Análise da tecnologia de trefilagem e niquelagem no processo de tratamento de superfície de barramentos de cobre nu

No processo de produção e fabricação de barramentos de cobre nu ao longo de seu ciclo de vida, o processo de tratamento de superfície é como um elo fundamental que dá ao produto uma “segunda vida”. Entre eles, o processo de trefilação de superfície e a tecnologia de niquelagem são os dois principais métodos de tratamento. Do nível microscópico ao macroscópico, eles moldam o desempenho e a vida útil do barramento elétrico em todos os aspectos. A importância deles é-evidente.

 

 

O processo de trefilação de superfície é essencialmente uma tecnologia de modificação de superfície baseada no princípio do processamento mecânico. Seu núcleo está na construção de uma microestrutura regular na superfície da barra de aterramento por meio de efeitos físicos específicos. Especificamente, o equipamento de trefilagem comumente usado na prática de produção é dividido principalmente em trefiladeiras de rolos e trefiladeiras de correia de areia. A trefiladeira de rolo usa rolos de metal duro com padrões diferentes para gerar movimento relativo com a superfície do barramento de cobre sob o acionamento do motor e "replica" os padrões na superfície do rolo para a superfície do barramento de cobre por meio de pressão; a trefiladeira de correia depende de uma correia de areia de alta{3}}velocidade para cortar a superfície do BusBar Electrical pelo efeito de moagem das partículas de areia.

 

Na operação real, o operador precisa ajustar com precisão os vários parâmetros do equipamento de trefilação de acordo com as especificações, materiais e requisitos de aplicação final do BusBar para ABB. Por exemplo, para barramentos de cobre mais finos, uma velocidade de trefilação mais baixa (cerca de 5-10m/min) e uma pressão menor (0,1-0,3MPa) são necessárias para evitar a deformação do barramento elétrico de cobre; para barramentos de cobre mais espessos, a velocidade e a pressão podem ser aumentadas adequadamente, e o efeito de superfície ideal pode ser alcançado gradualmente por meio de trefilação múltipla.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As vantagens desse processo apresentam características multi-dimensionais:

1. Valorização estética:Após a trefilação, os padrões paralelos ou cruzados formados na superfície do barramento sólido de cobre quebram o efeito de espelho monótono do material de cobre original, conferindo ao produto uma estética industrial única. Essa superfície texturizada não apenas melhora a qualidade visual geral em gabinetes de distribuição, gabinetes de distribuição e outros equipamentos, mas também facilita aos instaladores a identificação rápida de barramentos com diferentes funções.

2. Condutividade otimizada:A remoção da película de óxido superficial e das impurezas melhora significativamente o nivelamento-no nível atômico da superfície do barramento de cobre. Estudos mostraram que o valor Ra da rugosidade da superfície do Power BusBar após a trefilação do fio fino pode ser reduzido dos 3-5μm originais para 0,5-1μm, o que torna o contato com o conector elétrico mais próximo e reduz a resistência de contato em cerca de 8% -12%. Em cenários de transmissão de alta potência, pode efetivamente reduzir a perda de energia e a geração de calor.

3. Reforço da proteção da superfície:A textura microscópica formada pela trefilação aumenta até certo ponto a área superficial. Quando tratamentos de proteção subsequentes, como o revestimento de níquel, são realizados, a área de contato maior pode fornecer mais locais de ligação, o que aumenta a adesão entre o revestimento e o barramento elétrico em 30%-50%, evitando efetivamente que o revestimento se descasque durante o uso a longo prazo.

 

A tecnologia de niquelagem é um meio importante para construir uma camada metálica funcional na superfície do barramento de cobre nu. Seu princípio é baseado na reação eletroquímica ou reação de redução química de íons metálicos. De acordo com diferentes princípios de processo, ele é dividido principalmente em dois métodos: galvanoplastia de níquel e niquelagem química. Galvanoplastia de níquel consiste em fazer com que os íons de níquel na solução de galvanização obtenham elétrons na superfície do barramento de alta tensão sob a ação do campo elétrico CC e se depositem para formar uma camada metálica de níquel; O revestimento de níquel químico utiliza um agente redutor (como o hipofosfito de sódio) para reduzir e depositar íons de níquel na superfície do barramento de cobre com atividade catalítica sem fonte de alimentação externa. Os dois processos possuem características próprias.

 

O níquel galvanizado tem as vantagens de rápida velocidade de deposição e forte controlabilidade da espessura do revestimento, o que é adequado para produção em massa; o revestimento de níquel químico pode formar um revestimento uniforme na superfície de formas complexas, especialmente adequado para o tratamento de furos cegos, sulcos profundos e outras peças.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O papel fundamental da tecnologia de niquelagem se reflete em muitos aspectos:
1. Saltos de resistência à corrosão:O níquel pode formar rapidamente uma película densa de óxido (NiO) no ar. Este filme de óxido tem apenas alguns nanômetros de espessura, mas tem estabilidade química extremamente alta e pode bloquear efetivamente o contato de oxigênio, umidade e gases corrosivos com o barramento de cobre. Em uma atmosfera industrial, barramentos de cobre nu sem niquelagem podem apresentar ferrugem óbvia dentro de alguns meses, enquanto barramentos após niquelagem podem não manter sinais óbvios de corrosão na superfície por 3-5 anos. Em ambientes com alta névoa salina, como áreas costeiras, o efeito protetor da camada de niquelagem é mais proeminente, o que pode estender a vida útil do barramento para 8 a 10 anos.

2. Melhoria sinérgica da condutividade elétrica e térmica:Embora a condutividade elétrica do níquel seja ligeiramente inferior à do cobre, ela permanece em um nível elevado (cerca de 27% do cobre) e sua condutividade térmica é boa. A ligação metalúrgica formada entre a camada-de revestimento de níquel e o barramento-banhado a níquel garante que a corrente e o calor possam ser transmitidos com eficiência entre as duas interfaces metálicas. Em circuitos de alta-frequência, a camada de revestimento de níquel pode efetivamente reduzir o impacto do efeito de pele e melhorar a estabilidade da transmissão do sinal; em equipamentos com altos requisitos de dissipação de calor, a boa condutividade térmica entre a camada de niquelagem e o dissipador de calor ajuda a dissipar rapidamente o calor gerado pelo barramento durante a operação.

3. Melhoria significativa no desempenho de soldagem:A camada de óxido de cobre formada pela fácil oxidação da superfície do barramento de cobre niquelado-no ar afetará seriamente a qualidade da soldagem, enquanto a camada de níquel pode isolar efetivamente o oxigênio e manter a área de soldagem limpa. Ao mesmo tempo, o níquel tem boa molhabilidade com solda (como liga de estanho-chumbo, solda-sem chumbo), o que pode reduzir a temperatura de soldagem, reduzir o tempo de soldagem, tornar as juntas de solda mais cheias e mais firmes e reduzir efetivamente a incidência de defeitos de soldagem, como soldagem a frio e dessoldagem.

 

Na produção industrial real, o processo de trefilação de superfície e a tecnologia de niquelagem geralmente formam uma estreita relação sinérgica. Primeiro, obarramento de cobre desencapadoé pré-tratado através do processo de trefilação para remover impurezas superficiais e formar uma estrutura rugosa microscópica adequada; em seguida, o revestimento de níquel é realizado para que os íons de níquel possam ser preenchidos nas linhas formadas pela trefilação para formar uma estrutura de revestimento em "mosaico", o que não apenas aumenta a adesão do revestimento, mas também melhora ainda mais a proteção geral e o desempenho elétrico. Com o surgimento contínuo de novos materiais e novas tecnologias, o processo de trefilação de superfície e a tecnologia de niquelagem se desenvolverão em uma direção mais inteligente, verde e refinada no futuro, e continuarão a fornecer um forte impulso para a atualização técnica e iteração de produtos da indústria de barramentos de cobre nu.