تحلیل سیم کشی و فناوری آبکاری نیکل در فرآیند تصفیه سطح شینه های مسی لخت

در فرآیند تولید و ساخت شینه‌های مسی لخت در طول چرخه عمر آنها، فرآیند تصفیه سطح مانند یک پیوند کلیدی است که به محصول «عمر دوم» می‌دهد. در میان آنها، فرآیند کشیدن سیم سطحی و فناوری آبکاری نیکل دو روش اصلی درمان هستند. از سطح میکروسکوپی گرفته تا سطح ماکروسکوپی، آنها عملکرد و عمر مفید اتوبوس بار الکتریکی را در همه جنبه ها شکل می دهند. اهمیت آنها بدیهی است-.

 

 

فرآیند کشیدن سیم سطحی اساساً یک فناوری اصلاح سطح بر اساس اصل پردازش مکانیکی است. هسته آن در ساختن یک ریزساختار منظم بر روی سطح میله اتوبوس زمینی از طریق اثرات فیزیکی خاص نهفته است. به طور خاص، تجهیزات کشش سیم که معمولاً در عمل تولید استفاده می شود، عمدتاً به ماشین های کشش سیم غلتکی و ماشین های کشش سیم کمربند شنی تقسیم می شوند. ماشین کشش سیم غلتکی از غلتک های کاربید با الگوهای مختلف برای ایجاد حرکت نسبی با سطح شینه مسی زیر محرک موتور استفاده می کند و الگوهای روی سطح غلتک را از طریق فشار به سطح شینه مسی "تکرار" می کند. دستگاه کشش سیم تسمه به یک تسمه شنی با سرعت بالا متکی است تا سطح BusBar Electrical را با اثر سنگ زنی ذرات شن برش دهد.

 

در عملیات واقعی، اپراتور نیاز به تنظیم دقیق پارامترهای مختلف تجهیزات سیم کشی با توجه به مشخصات، مواد و الزامات برنامه نهایی BusBar برای ABB دارد. برای مثال، برای شینه‌های مسی نازک‌تر، سرعت کشش سیم کمتر (حدود 5-10 متر در دقیقه) و فشار کمتر (0.1-0.3 مگاپاسکال) لازم است تا از تغییر شکل شینبار مسی الکتریکی جلوگیری شود. برای شینه های مسی ضخیم تر، سرعت و فشار را می توان به طور مناسب افزایش داد و اثر سطح ایده آل را می توان به تدریج از طریق کشیدن سیم های متعدد به دست آورد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مزایای این فرآیند دارای ویژگی‌های چند بعدی-است:

1. افزایش ارزش زیبایی شناختی:پس از کشیدن سیم، الگوهای موازی یا متقاطع تشکیل شده بر روی سطح میله مسی جامد، جلوه آینه ای یکنواخت ماده مسی اصلی را می شکند و زیبایی صنعتی منحصر به فردی به محصول می بخشد. این سطح بافت نه تنها درجه بصری کلی را در کابینت های توزیع، کابینت سوئیچ و سایر تجهیزات بهبود می بخشد، بلکه تشخیص سریع شینه ها با عملکردهای مختلف را برای نصابان آسان تر می کند.

2. رسانایی بهینه:حذف لایه اکسید سطحی و ناخالصی ها به طور قابل توجهی صافی اتمی-سطح شینه مسی را بهبود می بخشد. مطالعات نشان داده اند که مقدار Ra زبری سطح Power BusBar پس از کشیدن سیم ریز می تواند از 3{7}}5μm اصلی به 0.5-1μm کاهش یابد که باعث نزدیکتر شدن تماس با کانکتور الکتریکی می شود و مقاومت تماس را حدود 8٪ -12٪ کاهش می دهد. در سناریوهای انتقال توان بالا، می تواند به طور موثری از دست دادن توان و تولید گرما را کاهش دهد.

3. تقویت حفاظت از سطح:بافت میکروسکوپی ایجاد شده توسط سیم کشی سطح را تا حدی افزایش می دهد. هنگامی که درمان‌های محافظتی بعدی مانند آبکاری نیکل انجام می‌شود، ناحیه تماس بزرگ‌تر می‌تواند محل‌های اتصال بیشتری را ایجاد کند، که باعث افزایش چسبندگی بین آبکاری و Bus Bar Electric تا 30%{3}}50% می‌شود، به طور موثری از جدا شدن آبکاری در طول استفاده طولانی‌مدت جلوگیری می‌کند.

 

تکنولوژی آبکاری نیکل وسیله ای مهم برای ساخت یک لایه فلزی کاربردی بر روی سطح شینه مسی لخت است. اصل آن بر اساس واکنش الکتروشیمیایی یا واکنش کاهش شیمیایی یون های فلزی است. با توجه به اصول مختلف فرآیند، عمدتا به دو روش تقسیم می شود: آبکاری نیکل و آبکاری نیکل شیمیایی. آبکاری نیکل به این صورت است که یون های نیکل در محلول آبکاری، الکترون هایی را بر روی سطح گذرگاه ولتاژ بالا تحت تأثیر میدان الکتریکی DC به دست آورده و برای تشکیل یک لایه فلزی نیکل رسوب می دهند. آبکاری نیکل شیمیایی برای استفاده از یک عامل کاهنده (مانند هیپوفسفیت سدیم) برای کاهش و رسوب یون های نیکل بر روی سطح شینه مسی با فعالیت کاتالیزوری بدون منبع تغذیه خارجی است. این دو فرآیند ویژگی های خاص خود را دارند.

 

آبکاری نیکل دارای مزایای سرعت رسوب سریع و قابلیت کنترل قوی ضخامت پوشش است که برای تولید انبوه مناسب است. آبکاری نیکل شیمیایی می تواند یک پوشش یکنواخت را روی سطح اشکال پیچیده ایجاد کند، به ویژه برای درمان سوراخ های کور، شیارهای عمیق و سایر قسمت ها مناسب است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نقش کلیدی فناوری آبکاری نیکل در بسیاری از جنبه ها منعکس شده است:
1. جهش مقاومت در برابر خوردگی:نیکل می تواند به سرعت یک لایه اکسید متراکم (NiO) در هوا تشکیل دهد. این فیلم اکسید تنها چند نانومتر ضخامت دارد، اما پایداری شیمیایی بسیار بالایی دارد و می تواند به طور موثری از تماس اکسیژن، رطوبت و گازهای خورنده با شینه مسی جلوگیری کند. در یک فضای صنعتی، شینه‌های مسی لخت بدون آبکاری نیکل ممکن است در عرض چند ماه زنگ زدگی آشکاری را نشان دهند، در حالی که شینه‌های بعد از آبکاری نیکل نمی‌توانند هیچ نشانه‌ای از خوردگی روی سطح را برای ۳ تا ۵ سال حفظ کنند. در محیط های پر نمک مانند مناطق ساحلی، اثر محافظتی لایه آبکاری نیکل برجسته تر است که می تواند عمر سرویس شین را تا 8-10 سال افزایش دهد.

2. افزایش سینرژیک هدایت الکتریکی و حرارتی:اگرچه رسانایی الکتریکی نیکل کمی کمتر از مس است، اما در سطح بالایی باقی می ماند (حدود 27 درصد مس) و هدایت حرارتی آن خوب است. پیوند متالورژیکی ایجاد شده بین نیکل-لایه آبکاری و نیکل{3}}میله اتوبوس آبکاری شده تضمین می کند که جریان و گرما می توانند به طور موثر بین دو رابط فلزی منتقل شوند. در مدارهای با فرکانس بالا، لایه آبکاری نیکل می‌تواند به طور موثر تأثیر پوسته را کاهش دهد و پایداری انتقال سیگنال را بهبود بخشد. در تجهیزاتی که نیاز به اتلاف حرارت بالا دارند، هدایت حرارتی خوب بین لایه آبکاری نیکل و سینک حرارتی به دفع سریع گرمای تولید شده توسط شین در حین کار کمک می کند.

3. بهبود قابل توجه در عملکرد جوش:لایه اکسید مس که با اکسیداسیون آسان سطح شینه مسی نیکل{0}}روکش شده نیکل در هوا ایجاد می‌شود، به طور جدی بر کیفیت جوش تأثیر می‌گذارد، در حالی که لایه آبکاری نیکل می‌تواند به طور موثر اکسیژن را جدا کرده و ناحیه جوش را تمیز نگه دارد. در عین حال، نیکل ترشوندگی خوبی با لحیم کاری دارد (مانند قلع-آلیاژ سرب، لحیم بدون سرب{3}) که می تواند دمای جوش را کاهش دهد، زمان جوش را کاهش دهد، اتصالات لحیم کاری را پرتر و محکم تر کند و به طور موثری بروز عیوب جوشکاری مانند لحیم کاری سرد و لحیم کاری را کاهش دهد.

 

در تولید صنعتی واقعی، فرآیند کشش سیم سطحی و فناوری آبکاری نیکل معمولاً یک رابطه هم افزایی نزدیک را تشکیل می دهند. اول،شینه مسی برهنهاز طریق فرآیند کشش سیم برای حذف ناخالصی‌های سطحی و تشکیل یک ساختار ناهموار میکروسکوپی مناسب، پیش تصفیه می‌شود. سپس آبکاری نیکل انجام می شود به طوری که یون های نیکل را می توان در خطوط تشکیل شده توسط سیم کشی پر کرد تا ساختار آبکاری "موزاییکی" را تشکیل دهد، که نه تنها چسبندگی آبکاری را افزایش می دهد بلکه حفاظت کلی و عملکرد الکتریکی را نیز بهبود می بخشد. با ظهور مداوم مواد جدید و فناوری‌های جدید، فرآیند کشیدن سیم سطحی و فناوری آبکاری نیکل در آینده در جهتی هوشمندانه‌تر، سبزتر و تصفیه‌شده‌تر توسعه می‌یابد و همچنان انگیزه‌ای قوی برای ارتقای فنی و تکرار محصول صنعت شینه‌های مسی لخت ایجاد می‌کند.