Güç iletim sisteminin temel taşı olan bu sistemin üretim süreci, bakır barası elektrik şebekesinin istikrarını ve ekipman ömrünü doğrudan etkiler. Bu makalede, malzeme bilimi, işleme teknolojisi ve kalite kontrolü olmak üzere üç boyuttan hareketle, sistem bakır baraların imalatını 8 temel teknolojiyle birleştirerek, uluslararası standartlar ve sektörün en güncel verileriyle (örneğin GB/T 5585.1-2005 ve IEC 60287 gibi) birleştirerek, yüksek iletkenliğe ve yüksek mekanik mukavemete sahip baraların üretim mantığını ortaya koymaktadır. Ayrıca, karşılaştırmalı performans tabloları ve proses parametre analizleri aracılığıyla, elektrik ekipmanı üreticilerine pratik bir rehberlik sunmaktadır.
Bakır baralar için elektrolitik bakır veya oksijensiz bakır kullanılmalıdır; saflık derecesi ≥ 99,95% olmalıdır; gümüş içeriğinin 0,002%-0,02% aralığında tutulması sünme direncini artırabilir. Deneyler, bakır saflığındaki her 0,1%'lik azalma için iletkenliğin yaklaşık 1,2% IACS (Uluslararası Tavlanmış Bakır Standardı) kadar azaldığını, çekme mukavemetindeki kaybın ise 5%'ye kadar çıktığını göstermiştir.
Bir IF fırınında eritme işlemi sırasında, oksijen içeriğini ppm’nin altına düşürmek ve bakır oksit kalıntılarının neden olduğu yerel direnç artışını önlemek için bakır sıvısının yüzeyi 135 mm kalınlığında bir odun kömürü tabakasıyla kaplanmalıdır. Sıcaklık, 1145-1155 ℃ () aralığında hassas bir şekilde kontrol edilmelidir ve kabarcık kalıntılarını azaltmak için sıvı bakır, daldırma yapısı içinden geçirilir.
Sürekli döküm makinesinde kristalleşmenin ardından, bakır çubuklar 490°C sıcaklıkta sürekli olarak ekstrüde edilir; bu süreçte dış ısıtmanın yerine sürtünme ısısı kullanılır ve bu sayede 30% oranında enerji tasarrufu sağlanır. Ekstrüde edilmiş bakır kütüğün kesit büzülmesi ≤3%'dir ve malzeme kullanım oranı %'ye ulaşır; bu, geleneksel dövme işlemindeki %'den daha iyidir.
| İşlem türü | Tamamlanma oranı | Enerji tüketimi (kWh/t) | Yüzey pürüzlülüğü (Ra/μm) |
|---|---|---|---|
| Sürekli Ekstrüzyon | 95% | 120 | 1.6 |
| Geleneksel Dövme | 85% | 180 | 3.2 |
Üçü bir arada bar işleme makinesi (delme + bükme + kesme) kullanılırken, delme merkez mesafesi hatası ≤ 0,5 mm olmalı ve bükme yarıçapı, bar genişliğinin ≥ 2,5 katı olmalıdır. Yüzey pürüzlülüğü ≤ Ra1,6 olmalıdır ve galvanizleme (10-20 μm) veya kimyasal parlatma yoluyla korozyon direnci artırılmalıdır.
Bakır baralar soğuk bükme yoluyla şekillendirilmelidir; ısıtma sıcaklığının 250℃’yi aşması kesinlikle yasaktır (). Eğriliğin dikey bükülme ve düz bükülme değerleri sırasıyla ≤ 2 mm/m ve 3 mm/m olmalıdır; bükme işleminden sonra, 60%'nin kalıntı geriliminin azaltılmasıyla tavlama işlemi uygulanmalıdır ().
Cıvata sıkma kuvveti Tablo 9’daki standartlara uygun olmalıdır (M12 cıvata için önerilen tork değeri 45-50 N·m’dir). Temas yüzeyine kabartma işlemi uygulandıktan sonra temas direnci 0,15 μΩ·m²’ye düşürülebilir; bu değer, işlenmemiş yüzeye kıyasla daha düşüktür ().
Radyasyonla çapraz bağlanmış poliolefin ısıyla daralan makaron (125°C’ye kadar ısıya dayanıklı), ≥1,2 mm kalınlıkta ve ≥50% daralma oranında kullanılır. Karşılaştırmalı testler, çift katmanlı ısı ile daralan boruların kırılma geriliminin 35 kV/mm'ye ulaştığını ve bunun tek katmanlı borulara göre % daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Bakır barası Üretim, malzeme bilimi ile hassas işleme teknolojisinin birleşimidir ve bu, saflık kontrolü, kalıplama süreci ve bağlantı teknolojisi alanlarında standartlaştırılmış süreçlerin oluşturulmasını gerektirir. Otomatik ekipmanların (ve gerçek zamanlı izleme sistemlerinin) devreye alınmasıyla, ürün uygunluk oranı önemli ölçüde artırılabilir. Gelecekte, bakır-gümüş kompozitlerin kullanımıyla birlikte, bakır baraların akım taşıma kapasitesinin 6.000 A/cm²'yi aşması ve bunun da akıllı şebekenin geliştirilmesine katkıda bulunması beklenmektedir.
