszer	IATF 16949 / PPAP 3. szint a megadottak szerint
Precíziós kapocsgeometria	CMM ellenőrzés
Folyasztószer{0}}mentes rézillesztés	Molekuláris diffúziós hegesztés
Korrózióvédelem	Alkalmazás--specifikus felületkezelés
Nagy mechanikai terhelés	Sorkapocs geometria és hegesztési felület optimalizálása

 

A flexibilis réz tágulási hézagot ezért teljes elektro-mechanikai alkatrészként kell megadni, nem egyszerűen rugalmas rézdarabként.

 

 

A DFM pontos értékeléséhez a beszerzési csomagnak tartalmaznia kell:

 

Névleges folyamatos áram
Maximális üzemi áram
DC vagy AC alkalmazás
Üzemi feszültség
Környezeti hőmérséklet
A vezeték maximális hőmérséklete
Hőciklus{0}}tartomány
Kötelező mozgás
Csatlakozó nélküli hosszúság
A terminál méretei
Lyuk minta
Réz minőségű
Fólia vastagság
Szigetelési igény
Felületkezelési{0}}követelmény
Elektromos ellenállás cél
Hőmérséklet{0}}emelkedési határ
Mennyiség és éves igény
Megkövetelt ellenőrzési szabvány
PPAP követelmény
Csomagolási követelmények

 

Egy rajz, STEP fájl vagy 2D méretrajz elegendő a gyárthatóság kezdeti felülvizsgálatához.

 

5000 A feletti alkalmazások esetén a csatlakozót a teljes áramút részeként kell értékelni. A gyűjtősín geometriája, a sorkapocs interfészek, a szerelési hardver és a hűtési feltételek lényegesen megváltoztathatják a mért ellenállást és a hőmérséklet-emelkedést.

 

 

Milyen adatok szükségesek egy 5000A+ rugalmas réz dilatációs hézag árajánlatához?

Adja meg a névleges áramerősséget, feszültséget, rézminőséget, fóliavastagságot, kapocsméreteket, rögzítési-furatmintát, hőmozgást, hőmérséklet-tartományt, szigetelési követelményeket és éves mennyiséget. A 2D rajz vagy STEP fájl pontosabb DFM áttekintést tesz lehetővé.

 

0,1 mm-es lehetrézfólia diffúziós hegesztésselforrasztás vagy keményforrasztó folyasztószer nélkül?

Igen. Az egymásra helyezett 0,1 mm-es rézfóliák ellenőrzött molekuláris diffúziós hegesztéssel csatlakoztathatók. Az eljárás nyomást és hőenergiát használ fel kohászati ​​kötés kialakítására hagyományos forrasztó- vagy folyasztóréteg nélkül.

 

Egyedi -formájú réz dilatációs hézagok szállíthatók a 3. szintű PPAP-val?

Igen. Az ügyfél igénye szerint a gyártás a PPAP 3. szintű dokumentáció köré szervezhető, beleértve a méretbeli eredményeket, az anyagrekordokat, a folyamatfolyamatokat, a PFMEA-t, a szabályozási tervet és a teljesítmény-ellenőrzési adatokat.