銅導體技術
電解銅
BS EN 13602(CU-ETP1),BS EN 1977,ASTM B224(C11000),BS 6926(C101)BS 6017(Cu ETP2)
無氧銅
BS EN 13602,BS EN 1977,ASTM B224(C10200)BS 6926(C103)BS 6017(CU-OF)
銅無氧電子級
ASTM B170,BS EN 1977,ASTM B224(C10100)BS 6926(C110)BS 6017(CU-OFE)
樂榮特殊的導體及合金:
鎘銅合金162
CS-95(鈹銅合金)
無鎘合金135
金屬箔線
熱電偶
絞合漆包線
金屬箔線
特別適合需要極大可彎曲柔性且能耐彎折疲乏,並且要求低電流承載能力的應用。
將棉、聚酯和芳綸等材質用銅、銀或銅合金的扁平金屬條帶捲裹於核心
典型應用在包括:機器人、音圈導線、醫療設備導線和助聽器上。
絞合漆包線
絞合漆包線讓以運作頻率為首要考量的高頻線圈能減少交流損耗。
絞合漆包線實際上是絞合在一起的薄皮絕緣線或電磁線,它們被製纜成幾何模式,讓每根電線在整條纜線中的每一點上都存在。
這樣做是為了要減少電流在高頻下流動時,只在電線外部表面流動的傾向所造成的可能損失。工作頻率影響絞合漆包線實際的結構,以及決定線徑規格的使用。
每個絞合漆包線的特殊薄膜塗料都有著特殊的要求規定,如:防電壓擊穿或避免外部環境干擾。
熱電偶導線
熱電偶由二種不同的導體連接在一起產生迴路所組成。
經挑選過的導體線材具有不同的已知熱電特性,會因溫度不同,而以可預測的方式產生不同的可用電子訊號。
熱電偶材質在生產測試與銷售的標中分三種等級的容許偏差,補償導線和延長導線的部分則是為了確保熱電偶傳感器的可互換性,無需特別準備校準測試報告給用戶。
一般在選用熱電偶類型的目標是在盡可能長的使用壽命和以最低的成本情況下提供一個適當的測量。
伸銅
我們可提供客戶關於樂榮銅線與銅纜製造設備的簡短參訪,瞭解我們在中國杭州廠的伸銅相關設備能力。
製造過程中的第一步,就是將銅桿的分解細化。這裡有15000磅的5/16-inch(或2 AWG)或8 mm出自精銅礦的銅桿將細化為銅線。
在伸銅過程中,銅桿經歷一系列人造鑽石或碳化鎢的眼模,尺寸逐漸減小。
銅桿和眼模都須浸沒在冷卻劑和合成潤滑劑裡,以增加金屬模具的壽命,並避免銅線過熱。
依據最終的配置規格,會有 5000-8000-英呎 線徑為10-,12- 14- AWG的銅導線被收集成軸。
退火
伸銅後,銅導體非常脆,很容易因為彎曲而斷裂。而最後完成的銅導體必須是柔軟可彎曲的,因此導體必須經過軟化或退火。
樂榮現代化的感應式退火設備,可保證導體具有非常細緻的微觀結構和非接觸式加熱所帶來的高品質表面。它們特別開發用於非鐵金屬合金,具有低導熱性和低導電率。
退火是冶金術語,將銅加熱,並隨後將其冷卻以改變其性質(如硬度或耐久性)。
經過退火的銅能更柔軟,降低脆度,能彎曲而不會折斷它。讓您能夠將銅用在其他方案所無法解決之處,比如在我們細導線和纜線產品內。
退火是通過大量電流瞬間流通過導體,將其溫度升高到1000F / 250℃來進行,完成之後,導線變得柔軟且可彎折。此時固體金屬材質在結構上則呈現結晶狀,原子成分被捆束在一起,使大量材質以具有規則性且重複的三維陣列排列。
銅和大多數金屬一樣是多晶體。它們是由晶體彼此在邊界上的聚合所組成。一個單位晶體的聚合被稱為晶粒,它們之間的邊界就是晶粒的邊界。
退火製程控制著晶粒的尺寸。金屬將被加熱到高於其再結晶發生的溫度,在此溫度下,分子因冷卻加工而產生扭曲的結晶結構,藉由吸收熱能使核心轉變成新的結晶結構。
這些新的晶粒能夠承受新一輪的大量冷卻加工。新晶粒的尺寸取決於退火的溫度、退火溫度的時間、之前冷卻的時間以及前面退火的晶粒尺寸等等。
晶粒尺寸測量的假設前提是,在充分退火鍛打金屬中,晶粒形態是均等的,各晶粒的表面尺寸對任何測量軸而言都是基本相同的。
在現實中,金屬結構是不同大小和形狀的晶粒聚合而成。
所謂的晶粒尺寸是其平均大小的評估,並以毫米單位作報告(ASTM E112)。
晶粒尺寸注意事項:
強度
細緻晶粒生產的導體有較低的延伸和較高的機械性能。
方向性
晶粒會產生方向性,當在二次退火之間金屬會以一個方向進行冷卻加工。方向性(彎折的好方法)可以通過細緻的晶粒尺寸而降低。
成形能力
晶粒的邊界會阻礙塑料流動。晶粒的尺寸越大,晶粒的邊界數越少,潛在的變形可能性越大。
表面形貌
因冷卻加工而讓晶粒的晶格結構內發生滑動會導致金屬表面粗糙(橘皮狀)。越細的晶粒尺寸,冷卻加工出來的表面越平滑。
合金135:
無鎘/銅合金:
這些無鎘合金,提供類似強度的導電性,同時不含有RoSH規範下的潛在危險物質。
CS 95鈹/銅合金:
極高強度,成本高,少量地用於導體線材。
這種材料是用在當彎曲疲勞比導電率更為關鍵、更受重視時。彎曲疲勞數據顯示,其具有超過銅導體50倍的彎折壽命。
線規參考表
銅包鋼導體和鍍銀銅包鋼
屬性:這些導體的主要性能包括:銅的高強度抗腐蝕,鋼的高拉伸強度因而能抗金屬疲勞。
優勢:由於外導體層是低阻抗的銅,而中心是高阻抗的鋼,外層所帶來的效應讓銅包銅RF傳輸線的阻抗,在高AC頻率時,類似於固體銅導體。
銅包銅導體的拉伸強度大於普通銅導體,所以能允許更大的跨度距離。
另一個優勢是和同樣強度的銅導體相比,銅包銅導體有著較小的直徑,因而可以在同軸電纜中使用,創造出更高的阻抗和較小的纜線直徑。
由於兩種金屬緊密的結合,使得竊取銅毫無誘因,因為這種情況下的銅將極難回收,因此具有非常小的廢料價值。
銅包銅線纜被認為是可以滿足地面安裝規格良好的需求。正因為如此,它特別受有預算考量的公用事業和石油公司所偏愛。
電磁線
術語“電磁線”描述一種使用聚合物薄膜當作絕緣的固態導體。
該薄膜提供了均勻的介電質塗層,而佔用極少的空間。儘管由於銅有其優異的導電性以及相對低的成本,使其成為主要的導體材料,但其他金屬或合金也依然有被使用的價值。
在選擇和指定電磁線時,有幾個考慮的重點。
‧尺寸或直徑
‧絕緣耐熱等級
‧絕緣體的體型或厚度
‧附加特色,例如顏色或可添加的塗層
許多薄膜絕緣材料可用於電磁線,他們分別提供不同的特色。電磁線主要透過’’耐熱等級’來分類’,其決定了絕緣材質的最大連續操作溫度。一般標準的耐熱分佈範圍從105℃到220℃。
樂榮內部自行生產與設計的抽絲眼模,通常是以由鋼材、碳化鎢或鑽石所構成最為常見。
為了抽出極細的導線,往往會使用單晶體鑽石眼模。該眼模被置放於鋼套管中,套管支撐著眼模,同時也方便更換眼模。
眼模角度範圍分佈從6-15°,且每個眼模至少有二個不同的角度:
‧進入角度
‧前進角度
銅導體中伸
粗伸銅線的線軸被轉移到工廠的銅導體中伸區,此程序中的第一步,是通過如粗伸階段一般的伸銅程序,再進一步減少銅線的尺寸。
此程序會使用鑽石眼模,將線徑10或12AWG導體,拉伸到19-、22-、24-或26-AWG。
銅導體細伸
銅導體中伸之後,銅線接著被轉移到銅導體細伸區。為了拉伸出更精細的導體,過程中必須使用最先進的低張力機械裝置。樂榮的能力,如今已將精細拉絲的精密程度推向極致。
我們可以拉出AWG50的0.000986英吋或0.02505毫米,這尺吋相當於普通蜘蛛所吐出的一條蛛絲。
銅導體電鍍選項
錫:良好的可焊性和抗腐蝕防護護
銀:良好的可焊性和高導電性
鎳:抗腐蝕防護,可耐高溫達250°
琺琅質:用於保護極細導線
絞合和總絞
我們最先進的絞合機器和束絞機器,有能力處理從大型纜線構造到各式依終端客戶應用需求而制訂的同心構造,特別是精密導線絞合,因其必須要掌握各主要參數,如:細伸率和同心度等,因而特別有挑戰性。
我們所有的設備不但都具有磁離合器,而且還有精密複雜的張力控制設備,當中大部分都是由我們內部自行開發。絞距長度對彎曲壽命有影響,縮短絞距長度將使彎曲壽命略有增加。
導體結構(與股數相同),如同心層絞和單向同心層絞結構等,也會影響彎曲壽命,但其並不如材料本身的拉伸強度、伸展率和股數等因素的影響要來得大。
束絞:不考慮單股線的幾何排列,由任意數量的相同直徑導體,以同一個方向絞合在一起所構成。常用結構的導體股數為7,10,16,26,41,65和105。這種結構能帶來最低的成本。
同心層結構:此結構是一將絞向相同導體圍繞著同一個中心軸的導體形成的內部結構,每一層的絞向都與上一層的絞向相反,在各個層上導體絞距不斷增加。螺旋絞合的核心在機械強度和抗擠壓性上有了顯著改進。同心結構因此降低了電暈放電,所以常被用於高壓電纜。
單向同心層絞:由超過一層的螺旋形纏繞的纜線所構成,各個層上導體的絞向要完全相同。每層的絞距不斷增加但各層絞距要相同。單向同心層絞提供了螺旋層核心結構中有最小直徑和最低重量.。
層型索絞:最靈活的多股絞合結構,一般用於8 AWG或更大線徑的線纜,而這種多股數導體絞合結構可用於幾乎所有AWG的纜線。