Spreag an dlús ard agus an costas a bhaineann le sreanga copair thraidisiúnta i ngluaisteáin an tionscal chun ábhair mhalartacha a lorg chun laghdú costais agus éadrom a bhaint amach. Tá alúmanam ina ionad idéalach do chopar mar gheall ar a sheoltacht mhaith, a dhlús íseal agus a chostas íseal, ach tá fadhbanna aige freisin mar neart íseal agus ocsaídiú éasca. Díríonn an t-alt ar cháblaí cumhachta na ngluaisteán mór, agus déanann sé iniúchadh domhain ar na deacrachtaí teicniúla a chaithfear a réiteach nuair a chuirtear alúmanam in ionad copair, lena n-áirítear seoltacht, neart, creep comhbhrúite, ocsaídiú agus difríochtaí i gcomhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha. Trí anailís a dhéanamh ar chaighdeáin sreinge idirnáisiúnta na ngluaisteán, rinneadh staidéar féidearthachta ar athsholáthar copair le alúmanam, agus moladh tuaslagán teicniúil ar leith: ag baint úsáide as 1 sreang alúmanaim íon le limistéar trasghearrtha níos mó chun sreang chopair a athsholáthar, ag leanúint prionsabal na frithsheasmhachta coibhéisigh; Ag soláthar dhá réiteach nasc sreinge agus teirminéil: táthú cuimilte agus táthú ultrasonaic, agus ag baint úsáide as feadánra teasa greamaitheach dúbailte le haghaidh séalaithe. Soláthraíonn an t -alt cosán nua le luach tagartha do chuideachtaí na ngluaisteán chun laghdú costais agus solas a bhaint amach.

Tá úmacha sreangaithe na ngluaisteán ar fud an choirp ghluaisteáin. Déantar sreanga traidisiúnta as copar leictrealaíoch ard-íonachta brionnaithe, tarraingthe agus insí ag próisis speisialta. Mar gheall ar an dlús ard copair, tá meáchan iomlán an úim sreangú feithicle níos mó ná 20kg agus tá an costas ard, rud a thugann brú costais ar fhiontair. Chuige sin, tá an tionscal ag fiosrú go gníomhach ábhair mhalartacha le haghaidh sreanga copair chun na spriocanna a bhaineann le laghdú costais agus éadrom a bhaint amach. I measc na n -ábhar comhsheoltóra coitianta, is ionadaí idéalach é alúmanam. Tá seoltacht mhaith aige, ach an dara ceann le copar i measc miotail a úsáidtear go coitianta, agus tá meáchan ann. Is é a dhlús ná thart ar 30% den chopar agus níl a chostas ach 20% ~ 30% den chopar, ach tá fadhbanna aige mar neart íseal agus ocsaídiú éasca. Molann an t-alt seo réiteach teicniúil tagartha chun alúmanam a chur in ionad copair le haghaidh cáblaí cumhachta feithicleach mór-rannóige.

1. Saincheisteanna Teicniúla a chaithfear a réiteach agus alúmanam á n -athsholáthar le copar le copar

Tá alúmanam níos fearr ná copar i gcostas agus i gcáilíocht, agus tá sé ina láthair te le haghaidh laghdú costais agus taighde éadrom i gcuideachtaí gluaisteán. Mar sin féin, tá roinnt deacrachtaí teicniúla fós ag teacht le halúmanam alúmanaim.

1) Tá seoltacht alúmanaim níos lú ná copar. Má réitítear an fhadhb trí achar trasghearrthach na sreinge alúmanaim a mhéadú, ní mór an tsonraíocht sreinge alúmanaim a mhéadú faoi 1 ~ 2 leibhéal, rud a fhágfaidh go mbeidh an úim sreinge alúmanaim níos mó ná an úim sreinge copair. Ní mór an spás suiteála agus an ga lúbthachta a bhreithniú agus an úim á eagrú.

2) Tá neart íseal ag alúmanam. Níl sa neart meicniúil ach 1/3 de chopar, agus is furasta é a bhriseadh le linn crochta. Nuair a bhíonn an carr ag tiomáint, téann an tsreang i gcreat agus is furasta é a bhriseadh, mar sin ní mór neart na sreinge alúmanaim a mhéadú.

3) Tá feiniméan creep comhbhrúite suntasach ag alúmanam. Ag thart ar 80 ℃, téann an creep faoi bhrú, agus ní mór do chopar a bheith os cionn 230 ℃ chun méid áirithe de chromán comhbhrúite a thaispeáint. Cuirfidh tréithe creep comhbhrúite alúmanaim an pointe nasctha le hathruithe teochta agus am tar éis an teirminéal a chriosadh, ag cur isteach ar fheidhmíocht leictreach na sreinge.

Dá bhrí sin, teastaíonn dearadh speisialta ó theicneolaíocht nasc alúmanaim-copper chun feidhmíocht leictreach iontaofa a chinntiú ar feadh saolré an táirge.

4) Tá alúmanam gníomhach go ceimiceach. Is furasta é a ocsaídiú nuair a nochtar é don aer, ag cruthú scannán ocsaíd alúmanaim dlúth agus crua. Tá airíonna inslithe láidre ag ocsaíd alúmanaim agus beidh tionchar aige ar sheoltacht na sreanga alúmanaim. Nuair a théann alúmanaim i dteagmháil le críochfoirt chopair i dtimpeallacht tais agus fuinniúil, is furasta imoibriú galbhánach a dhéanamh, rud a chruthaíonn creimeadh leictriceimiceach ag an nasc agus ag creimeadh an seoltóir alúmanaim. Ní mór an cás seo a sheachaint.

5) Tá comhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha éagsúla ag alúmanam agus ag copar. Tar éis malartú fadtéarmach te agus fuar, is furasta an nasc a scaoileadh, ag cur isteach ar iontaofacht an phointe nasctha.

2. Anailís ar Fhoras agus Réitigh Theicniúla Alúmanaim In ionad Copar

1) Anailís Féidearthachta

Go hidirnáisiúnta, tá trí phríomhchaighdeán sreinge feithicleach: Meiriceánach, Seapáinis agus Eorpach. Le comhtháthú domhanda na teicneolaíochta tionsclaíocha i dtionscal na ngluaisteán, tá caighdeáin sreinge na dtíortha éagsúla ag gluaiseacht níos gaire de réir a chéile don tsraith ISO de chaighdeáin idirnáisiúnta. Faoi láthair, úsáideann an chuid is mó de na OEManna gluaisteán sreanga lárnacha copair agus leanann siad caighdeáin idirnáisiúnta ISO 19642-5 agus ISO 6722-1. Tá riachtanais theicniúla chomhchosúla ag an dá chaighdeán seo maidir le croí -shreanga copair na ngluaisteán, agus sonraíonn siad an fhriotaíocht, seasann siad go mion le voltas agus le tréithe eile na sreanga. Ina measc, tá riachtanais níos mionsonraithe ag ISO 19642-5 maidir le feidhmíocht sreinge.

Baineadh úsáid as sreanga alúmanaim eachtracha in iarratais thionsclaíocha ar feadh 30 bliain ar a laghad. Baineadh úsáid astu den chéad uair sa tionscal eitlíochta agus thosaigh siad ag úsáid i réimse na ngluaisteán go luath sa 21ú haois. In 2013, scaoileadh an caighdeán idirnáisiúnta ISO 6722-2 le haghaidh sreanga alúmanaim na ngluaisteán, agus in 2019, scaoileadh an ISO den chineál céanna 19642-6. Soláthraíonn na caighdeáin idirnáisiúnta ISO 19642-6 agus ISO 6722-2 ceanglais theicniúla maidir le trastomhas seoltóra, friotaíocht, friotachas toirt inslithe, srl. Dá bhrí sin, ní mór do dhearadh na scéime an dá chaighdeán idirnáisiúnta seo a bhreithniú go cuimsitheach.

Ní mór do sheoltóirí alúmanaim a bheith coibhéiseach le seoltóirí copair agus trí phointe a chomhlíonadh: ar dtús, ní mór dóibh a chinntiú go bhfuil seoltacht chomhchosúil agus airíonna eile acu chuig na seoltóirí copair athsholáthair, ag cinntiú go gcoinnítear an fheidhm chiorcaid bhunaidh go bunúsach agus an t -ábhar seoltóra á n -ionad; Ar an dara dul síos, cosc a chur ar an tsreang alúmanaim a bheith ocsaídithe; Ar an tríú dul síos, nasc iontaofa a bhaint amach idir an tsreang alúmanaim agus an teirminéal, toisc go bhfuil cruas íseal ag an ábhar alúmanaim agus go bhféadfadh sé tuirse agus briseadh tar éis creathadh lúbadh, foirceanta agus ardmhinicíochta.

2) Roghanna eile do sheoltóirí líne cumhachta

Agus comparáid á déanamh idir na caighdeáin idirnáisiúnta ISO 19642-5 agus ISO 6722-1 do sheoltóirí copair, agus ISO 19642-6 agus ISO 6722-2 do sheoltóirí alúmanaim, is féidir a fheiceáil nuair a bhíonn an fhriotaíocht cosúil leis an seoltóir alúmanaim de dhíth ar sheoltóir alúmanaim chun seoltacht a bhaint amach mar atá ag an seoltóir copair.

Ordaíonn an caighdeán comhdhéanamh cóimhiotail alúmanaim agus alúmanaim Eorpach EN 573-3: 2003 gur féidir cóimhiotail alúmanaim agus alúmanaim a roinnt ina 8 sraith. Ina measc, is é Sraith 1 sreang alúmanaim íon le hábhar alúmanaim de níos mó ná 99%; Is cóimhiotail ilchodacha nua-bhunaithe alúmanaim iad Sraith 2 go 8 alúmanaim a forbraíodh trí chionmhaireachtaí éagsúla Si, Fe, Cu, Mg, MN, nana-ceirmeacha agus nana-ábhair charbóin a chur le alúmanam íon. Is cóimhiotal neartaithe teasa é an mhaitrís. Faoin gcoinníoll a bhaineann le seoltacht áirithe a chinntiú, uasmhéadaítear neart teanntachta an chóimhiotail alúmanaim, agus ag an am céanna ag cinntiú dóthain fadú.

Is iad na tréithe a bhaineann le 1 sreang alúmanaim íon ná seoltacht ard, seoltacht teirmeach maith, neart teanntachta 60 ~ 110MPa, agus fadú seoltóra níos mó ná 12%. Is é an seoltóir alúmanaim is coitianta a úsáidtear le haghaidh cáblaí feithicleach. Tá an grád seo de shreang alúmanaim oiriúnach do chordaí cumhachta trastomhas mór.

Go hachomair, is féidir prionsabal na frithsheasmhachta coibhéiseacha a leanúint chun sreang alúmanaim íon a chur in ionad sreang chopair le limistéar trasghearrtha níos mó, agus tá friotaíocht na sreanga roimh agus tar éis athsholáthair mar an gcéanna nó gar. Mar shampla, is é 35mm2 achar trasghearrthach na sreinge copair bunaidh, agus is é 0.527mΩ an fhriotaíocht uasta atá ag an seoltóir in aghaidh an aonaid ag 20 ℃. Ní mór an tsonraíocht seoltóra alúmanaim leis an bparaiméadar friotaíochta is gaire a mhéadú go 60mm2. Ag an am seo, is é an fhriotaíocht uasta atá ag an seoltóir in aghaidh an aonaid fad ag 20 ℃ ná 0.525mΩ / m.
3) Scéim nasctha idir sreanga agus críochfoirt
Tuaslagán ① Tuaslagán táthúcháin

Tháinig teicneolaíocht táthú cuimilte níos mó ná céad bliain ó shin. Baineann sé úsáid as an teas a ghintear trí fhrithchuimilt an dromchla teagmhála oibre chun an obair a dhéanamh go plaisteach faoi bhrú, rud a fhágann go bhfuil an táthú á bhaint amach. Úsáidtear an teicneolaíocht seo go forleathan sna réimsí sibhialta agus aeraspáis.

Tiomáineann an trealamh an phíosa oibre chun a lán teasa a ghiniúint trí fhrithchuimilt, a laghdaíonn cruas na miotail, feabhsaíonn sé an plasticity, agus a fhágann go bhfuil na hadaimh mhiotail idirleata agus fuaraithe agus criostalaithe a chéile chun comhpháirt táthú cuimilte daingean a chruthú. Ag an am céanna, scriosann cuimilte ardluais an scannán ocsaíde ar dhromchla na miotail agus feabhsaíonn sé seoltacht an chomhpháirt táthaithe. I gcomparáid le táthú comhleá traidisiúnta, tá na tréithe seo a leanas ag táthú cuimilte: ar dtús, tá neart ard, caighdeán cobhsaí, comhsheasmhacht chomhpháirte maith ag an gcomhpháirt táthaithe, agus is ionann an comh -neart agus an t -ábhar tuismitheora; Ar an dara dul síos, tá sé ag coigilt fuinnimh agus neamhdhíobhálach don chomhshaol, gan an gá le slata táthúcháin agus gáis chosanta, ní ghintear aon gháis thocsaineacha nó dochracha le linn an phróisis táthúcháin, agus is beag cumhacht a ídíonn an trealamh; Ar an tríú dul síos, is féidir le táthú frithchuimilte táthú na n -ábhar neamhionann a bhaint amach, níl aon phiocháin ná cuimsiú ag an gcomhpháirt, agus ní tharlaíonn aon chreimeadh leictriceimiceach.

Sa tuaslagán seo, glacann an teirminéal ilchodach “L”-alúmanaim copair le próiseas táthú cuimilte rothlach chun an pláta copair brionnaithe agus an sorcóir alúmanaim íon íon a cheangal. Úsáidtear an pláta copair brionnaithe chun teacht le chéile leis an gceallra nó leis an tosaithe. Tá sé déanta as práis, tá neart ard aige, níl sé éasca é a bhriseadh le linn na suiteála, agus is féidir leis an tsuaitheadh dromchla an creimeadh leictriceimiceach a mhaolú de bharr an teagmháil idir an práis agus an corp carranna a mhaolú. Is struchtúr log columnar é an sorcóir alúmanaim íon íon a úsáidtear chun an seoltóir alúmanaim a nascadh. Tar éis an seoltóir alúmanaim a chur isteach sa sorcóir alúmanaim íon trí threalamh speisialta, déantar é a chnagadh trí threalamh a chruthú. Tá an tsreang alúmanaim íon agus an sorcóir alúmanaim íon déanta as an ábhar céanna agus tá an chomhéifeacht leathnaithe teirmeach chéanna aici, ar féidir leis briseadh tuirse a sheachaint nuair a bhíonn teochtaí arda agus íseal malartach mar gheall ar an difríocht i gcomhéifeacht leathnaithe teirmeach.

Is iad na buntáistí a bhaineann leis an tuaslagán seo ná: is féidir leis an bpláta copair brionnaithe freastal ar na riachtanais tionóil, agus is féidir leis an bhfeadán alúmanaim a nascann an tsreang alúmanaim briseadh tuirse a sheachaint de bharr na gcomhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha éagsúla sa teirminéal copair traidisiúnta agus de bharr an tseoltóra alúmanaim, nach réitíonn an fhadhb a bhaineann leis an gcríochfort, ach go réitíonn sé an t -iompar a bhaineann leis an gceangal.

Tar éis don teirminéal a bheith ceangailte leis an seoltóir alúmanaim, is féidir feadán laghdaithe teasa le ballaí le gliú a úsáid chun é a shéalú. Tá insliú, friotaíocht creimthe agus friotaíocht ag an bhfeadán laghdaithe teasa. Tar éis é a théamh le trealamh speisialta, laghdaíonn an balla seachtrach, agus leánn an gliú soladach ar an mballa istigh isteach i gliú leachtach, ag clúdach an chuid nasc teirminéil agus dromchla an chraicinn inslithe sreinge. Tar éis fuaraithe agus soladaithe, is féidir leis friotaíocht ina saothraítear rónta agus creimeadh a bhaint amach, agus creimeadh ocsaídiúcháin a chosc ag an gcomhpháirt.
Réiteach ②ultrasonic táthúcháin

Ó na 1980idí, cuireadh teicneolaíocht táthú miotail ultrasonaic i bhfeidhm ar tháthú úim sreinge, ag baint úsáide as fuinneamh creathadh minicíochta ultrasonaic chun an struchtúr laitíse móilíneach miotail a atheagrú agus na miotail chéanna nó na miotail éagsúla a nascadh. Baineann an chomhpháirt táthaithe leis nascadh miotalóireachta gan an tuismitheoir a leá, a bhaineann le táthú soladstaide agus is féidir leis spatter agus ocsaídiú na ngnáth-tháthú a sheachaint go héifeachtach.

Úsáidtear teicneolaíocht táthú ultrasonaic go forleathan chun sreanga agus sreanga, sreanga agus críochfoirt a nascadh. Tá an próiseas táthúcháin tapa agus is féidir monatóireacht a dhéanamh ar pharaiméadair an phróisis le linn an phróisis. Is cónascaire miotail íon é an chomhpháirt táthaithe, nach bhfuil tionchar éasca ag aosú, creep agus tuirse air. Tá an nasc daingean, tá an iontaofacht ard, agus tá an fhriotaíocht teagmhála íseal.

Is féidir leis an teicneolaíocht seo na hábhair chéanna nó na hábhair dhifriúla a nascadh, amhail copar agus alúmanam. Ós rud é go bhfuil an miotal táthaithe go díreach, níl aon sádróir nó flosc breise ag teastáil. Ina theannta sin, tá strus íseal teirmeach ag táthú ultrasonaic ar an ábhar agus go bunúsach ní athraíonn sé airíonna an ábhair táthaithe agus na n -ábhar máguaird. Tá próiseas simplí, neart comhpháirteach ard, seoltacht mhaith, agus raon leathan sonraíochtaí seoltóra ag táthú ultrasonaic is féidir a tháthú. Is féidir seoltóirí le limistéar trasghearrtha de 160mm2 nó fiú níos mó a tháthú. Cosúil le teicneolaíocht táthú cuimilte, tá teicneolaíocht táthú ultrasonaic oiriúnach chun ábhair agus foirmeacha neamhionanna a nascadh, amhail copar agus alúmanam, sreang agus pláta, agus úsáidtear go forleathan é sa tionscal sreinge agus cábla. Dá bhrí sin, úsáideann an réiteach seo críochfoirt phráis, atá ceangailte le seoltóirí alúmanaim íon trí theicneolaíocht táthú ultrasonaic, agus déantar iad a chnagadh agus a shocrú le crúba ag foircinn na gcríochfort chun iontaofacht an naisc a fheabhsú. Ar an gcaoi chéanna, is féidir úsáid a bhaint as feadánra teasa ghreamaitheach le ballaí dúbailte chun an nasc a shéalú chun creimeadh ocsaídiúcháin a chosc ag an gcomhpháirt.

3. Achoimre

Bunaithe ar an staid reatha a bhfuil ardchostas agus meáchan trom sreanga copair na ngluaisteán ann, déanann an páipéar seo staidéar ar chaighdeáin feidhmíochta na sreanga copair agus alúmanaim, agus molann sé réiteach teicniúil chun sreanga alúmanaim a chur in ionad sreanga copair, ag soláthar bealach nua d'fhiontair chun costais a laghdú agus meáchan a laghdú.