Güç iletim sisteminin temel taşıyıcısı olarak, üretim süreci bakır bara doğrudan güç şebekesinin kararlılığını ve ekipman ömrünü etkiler. Bu makalede, malzeme bilimi, işleme teknolojisi ve üç boyutlu kalite denetiminden, sistem bakır bara üretimini 8 temel teknolojiyle birleştirerek, uluslararası standartlar ve endüstrinin en son verileriyle (GB/T 5585.1-2005 ve IEC 60287 gibi) bir araya getirerek yüksek iletkenlik ve yüksek mekanik mukavemetli bara üretim mantığını ortaya koyar ve karşılaştırmalı tabloların ve işlem parametre analizinin gerçekleştirilmesi yoluyla güç ekipmanı üreticileri için pratik rehberlik sağlar. Rehberlik.

Adım 1. Malzeme Seçimi

Bakır saflığı elektriksel iletkenliği ve mekanik dayanıklılığı belirler

Bakır baraların elektrolitik bakır veya oksijensiz bakır kullanması gerekir; saflığın ≥ 99.95% olması gerekir; 0.002%-0.02%'de gümüş içeriği kontrolü sürünme direncini iyileştirebilir. Deneyler, bakır saflığında her 0.1% azalma için iletkenliğin yaklaşık 1.2% IACS (Uluslararası Tavlanmış Bakır Standardı) azaldığını, çekme mukavemeti kaybının ise 5%'ye kadar olduğunu göstermiştir.

Adım 2. Eritme işlemi

Verimli Deoksidasyon için Kömür Kaplama Yöntemi

Bir IF fırınında eritme sırasında, oksijen içeriğini ppm'nin altına düşürmek ve bakır oksit kapanımlarının neden olduğu lokalize direnç artışını önlemek için bakır sıvısının yüzeyinin 135 mm kalınlığında bir kömür tabakasıyla kaplanması gerekir. Sıcaklığın 1145-1155℃ ()'de hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerekir ve bakır sıvısı, kabarcık kalıntısını azaltmak için su altındaki yapıdan iletilir.

Adım 3. Kalıplama işlemi

Oluşum hızını iyileştirmek için sürekli ekstrüzyon teknolojisi

Sürekli döküm makinesinde kristalleşmeden sonra, bakır çubuklar 490°C'de sürekli olarak ekstrüde edilir, sürtünme ısısı harici ısıtmanın yerini alır ve 30% enerji tasarrufu sağlar. Ekstrüde edilen bakır kütüğünün kesitsel büzülmesi ≤3%'dir ve malzeme kullanım oranı 95%'ye ulaşır, bu da geleneksel dövme sürecindeki 85%'den daha iyidir.

Adım 4. Hassas İşleme

CNC işleme ±0,5 mm hassasiyet sağlar

Üçü bir arada bara işleme makinesi (delme + bükme + kesme) kullanıldığında, delme merkezi mesafesinin hatası ≤ 0,5 mm, bükme yarıçapı bara genişliğinin ≥ 2,5 katı olmalıdır. Yüzey pürüzlülüğü ≤ Ra1,6 olmalı ve galvanizleme (10-20 μm) veya kimyasal parlatma yoluyla gelişmiş korozyon direnci artırılmalıdır.

Adım 5. Bükme İşlemi

Kafes hasarını önlemek için soğuk bükme işlemi

Bakır baraların soğuk bükme ile şekillendirilmesi gerekir; ısıtma sıcaklığının 250℃'yi aşması kesinlikle yasaktır (). Eğriliğin dikey bükümü ve düz bükümü sırasıyla ≤ 2 mm/m ve 3mm/m olmalıdır; bükmeden sonra 60%'lik kalıntı gerilim azaltımı ile tavlanması gerekir ().

Adım 6. Bağlantı Teknolojisi

 Temas güvenilirliğini garantilemek için tork anahtarı

Cıvata sıkma kuvvetinin Tablo 9 standartlarına uygun olması gerekir, M12 cıvata için önerilen tork 45-50 Nm'dir). Temas yüzeyinde kabartma işlemi yapıldıktan sonra temas direnci 0,15 μΩ-m²'ye düşürülebilir, bu da işlenmemiş yüzeyden 40% daha azdır ().

Step 7. Insulation Treatment

Çift katmanlı ısıyla daralan borular yalıtım seviyesini artırır

Radyasyon çapraz bağlı poliolefin ısıyla büzüşen boru (125°C sıcaklığa dayanıklı) ≥1,2 mm kalınlığında ve ≥50% büzüşme oranında kullanılır. Karşılaştırmalı testler, çift katmanlı ısıyla büzüşen borunun bozulma geriliminin 35 kV/mm'ye ulaştığını, bunun da tek katmanlıdan 80% daha yüksek olduğunu göstermektedir.

Step 8. Kalite Denetimi

Ürün tutarlılığını sağlamak için dört boyutlu test sistemi

• Elektriksel özellikler: iletkenlik ≥ 100.3% IACS (), yalıtım direnci ≥ 1000Ω / V ()
• Mekanik özellikler: sertlik ≥ 85HB, bükme süreleri ≥ 120 kat ()
• Boyutsal denetim: üç boyutlu lazer tarayıcı doğruluğu ± 0,05 mm
• Metalografik analiz: tane boyutu derecesi ≥6 (ASTM E112)

Çözüm

Bakır bara Üretim, saflık kontrolü, kalıplama süreci ve bağlantı teknolojisinde standartlaştırılmış süreçlerin kurulmasını gerektiren malzeme bilimi ve hassas işlemenin bir birleşimidir. Otomatik ekipmanların (ve gerçek zamanlı izleme sistemlerinin) tanıtılmasıyla, ürün yeterlilik oranı önemli ölçüde iyileştirilebilir. Gelecekte, bakır-gümüş kompozitlerinin uygulanmasıyla, bakır baraların akım taşıma kapasitesinin 6.000 A/cm²'yi aşması ve akıllı şebekenin yükseltilmesinin teşvik edilmesi bekleniyor.