Analyse des Oberflächenbehandlungsprozesses von verzinnten Kupferflachstäben in neuen Hochstromanwendungen

Mit der schnellen Weiterentwicklung neuer Energiefahrzeuge, intelligenter Netze und Internet-of-Things-Technologien stellen Energieübertragungssysteme immer strengere Leistungsanforderungen an leitfähige Komponenten. Unter komplexen Arbeitsbedingungen können herkömmliche blanke Kupferschienen die Anforderungen an lange Lebensdauer und hohe Stabilität nicht mehr erfüllen. Daher ist die Oberflächenbeschichtungstechnologie zum Schwerpunkt der Branche geworden. Als ausgereifte Schutzmethode ist die Sammelschiene aus verzinntem Kupfer aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Leistung und Anpassungsfähigkeit an die Umwelt zu einem Kernbestandteil von Hochstrom-Verbindungslösungen geworden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In Szenarien zur Übertragung großer Ströme erfüllen Kupferschienen nicht nur leitende Aufgaben, sondern müssen auch den Herausforderungen von Oxidation und Korrosion gerecht werden. Obwohl das Kupferbasismaterial eine hohe Leitfähigkeit aufweist, kann es an der Luft leicht zur Bildung von Kupferoxid kommen, was zu einem Anstieg des Kontaktwiderstands führt. Der Einsatz der Tin Coated Copper BusBar-Technologie entspricht dem Anziehen einer Schicht „Schutzkleidung“ für den Kupferbus. Die Zinnschicht verfügt nicht nur über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, sondern die elektrische Leitfähigkeit ihres Oxids (SnO₂) ist auch deutlich besser als die von Kupferoxid und sorgt so für einen langfristig niedrigen Widerstand der Kontaktfläche.

Darüber hinaus sind auch die Wärmeableitung und die Schweißleistung von entscheidender Bedeutung. Die Verzinnungsschicht verfügt über eine ideale Wärmeleitfähigkeit, die die Kontaktfläche effektiv bei der Wärmeableitung unterstützen und lokale Überhitzungen verhindern kann. Insbesondere für Steckverbinder, die zusammengebaut werden müssen, empfehlen Lieferanten von Sammelschienen aus verzinntem Kupfer in der Regel das Mattzinnverfahren, da die Oberflächenrauheit moderat ist, was die Benetzbarkeit deutlich verbessern, Schweißverbindungen mit hoher{2}}Zuverlässigkeit erzielen und das Risiko von Fehllötungen vermeiden kann.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Je nach Glanz und Kristallstruktur der Oberflächenbehandlung wird die Beschichtung hauptsächlich in Glanzzinn und Mattzinn (Mattzinn) unterteilt. Helles Zinn hat ein spiegelähnliches Aussehen und starke Korrosionsschutzeigenschaften. Es wird häufig für interne Komponenten von Stromverteilerschränken verwendet, die besondere Anforderungen an das Erscheinungsbild stellen. Allerdings bevorzugen Ingenieure in High-End-Bereichen, wie z. B. Batterien für neue Energiefahrzeuge, mattes Zinn. Denn bei hellem Zinn besteht unter bestimmten Bedingungen die Gefahr der Bildung von „Zinn-Whiskern“, die zu Mikrokurzschlüssen führen können; Mattzinn hingegen hat eine dickere Kornstruktur und eine geringe innere Spannung, was das Wachstum von Zinnwhiskern wirksam hemmen kann und die erste Wahl für Flachkupfer-Sammelschienen in Vibrations- und Hochtemperaturumgebungen ist.

Ein weiteres gängiges Verfahren ist die Feuerverzinnung, die sich durch eine dickere Beschichtung auszeichnet, die normalerweise mehr als 25 Mikrometer beträgt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für speziell geformte Teile mit komplexen Formen und kann eine extrem dicke Schutzbarriere bieten. Obwohl die Maßhaltigkeit schwieriger zu kontrollieren ist als beim Galvanisieren, kann die Feuerbeschichtungslösung von verzinnten Kupferstäben häufig einen längerfristigen Schutz bieten, wenn sie stark korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hochwertige-Beschichtungen sind untrennbar mit hochwertigen-Untergründen verbunden. Die Industrie empfiehlt im Allgemeinen die Verwendung von reinem Kupfer der Qualität C110 oder T2 als Basismaterial mit einem Kupfergehalt von über 99,9 % und ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit und Formbarkeit. Um die Diffusion von Kupferatomen in die Zinnschicht zu verhindern, was zu einer Verschlechterung der Schweißleistung führt, wird bei einigen verzinnten Kupfersammelschienen mit hohem -Standard während des Produktionsprozesses eine extrem dünne Nickelschicht als untere Schicht zwischen Kupfer und Zinn hinzugefügt, um eine „Kupfer{8}}Nickel-Zinn“-Sandwichstruktur zu bilden.

Auch der Aspekt der Qualitätskontrolle darf nicht außer Acht gelassen werden. Zusätzlich zur herkömmlichen Dickenprüfung (z. B. Röntgenfluoreszenzspektrometrie) ist auch die Prüfung der Bindungskraft ein Muss. Durch den 180-Grad-Biegetest bzw. Thermoschocktest wird sichergestellt, dass sich die Beschichtung nicht ablöst, wenn sich die Kupferschiene verformt oder sich die Temperatur drastisch ändert. Dieser strenge Qualitätskontrollprozess ist die Garantie dafür, dass sich die verzinnte Kupfersammelschiene HDHC (verzinnte Kupfersammelschiene mit hoher Härte und hoher Leitfähigkeit) an raue Arbeitsbedingungen anpassen kann.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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