Двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал: структура, преимущества и советы по выбору поставщиков

Медь проводит. Алюминий легкий. Двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал существует потому, что все большему количеству токопроводящих деталей нужны оба свойства внутри одного и того же куска металла, а покрытие или соединение двух металлов болтами редко дает надежный результат.

В компании Goode наша линия по производству медно-алюминиевых композитов обслуживает производителей аккумуляторов, производителей зарядного оборудования и производителей силовой электроники, которые работают над сокращением массы и затрат, не отказываясь при этом от электрических характеристик. В этом руководстве объясняется, что на самом деле представляет собой материал, как он производится, где он используется и какие детали заслуживают внимания, прежде чем включать их в спецификацию.

Что на самом деле представляет собой двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал

Двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал представляет собой трехслойный композит: легкий алюминиевый сердечник, зажатый между двумя тонкими медными оболочками. Слои металлургически соединяются по всей границе раздела, а не склеиваются, покрываются металлом или механически скрепляются, поэтому готовая полоса ведет себя как единый металл при резке, изгибе, штамповке или сварке.

Медная оболочка проводит ток и обеспечивает надежную пайку и сварку поверхности, устойчивую к окислению. Алюминиевый сердечник снижает плотность и стоимость материала. Поскольку медь присутствует на обеих внешних сторонах, лист симметричен: один и тот же процесс соединения работает с обеих сторон, инструменты для формования не отдают предпочтение одной стороне, и деталь можно свободно ориентировать во время сборки.

Двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал Наш материал с двусторонним медно-алюминиевым покрытием представляет собой инновационный продукт для передачи энергии, разработанный для обеспечения эффективности и легкости. В этой шине используется реклама... Посмотреть продукт →

Почему двусторонняя конструкция обычно выигрывает

В одностороннем плакированном материале медь содержится только на одной стороне. Это эффективно, когда требуется проводимость в одном направлении, но вносит асимметрию. Медь и алюминий расширяются с разной скоростью, поэтому односторонняя полоса имеет тенденцию прогибаться при нагревании, и каждый следующий этап сварки или пайки необходимо планировать вокруг открытой поверхности.

Двусторонняя конструкция устраняет большую часть этого дисбаланса. Две медные оболочки практически одинаково реагируют на температуру, что обеспечивает стабильность плоскостности при термоциклировании и делает автоматическую подачу и сварку гораздо более предсказуемыми. Существует также аргумент в пользу технического обслуживания. В аккумуляторном блоке или шкафу распределительного устройства детали обрабатываются, очищаются и дорабатываются; с медью на обеих сторонах, царапина или переработанное соединение не подвергают голый алюминий воздействию влаги и гальванической коррозии.

Производительность, которую следует ожидать и которую следует проверить

Точные цифры зависят от соотношения меди и алюминия, которое устанавливается в каждом проекте. В таблице ниже показаны ориентировочные диапазоны, от которых обычно отталкиваются инженеры при сравнении композита с твердой медью и твердым алюминием при сопоставимой толщине.

Поскольку цифры меняются в зависимости от соотношения слоев, наиболее важными являются те характеристики, которые вы явно указываете на чертеже. На практике покупатели должны подтвердить следующее, прежде чем опубликовать заказ на поставку:

• Соотношение медных слоев и общий допуск по толщине
• Прочность соединения на границе раздела проверена испытанием на отслаивание.
• Проводимость измеряется как поперек стыка, так и вдоль полосы.
• Поведение после термоциклирования между крайними значениями режима работы приложения
• Чистота поверхности, ровность и отсутствие заусенцев на кромках.
• Минимальный радиус изгиба и формуемость для предполагаемого процесса штамповки.

Производственный процесс и контроль качества

Композитная лента изготавливается методом рулонной склейки. Две медные полосы и один алюминиевый сердечник обезжириваются, очищаются проволочной щеткой, укладываются друг на друга и пропускаются через прокатный стан под высоким давлением. Уменьшение толщины разрушает поверхностные оксидные пленки и прижимает свежий активный металл к контакту, создавая твердотельную связь без какого-либо присадочного металла или клеевого слоя.

Стадия контролируемого отжига развивает эту связь и восстанавливает пластичность наклепанных слоев, а чистовая прокатка доводит полосу до окончательного размера. Далее следует продольная резка и обрезка кромок, а готовый рулон проверяется перед упаковкой.

Контроль качества концентрируется на интерфейсе, поскольку именно здесь возникают сбои. Ультразвуковое сканирование обнаруживает нескрепленные участки или расслоения; испытания на отслаивание позволяют количественно оценить прочность соединения на образцах, взятых из каждой катушки; Проверка проводимости подтверждает, что медная оболочка и переходная зона соответствуют согласованным значениям. Проверка размеров охватывает толщину, ширину, выпуклость и плоскостность, поскольку даже небольшая волнистость может заблокировать автоматическую линию штамповки.

Где используется двухсторонний медно-алюминиевый плакированный материал

Соединения и клеммы аккумулятора

В аккумуляторных блоках электромобилей уменьшение массы измеряется в граммах на деталь и умножается на сотни соединений. Двусторонняя плакированная полоса используется для отрицательные клеммы аккумулятора , соединения между ячейками и шинами и внутренние проводники, в которых алюминий снаружи подвергается коррозии или плохо сваривается. Медные поверхности допускают ультразвуковую сварку с никелированными клеммами и лазерную сварку с медными шинами, а алюминиевый сердечник сохраняет сборку легкой.

шинопровод Эта высокопроизводительная шина изготовлена из меди высокой чистоты, обладающей превосходной электропроводностью и механической прочностью. Благодаря оптимизированному с... Посмотреть продукт →

Системы зарядки и силовая электроника

Комбинированные зарядные устройства и бортовые силовые модули сочетают в себе высокий ток и герметичную упаковку. Плакированный материал позволяет дизайнерам использовать медь именно там, где этого требуют соединение и контактное сопротивление, а также алюминий везде. Соответствующее преимущество проявляется в управлении температурным режимом: одна и та же структура эффективно распределяет тепло, поэтому она появляется в опорных пластинах радиатора и других компонентах, где электрическое соединение и отвод тепла происходят в одной части.

Электроника, экранирование и интеграция с печатной платой

За пределами автомобильного мира двусторонний плакированный лист используется для изготовления корпусов электромагнитного экранирования, распределителей тепла и слоев подложек печатных плат, где паяемая медная поверхность с обеих сторон упрощает сборку. Алюминиевый сердечник снижает вес портативного и бортового оборудования, а клеевой интерфейс предотвращает гальваническую коррозию, которая возникает, когда медь и алюминий просто соединяются болтами во влажной среде.

Рекомендации по выбору, объединению и обработке

Большинство проблем при проектировании плакированного материала вовсе не являются проблемами материала; это проблемы процесса, которые не были запланированы достаточно рано. Следующая последовательность позволяет проектам следовать графику:

1. Сначала определите ток, допустимое превышение температуры и баланс массы, а затем определите требуемое соотношение меди, а не гадайте о толщине.
2. Подтвердите метод соединения для каждого конца детали, поскольку параметры сварки различаются для медной, алюминиевой поверхности и полностью плакированной кромки.
3. Согласуйте критерии контроля в письменной форме, включая частоту отбора проб на прочность на отслаивание и предел приемки для несклеенных участков.
4. Перед резкой производственного инструмента проверьте радиус изгиба с помощью пробной штамповки.
5. Храните рулоны и заготовки в сухом, проветриваемом помещении и сохраняйте защитную пленку на месте до момента поступления детали в сборку.
6. Во время производства храните медный и алюминиевый лом отдельно, чтобы оба потока сохраняли ценность.

Еще один вариант конструкции, о котором стоит знать: когда одна деталь должна соединить медь с одного конца и алюминий с другого, переходная пластина выполняет всю работу за один компонент и удаляет из сборки лишнее соединение.

Двусторонняя переходная пластина с медно-алюминиевым покрытием Наша двухсторонняя переходная пластина с медно-алюминиевым покрытием представляет собой высокопроизводительный металлический материал, специально разработанный для применений, требующих легкости и превосходной прочности. Посмотреть продукт →

Работа с опытным партнером по материалам

Goode EIS (Suzhou) Corp LTD — компания по производству передовых функциональных материалов, специализирующаяся на изоляционных композитах и легких проводящих компонентах для транспортных средств на новых источниках энергии, производства экологически чистой энергии, а также оборудования для передачи и распределения. Наше автомобильное подразделение занимается защитой от термического разгона, легкими решениями и медно-алюминиевыми композитами, а наше электротехническое подразделение поставляет изоляционные смолы и конструкционные детали для генерирующего, распределительного и медицинского оборудования для визуализации.

Под нашим медно-алюминиевый композитный материал линия, мы производим односторонние и двусторонние плакированные ленты, переходные пластины и прецизионную медно-алюминиевую фольгу, поддерживаемые многочисленными производственными площадками и цепочкой поставок, управляемой в соответствии с признанными программами устойчивого развития и ответственного поиска поставщиков.

Двусторонний медно-алюминиевый плакированный материал не является компромиссом между медью и алюминием; это осознанный инженерный выбор, который помещает каждый металл туда, где он работает лучше всего. Укажите соотношение меди в соответствии с вашими реальными требованиями к току и температуре, договоритесь о тестировании интерфейса до начала производства и спланируйте процессы соединения вокруг композита, а не из твердой меди.

Если вы оцениваете плакированный материал для аккумуляторов, зарядных устройств или программы силовой электроники, наша команда будет рада рассмотреть ваш чертеж и порекомендовать конфигурацию слоев, которая соответствует как электрическим целям, так и массовому бюджету.