Oboustranný měděno-hliníkový plátovaný materiál: Struktura, výhody a tipy pro získávání zdrojů

Měď vede. Hliník je lehký. Oboustranný měděno-hliníkový plátovaný materiál existuje, protože stále větší počet proudově vedených dílů potřebuje obě vlastnosti uvnitř stejného kusu kovu a pokovení nebo sešroubování dvou kovů dohromady jen zřídka poskytuje trvanlivou odpověď.

Naše řada měděno-hliníkových kompozitů ve společnosti Goode slouží výrobcům baterií, výrobcům nabíjecích zařízení a výrobcům výkonové elektroniky, kteří pracují na snížení hmotnosti a nákladů, aniž by se vzdali elektrického výkonu. Tato příručka vysvětluje, co to vlastně materiál je, jak se vyrábí, kde se používá a které detaily si zaslouží pozornost, než jej zapíšete do specifikace.

Co oboustranný měď-hliník plátovaný materiál skutečně je

Oboustranný měděno-hliníkový plátovaný materiál je třívrstvý kompozit: lehké hliníkové jádro vložené mezi dva tenké měděné pláště. Vrstvy jsou metalurgicky spojeny přes celé rozhraní spíše než lepené, pokovené nebo mechanicky upevněné, takže hotový pás se chová jako jeden kov, když je řezán, ohýbán, děrován nebo svařován.

Měděné pláště přenášejí proud a poskytují povrch, který spolehlivě pájí a svařuje a zároveň odolává oxidaci. Hliníkové jádro snižuje hustotu a náklady na materiál. Protože se měď objevuje na obou vnějších plochách, plech je symetrický: stejný proces spojování funguje na obou stranách, tvářecí nástroje neupřednostňují jednu plochu a díl lze během montáže volně orientovat.

Oboustranný měď-hliníkový plátovaný materiál Náš oboustranný měď-hliníkový plátovaný materiál je inovativní produkt pro přenos energie navržený pro účinnost a nízkou hmotnost. Tato přípojnice využívá reklamní... Zobrazit produkt →

Proč oboustranná konstrukce obvykle vítězí

Jednostranně plátovaný materiál umísťuje měď pouze na jednu stranu. To je efektivní, když je požadována vodivost v jednom směru, ale zavádí to asymetrii. Měď a hliník se roztahují různou rychlostí, takže jednostranný pás má tendenci se prohýbat, když se zahřeje, a každý následný krok svařování nebo pájení musí být naplánován kolem toho, kde je vystavena plocha.

Oboustranná konstrukce ruší většinu této nerovnováhy. Dva měděné pláště reagují na teplotu téměř stejně, což udržuje rovinnost stabilní díky tepelnému cyklování a činí automatizované podávání a svařování mnohem předvídatelnější. Existuje také argument o údržbě. V bateriovém bloku nebo rozvaděči se s díly manipuluje, čistí se a přepracovávají; s mědí na obou stranách, škrábanec nebo předělaný spoj nevystavuje holý hliník vlhkosti a galvanické korozi.

Výkon, který byste měli očekávat a ověřit

Přesná čísla závisí na poměru mědi k hliníku, který je stanoven projekt od projektu. Níže uvedená tabulka ukazuje orientační rozsahy, ze kterých inženýři obvykle vycházejí při porovnávání kompozitu s pevnou mědí a masivním hliníkem při srovnatelné tloušťce.

Protože se čísla posouvají s poměrem vrstev, nejdůležitější specifikace jsou ty, které výslovně uvedete ve výkresu. V praxi by kupující měli před vydáním objednávky potvrdit následující:

• Poměr vrstvy mědi a tolerance celkové tloušťky
• Pevnost spojení na rozhraní ověřená odlupovací zkouškou
• Vodivost měřená napříč spojem i podél pásu
• Chování po tepelném cyklování mezi provozními extrémy aplikace
• Čistota povrchu, rovinnost a bez otřepů na hranách
• Minimální poloměr ohybu a tvarovatelnost pro zamýšlený proces lisování

Výrobní proces a kontrola kvality

Kompozitní pás se vyrábí válcováním. Dva měděné pásy a jedno hliníkové jádro jsou odmaštěny, kartáčovány drátěným kartáčem, stohovány a vedeny válcovací stolicí pod vysokým tlakem. Redukce tloušťky naruší povrchové oxidové filmy a přitlačí čerstvý aktivní kov do kontaktu, čímž vznikne pevné spojení bez přídavného kovu nebo adhezivní vrstvy.

Krok řízeného žíhání vytvoří spojení a obnoví tažnost na mechanicky zpevněné vrstvy a finální válcování přivede pás na konečnou tloušťku. Následuje řezání a ořezávání okrajů, přičemž hotový svitek je před balením zkontrolován.

Kontrola kvality se soustředí na rozhraní, protože tam vznikají poruchy. Ultrazvukové skenování detekuje nespojené oblasti nebo delaminaci; odlupovací testy kvantifikují pevnost vazby na vzorcích odebraných z každé cívky; kontroly vodivosti potvrzují, že měděné pláště a přechodová zóna splňují dohodnuté hodnoty. Rozměrová kontrola pokrývá tloušťku, šířku, prohnutí a rovinnost, protože i malá zvlnění může zaseknout automatizovanou lisovací linku.

Kde se používá oboustranný měděno-hliníkový plátovaný materiál

Bateriové propojení a terminály

U bateriových sad pro elektromobily se snížení hmotnosti měří v gramech na součást a násobí se ve stovkách připojení. Oboustranně plátovaný pás se používá pro záporné póly baterie , propojení mezi články a přípojnicemi a vnitřní vodiče, kde by hliník na vnější straně korodoval nebo by se špatně svařoval. Měděné čela umožňují ultrazvukové svařování na poniklované svorky a laserové svařování měděných přípojnic, zatímco hliníkové jádro udržuje sestavu lehkou.

Přípojnice Tato vysoce výkonná přípojnice je precizně vyrobena z vysoce čisté mědi, která nabízí vynikající elektrickou vodivost a mechanickou pevnost. Prostřednictvím optimalizovaného s... Zobrazit produkt →

Nabíjecí systémy a výkonová elektronika

Kombinované nabíjecí jednotky a palubní napájecí moduly kombinují vysoký proud s pevným obalem. Plátovaný materiál umožňuje návrhářům udržet měď přesně tam, kde to spoj a kontaktní odpor vyžadují, a hliník všude jinde. Související výhoda se projevuje v tepelném managementu: stejná struktura efektivně šíří teplo, a proto se objevuje v základových deskách radiátorů a dalších komponentech, kde elektrické připojení a odvod tepla probíhají v jedné části.

Integrace elektroniky, stínění a PCB

Mimo automobilový svět se oboustranně plátovaný plech používá pro kryty elektromagnetického stínění, rozptylovače tepla a substrátové vrstvy PCB, kde pájený měděný povrch na obou stranách zjednodušuje montáž. Hliníkové jádro snižuje hmotnost ručního a vzdušného zařízení a spojené rozhraní zabraňuje galvanické korozi, která se objevuje, když jsou měď a hliník jednoduše sešroubovány ve vlhkém prostředí.

Pokyny pro výběr, spojování a manipulaci

Většina konstrukčních problémů s plátovaným materiálem vůbec nejsou materiálovými problémy; jsou to procesní problémy, které nebyly naplánovány dostatečně včas. Následující sekvence udržuje projekty podle plánu:

1. Nejprve definujte proud, přípustný nárůst teploty a hmotnostní rozpočet a poté odvoďte požadovaný poměr mědi, nikoli odhadujte tloušťku.
2. Potvrďte metodu spojení pro každý konec součásti, protože parametry svařování se liší mezi měděným povrchem, hliníkovým povrchem a plně plátovaným okrajem.
3. Dohodněte se písemně na kritériích kontroly, včetně četnosti vzorkování pevnosti v odlupování a limitu přijatelnosti pro nespojené plochy.
4. Před řezáním výrobních nástrojů ověřte poloměr ohybu zkušebním lisováním.
5. Skladujte svitky a polotovary na suchém, větraném místě a udržujte ochrannou fólii na místě, dokud díl nevstoupí do sestavy.
6. Udržujte měděný a hliníkový šrot během výroby odděleně, aby si oba proudy zachovaly hodnotu.

Ještě jedna možnost designu, která stojí za to vědět: tam, kde jeden díl musí spojovat měď na jednom konci a hliník na druhém, přechodová deska dělá práci v jednom komponentu a odstraňuje další spoj ze sestavy.

Oboustranná přechodová deska potažená mědí a hliníkem Naše oboustranná měděno-hliníková přechodová deska je vysoce výkonný kovový materiál speciálně navržený pro aplikace vyžadující nízkou hmotnost a vynikající... Zobrazit produkt →

Spolupráce se zkušeným materiálovým partnerem

Goode EIS (Suzhou) Corp LTD je společnost s vyspělými funkčními materiály zaměřená na izolační kompozity a lehké vodivé komponenty pro nová energetická vozidla, výrobu čisté energie a přenosová a distribuční zařízení. Naše automobilová obchodní jednotka pokrývá tepelnou ochranu, lehká řešení a měď-hliníkové kompozity, zatímco naše elektrická obchodní jednotka dodává izolační pryskyřice a konstrukční díly pro výrobu, distribuci a lékařská zobrazovací zařízení.

Pod naším kompozitní materiál měď-hliník line, vyrábíme jednostranné a oboustranné plátované pásy, přechodové desky a přesné měděno-hliníkové fólie s podporou mnoha výrobních míst a dodavatelského řetězce řízeného podle uznávaných programů udržitelnosti a odpovědného získávání zdrojů.

Oboustranný měděno-hliníkový plátovaný materiál není kompromisem mezi mědí a hliníkem; je to záměrná konstrukční volba, která umístí každý kov tam, kde funguje nejlépe. Specifikujte poměr mědi vůči vašim skutečným proudovým a tepelným požadavkům, dohodněte se na testování rozhraní před zahájením výroby a naplánujte si spojovací procesy kolem kompozitu spíše než kolem plné mědi.

Pokud hodnotíte plátovaný materiál pro program baterie, nabíjení nebo výkonové elektroniky, náš tým rád posoudí váš výkres a doporučí konfiguraci vrstvy, která vyhovuje elektrickému cíli i hromadnému rozpočtu.