Kennisanalyse van de vernikkelde railindustrie

Vernikkeld koperen stroomrail is een composiet geleidend onderdeel dat hoog-zuiver elektrolytisch koper als basismateriaal gebruikt en gelijkmatig bedekt is met een metalen nikkellaag op het koperoppervlak door middel van een elektrochemisch afzettingsproces. Dit product is een belangrijk structureel onderdeel van het stroomaansluitingssysteem. Het combineert de uitstekende elektrische geleidbaarheid van koper met de hoge hardheid, corrosieweerstand en anti-oxidatie-oppervlakte-eigenschappen van vernikkelen. Vanuit het perspectief van de productvorm vertegenwoordigen de vernikkelde koperen platte stroomrail en de platte staaf rood puur koper-nikkelplaten de meest voorkomende rechthoekige dwars-doorsnede nikkel-geplateerde koperen stroomrail -. De platte vorm vergemakkelijkt een gestapelde lay-out en meer-laagse parallelle verbindingen in schakelkasten, verdeelkasten en batterijpakketten. De rode, puur koperen basis heeft een zilverwit of lichtgeel uiterlijk nadat hij is bedekt met nikkel. Standaard vernikkelde platte stroomrails omvatten een reeks producten die zijn geproduceerd volgens de gangbare maatnormen in de industrie, terwijl vernikkelde koperen stroomrails en vernikkelde stroomrails in het algemeen verwijzen naar vernikkelde koperen stroomrails met verschillende dwarsdoorsnedevormen (rechthoekig, L{14}}-vormig, Z--vormig) en aangepaste afmetingen. Vernikkelde koperen verzamelrail is een veel voorkomende naam voor dit type product. De belangrijkste technische waarde ligt in: uitgaande van het behoud van een hoge geleidbaarheid van koper (groter dan of gelijk aan 98% IACS), lost vernikkelen de problemen op van gemakkelijke oxidatie van blanke koperen stroomrails in de gebruiksomgeving, onstabiele contactweerstand en onvoldoende oppervlaktehardheid. Het wordt veel gebruikt op het gebied van energiedistributie, nieuwe energie en industriële automatisering, waar hoge eisen worden gesteld aan geleidingsbetrouwbaarheid en aanpassingsvermogen aan de omgeving.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De prestatiebasis van vernikkelde koperen rails ligt in de wetenschappelijke selectie en afstemming van koperen basismaterialen en vernikkelde materialen. Het kopermatrixmateriaal is gewoonlijk elektrolytisch koper met een hoge-zuiverheid, met de merknaam C11000 of TU1. Het kopergehalte van C11000 elektrolytisch koper bedraagt ​​niet minder dan 99,90% en het zuurstofgehalte wordt geregeld tussen 0,02% en 0,05%. Het heeft een goede elektrische geleidbaarheid (groter dan of gelijk aan 101% IACS, gegloeide toestand) en uitstekende ductiliteit, waardoor het gemakkelijk is om mechanische bewerkingen uit te voeren, zoals buigen, ponsen en buigen. Voor toepassingen die een hogere sterkte vereisen, kan C1100-H half-hard of C10200 zuurstof-vrij koper (zuurstofgehalte kleiner dan of gelijk aan 0,002%, geschikt voor lasprocessen die gevoelig zijn voor waterstofverbrossing) worden geselecteerd. De zuiverheid van het basismateriaal heeft een directe invloed op de kwaliteit van de beplating. Kopermaterialen met een hoog gehalte aan onzuiverheden kunnen oppervlaktesegregatie veroorzaken tijdens het beitsen vóór het bekleden, wat resulteert in vlekken of een slechte hechting van de vernikkeling.

 

Het vernikkelingsmateriaal maakt gebruik van elektrolytisch nikkel of zwavel-bevattende nikkelkoek als anodemateriaal, en het galvaniseringssysteem is hoofdzakelijk van het Watt-type (nikkelsulfaat 300-350 g/l, nikkelchloride 40-50 g/l, boorzuur 35-45 g/l). De zuiverheid van vernikkelen is gewoonlijk niet minder dan 99,5%, en coatingtypen met verschillende kenmerken kunnen worden geselecteerd op basis van de toepassingsvereisten: half-glanzend vernikkelen (zwavel-vrij, goede ductiliteit, sterke corrosieweerstand) is geschikt voor stroomrails die moeten worden gebogen en gevormd; helder vernikkelen (bevat een kleine hoeveelheid zwavel, spiegelhelder uiterlijk, hoge hardheid) is geschikt voor zichtbare delen die decoratieve eigenschappen vereisen; meerlaags nikkelsysteem (semi-glanzend nikkel + helder nikkel + microporeus nikkel) is geschikt voor extreem corrosieve omgevingen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De productie van vernikkelde koperen rails omvat twee hoofdfasen: de verwerking van kopersubstraten en de galvanische behandeling. Kopersubstraatverwerkingsfase: Gebruik eerst een lintzaag of knipmachine om materialen te snijden volgens de tekeninggrootte, en de lengtetolerantie wordt gecontroleerd binnen ± 0,5 mm. Vervolgens wordt het verwerkt door een nivelleringsmachine om ervoor te zorgen dat de vlakheid van de rail niet groter is dan 1 mm per meter. Ponsen (positietolerantie ±0,2 mm) en CNC-buigen (buigradius niet minder dan 2 keer de dikte van de koperen staaf, hoektolerantie ±1 graad) worden uitgevoerd volgens de installatievereisten. Alle snij- en ponsranden moeten worden ontbraamd en de randen moeten worden afgeschuind C0,5-C1,0 om het risico op scherpe hoekontlading te elimineren. Voordat het kopersubstraat wordt gegalvaniseerd, moet het chemisch worden ontvet, gewassen met warm water, beitsen en wassen met zuiver water om ervoor te zorgen dat het oppervlak vrij is van olievlekken en oxidefilms.

 

Fase van galvaniseren met nikkel: gebruik een vernikkelingssysteem van het type Watt- (nikkelsulfaat 300-350 g/l, nikkelchloride 40-50 g/l, boorzuur 35-45 g/l). De temperatuur van de plateeroplossing wordt op 50-60 graden gehouden en de pH-waarde wordt tussen 3,8 en 4,2 geregeld. De kathodestroomdichtheid is 2-5A/dm² en de afzettingssnelheid is ongeveer 0,2-0,3μm/minuut. Tijdens het galvaniseerproces wordt het luchtroeren voortgezet om de uniformiteit van de coating te garanderen. De laagdikte kan worden geselecteerd in het bereik van 3-25 μm, afhankelijk van de toepassingsvereisten, 5-8 μm voor conventionele binnenomgevingen en 12-15 μm voor buiten- of corrosieve omgevingen. Na het plateren ondergaat het werkstuk een drietraps wassen met tegenstroom, wassen met heet water en drogen met hete lucht, en wordt het gepassiveerd om de corrosieweerstand verder te verbeteren. Kwaliteitsinspectie: Elke partij producten ondergaat een uiterlijkinspectie (100% visuele inspectie, geen afbladderen, geen luchtbellen, geen schroeien), dikte-inspectie (röntgenfluorescentie-diktemeter, niet minder dan 5 monsters per batch), inspectie van de hechtsterkte (observeer of de coating afbladdert na buigen van 90 graden of 180 graden) en zoutsproeitest (bemonstering volgens de eisen van de klant).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Koperen rails hebben een uitstekende elektrische geleidbaarheid in stroomdistributie- en elektrische verbindingssystemen (de geleidbaarheid kan meer dan 98% IACS bereiken) en zijn ideale geleidermaterialen voor het geleiden van grote stromen. Blanke koperen rails worden echter geconfronteerd met drie technische pijnpunten in daadwerkelijke gebruiksomgevingen. Ten eerste wordt koper gemakkelijk geoxideerd in de atmosferische omgeving. Onder normale temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden worden koperoxide (Cu₂O) en koperoxide (CuO) op het koperoppervlak gegenereerd. Deze twee oxiden hebben een extreem slechte elektrische geleidbaarheid en hun soortelijke weerstand is verschillende ordes van grootte hoger dan die van metallisch koper. Naarmate de bedrijfstijd verstrijkt, wordt de oxidelaag geleidelijk dikker, waardoor de contactweerstand van het railoverlapoppervlak blijft stijgen, waardoor plaatselijke oververhitting ontstaat. In ernstige gevallen kan dit ertoe leiden dat het aansluitpunt verbrandt of dat er een elektrische brand ontstaat. Ten tweede is de hardheid van koper laag (de gegloeide hardheid van puur koper is ongeveer 40-60 HV). Wanneer boutverbindingen worden gemaakt, is het contactoppervlak gevoelig voor kruip- of inkepingsvervorming onder druk. Deze vervorming zal de werkelijke effectieve druk van het contactgebied verminderen en de contactweerstand verder verslechteren. Vooral onder omstandigheden met hoge stroomcycli zullen de thermische uitzettings- en krimpeffecten dit afbraakproces versnellen. Ten derde zal koper in sommige speciale omgevingen (zoals zoutnevel aan de kust, industriële vervuilingsgebieden, mogelijke elektrolytlekkage in het batterijpakket) ook worden gecorrodeerd door chloride-ionen of sulfiden, waardoor patina- of kopersulfide-corrosieproducten ontstaan.

 

Vernikkelen is een volwassen technische oplossing om de bovenstaande problemen op te lossen. Vernikkelen vormt een dichte fysieke barrière op het koperoppervlak. - Nikkel zelf heeft een hoge standaard elektrodepotentiaal en heeft een sterke neiging om te passiveren in de atmosferische omgeving. Er zal zich snel een extreem dunne (ongeveer 1-2 nm) en dichte nikkeloxide-passiveringsfilm op het oppervlak vormen. Deze passivatiefilm kan onder contactdruk worden verpletterd om metaalgeleiding te vormen en zal na verloop van tijd niet blijven dikker worden zoals de koperoxidefilm. Als gevolg hiervan behoudt de vernikkelde koperen platte stroomrail een stabiele lage contactweerstand gedurende lange bedrijfsperioden. Tegelijkertijd is de hardheid van de nikkelcoating (150-300 HV) aanzienlijk hoger dan die van de kopermatrix. Het oppervlak van de coating is niet gevoelig voor vervorming door inkepingen tijdens de boutverbinding. Zelfs onder meerdere demontage- en montage- of trillingsomstandigheden kan de drukverdeling op het contactoppervlak relatief stabiel blijven. Bovendien heeft vernikkelen een goede tolerantie voor chloride-ionen, sulfiden en zwakzure omgevingen, waardoor vernikkelde koperen rails veilig kunnen worden gebruikt in corrosieve omgevingen zoals schepen, offshore-platforms, energieopslagbatterijen en industriële galvaniseerwerkplaatsen. Samenvattend is vernikkelen een van de beste technische praktijken om de oxidatieweerstand, contactstabiliteit en aanpassingsvermogen aan de omgeving van rails te verbeteren zonder de geleidende eigenschappen van koper op te offeren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Als u een zeer corrosiebestendig-bestand wilt aanpassenVernikkeld-vernikkelde verzamelrailVoor uw hoog-schakelapparatuur of energieopslagsysteem kan ons technische team gedetailleerde inspectierapporten voor de plaatdikte en zoutsproeitestgegevens verstrekken om ervoor te zorgen dat het product volledig voldoet aan uw technische ontwerpspecificaties en de bedrijfsvereisten op de lange- termijn.