شرح تفصيلي لتقنية التوصيل الناعم برقائق النحاس

الوصلة الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس هي عبارة عن وصلة موصلة مرنة ذات تيار عالي-مصنوعة من طبقات متعددة من رقائق النحاس عالية النقاء-والتي يتم تركيبها ولحامها. يهدف تصميمه الأصلي إلى حل التناقض الفني في الأنظمة الكهربائية حيث لا تستطيع الموصلات الصلبة موازنة سعة الحمل الحالية ومتطلبات تعويض الإزاحة. بين مخرج المحول وقضيب التوصيل، وبين وحدة درج خزانة التبديل وقضيب التوصيل الثابت، وفي الدائرة المتوازية المتسلسلة- لحزمة بطارية مركبة الطاقة الجديدة، تتطلب إزاحة التمدد الحراري والاهتزاز الميكانيكي وتراكم تحمل التثبيت الناجم عن تشغيل المعدات أن يتمتع الموصل بدرجة معينة من المرونة.

 

تحقق الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس توحيد الموصلية الطولية العالية ومرونة الانحناء العرضي من خلال تحلل موصل مقطع عرضي واحد-إلى هيكل مصفح يتكون من عشرات إلى مئات من رقائق النحاس المستقلة. يمكن لكل طبقة من رقائق النحاس أن تتحمل بشكل مستقل تشوه الانحناء، كما أن انزلاق الطبقة البينية يمتص الحركات المتكررة مع الإزاحات الكبيرة. يميزه هذا المسار الفني عن الأسلاك النحاسية المضفرة -، حيث يركز الأخير على المرونة شاملة الاتجاهات للخيوط المتعددة-، بينما توفر الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس مرونة اتجاهية داخل مقطع عرضي مسطح -، وهو مناسب بشكل خاص لسيناريوهات الاتصال التي تتطلب محاثة منخفضة ومناطق اتصال كبيرة. بالنسبة للمصممين الهندسيين، يمثل BusBar المرن المصفح حلاً مثبتًا لتحقيق الأهداف المزدوجة المتمثلة في كثافة التيار العالية والفصل الميكانيكي في مساحة محدودة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

المادة الأساسية للتوصيل الناعم برقائق النحاس هي T2 أو شريط نحاسي عالي الجودة، مع محتوى نحاسي لا يقل عن 99.95%، مما يضمن أن الموصلية قريبة من الحد الأعلى النظري 100% IACS (المعيار الدولي للنحاس الملدن). يتراوح سمك رقائق النحاس الواحدة من 0.03 ملم إلى 1 ملم. يعمل محلول الرقائق الرقيقة على تحسين المرونة وتقليل إجهاد الانحناء، وهو مناسب للسيناريوهات التي تتطلب ثنيًا متكررًا أو نصف قطر انحناء صغير جدًا. يعمل محلول الرقائق السميكة على تبسيط عدد الأكوام ويقلل من صعوبة عملية اللحام، وهو مناسب للتركيبات والتوصيلات الثابتة التي لا تتطلب مرونة عالية. يتم تحديد عدد الأكوام بناءً على إجمالي مساحة المقطع العرضي-وسمك القطعة المفردة. يمكن أن تتكون الوصلة الناعمة النموذجية التي تبلغ مساحتها 25 ملم مربع من عشرات الطبقات من رقائق النحاس بقطر 0.1 ملم، في حين أن المواصفات التي تزيد عن 300 ملم مربع قد تتضمن المحاذاة الدقيقة واللحام المتزامن لمئات الطبقات من رقائق النحاس.

 

من منظور هندسة المقاطع العرضية-، يكون الجسم الرئيسي للتوصيل الناعم برقائق النحاس على شكل شريط مسطح بعد تشكيله. يمكن معالجة الطرفين إلى هياكل خاصة مختلفة على شكل - مثل -أطراف مسطحة ذات اتجاه مشترك، أو أطراف مسطحة عكسية، أو أكواع على شكل U-، أو أطراف إزاحة على شكل Z-، أو أطراف زاوية قائمة على شكل L-يمنى- وفقًا لمتطلبات التثبيت. تسمح هذه الدرجة من حرية التصميم للتوصيل الناعم للرقائق النحاسية بالتناسب مع التصميم المكاني المعقد لخزانة المفاتيح وإكمال التداخل الكهربائي بين شريط التوصيل والمكونات ضمن فجوة محدودة. يتم تخصيص أبعاد الطرف-بما في ذلك العرض والسمك وطول التداخل-وفقًا لمواصفات الطرف المتصل، مما يضمن التغطية الكاملة لسطح التلامس والمحاذاة الدقيقة لفتحات المسامير. فيما يتعلق بالسلامة الهيكلية، فإن كثافة منطقة اللحام وقوة الترابط بين الطبقات تحدد بشكل مباشر قدرة الحمل-التيارية وموثوقية المنتج على المدى الطويل-. يضيف شريط التوصيل النحاسي المعزول المرن طبقة تغليف عازلة إلى الوصلة المرنة المصنوعة من رقائق النحاس لتلبية متطلبات أنظمة الجهد العالي-لمسافة الزحف والحماية من الصدمات الكهربائية.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

يعد اللحام بانتشار البوليمر تقنية رئيسية في تصنيع الوصلات الناعمة لرقائق النحاس، وجوهرها هو عملية اللحام بالحالة الصلبة-. تستخدم هذه العملية جهدًا منخفضًا (عادةً من 5 إلى 10 فولت)، وتيارًا عاليًا (يصل إلى آلاف الأمبيرات) لتوليد حرارة جول في كومة رقائق النحاس أثناء تطبيق ضغط محوري يتراوح بين عشرات ومئات الكيلوجرامات لكل سنتيمتر مربع. تحت التأثير التآزري لدرجة الحرارة العالية (حوالي 700 إلى 900 درجة) والضغط العالي، فإن الذرات الموجودة على سطح التلامس من رقائق النحاس تكتسب طاقة كافية لاختراق حاجز الواجهة، ونشر بعضها البعض وتشكيل روابط معدنية، وتحقق في النهاية الاتصال المتكامل لطبقات متعددة من رقائق النحاس. على عكس عملية اللحام بالصهر، لا تذوب رقائق النحاس أثناء عملية اللحام بانتشار البوليمر، وبالتالي يتم تجنب تكوين -هياكل مصبوبة وما ينتج عنها من زيادة في الهشاشة. حجم الحبوب في منطقة اللحام يشبه حجم المادة الأساسية، ويكون توهين الخواص الميكانيكية والتوصيل الكهربائي في حده الأدنى. تتطلب هذه العملية نظافة عالية على سطح رقائق النحاس. أي زيت أو أكاسيد سوف يعيق انتشار الذرات، مما يؤدي إلى ضعف اللحام أو عدم كفاية قوة الترابط.

 

ولذلك، فإن إزالة الزجاج والتنظيف وتقليل حماية الغلاف الجوي قبل اللحام هي متطلبات أساسية لضمان جودة اللحام. من حيث القدرة على التكيف مع العملية، فإن لحام نشر البوليمر له قيود معينة على حجم المنتج. عندما يتجاوز عرض الوصلة الناعمة 90 مم أو يتجاوز السمك 60 مم، من أجل ضمان استواء سطح التلامس الطرفي وتوحيد اللحام، فمن الضروري عادةً إرفاق لوحة نحاسية بسمك 1 مم بنهاية كومة رقائق النحاس كوسيلة لنقل الضغط. عندما يتجاوز العرض 140 مم أو يتجاوز السمك 130 مم، فمن الصعب الحفاظ على تجانس الضغط لقالب اللحام المنتشر. في هذا الوقت، غالبا ما تتحول الهندسة إلى عملية اللحام بالنحاس. تعتمد جودة تصنيع موصل الرقائق المغلفة بشريط النحاس المرن بشكل كبير على التحكم الدقيق في معلمات عملية لحام الانتشار - بما في ذلك منحنى تيار التسخين وتوقيت تطبيق الضغط ووقت الاحتفاظ ومعدل التبريد - والتي تحتاج إلى تحسين على أساس الحالة-بواسطة-الحالة بناءً على سمك رقائق النحاس وعدد الطبقات ومواصفات المنتج.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

معدات نظام الطاقة: يجب أن يعوض الاتصال المرن بين مخرج المولد ومحول الرفع-الاهتزاز والإزاحة الحرارية أثناء التشغيل. لقد أصبحت الوصلات المرنة المصنوعة من رقائق النحاس تطبيقات ناضجة في مثل هذه السيناريوهات الحالية-. في خزانات مفاتيح الجهد العالي والمنخفض-، يتطلب الاتصال بين أذرع التلامس العلوية والسفلية لقاطع الدائرة وقضيب التوصيل أن يتمتع الموصل بقدرة حمل تيار- ودرجة معينة من إمكانية تعويض الإزاحة. يتم أيضًا استخدام الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس على نطاق واسع في الحلقة الأرضية ذات النقطة المحايدة للمحولات، وقضيب الإخراج الجانبي DC لمعدات المقوم، وقضيب إمداد الطاقة لمعدات الصهر الإلكتروليتية.

 

مجال مركبات الطاقة الجديدة: ضمن مجموعة بطاريات الطاقة، تتطلب التوصيلات المتسلسلة والمتوازية بين وحدات البطارية المتعددة مكونات موصلة مرنة للتعامل مع توسع السُمك أثناء دورات شحن وتفريغ البطارية والاهتزاز المستمر أثناء قيادة السيارة. يستفيد أيضًا -اتصال ناقل التيار المتردد ثلاثي الطور بين نظام التحكم الإلكتروني (وحدة التحكم في المحرك) ومحرك القيادة من الهيكل المسطح وخصائص الحث المنخفض للتوصيل الناعم برقائق النحاس. تلعب الموصلات النحاسية المرنة لحزمة البطارية دورًا رئيسيًا في تكنولوجيا حزمة البطارية. تؤثر مقاومتها المنخفضة ومقاومتها العالية للتعب بشكل مباشر على كفاءة الطاقة والعمر الآمن لنظام البطارية.

 

نظام تخزين الطاقة ومعدات الاتصالات: يتطلب الاتصال بين مجموعة البطاريات وقضيب التوصيل في خزانة تخزين الطاقة إمكانات ضبط في الموقع-تأخذ في الاعتبار التفاوتات العالية في حمل التيار وتركيبه. في معدات الاتصالات مثل محطات قاعدة 5G، يساعد الهيكل المسطح للتوصيلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس على التحكم في مسار الإشعاع للتداخل الكهرومغناطيسي. النقل بالسكك الحديدية والمعدات الخاصة: يحتاج اتصال وحدة الطاقة الداخلية لمحول الجر لمترو الأنفاق ومركبات السكك الحديدية الخفيفة إلى الحفاظ على مقاومة اتصال منخفضة في بيئة اهتزاز مستمرة. في معدات الرنين المغناطيسي النووي، يتم استخدام -وصلات ناعمة من رقائق النحاس ذات الشكل الخاص مع متطلبات تسطيح تبلغ 0.02 مم للتوصيل الحراري والكهربائي الدقيق للرؤوس الباردة. تعتمد دوائر إخراج الطاقة المصححة في الصناعات الكيميائية والكربونية والبحرية وغيرها أيضًا على الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس للتعويض عن التمدد الحراري وإزاحة الانكماش لقضبان التوصيل ذات المسافة الطويلة-. تتمثل القيمة المشتركة للموصلات المرنة النحاسية المغلفة في السيناريوهات المذكورة أعلاه في توفير قنوات موصلة مرنة يمكن التنبؤ بها، ومنخفضة-الخسارة، وموثوقية عالية- في مساحات محدودة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نحن نركز على البحث والتطوير والتصنيع الدقيقشريط حافلة مرن من رقائق النحاس، ونحن ملتزمون بتقديم حلول توصيل مرنة عالية الأداء{{0}) للعملاء في جميع أنحاء العالم. يمكننا تقديم خدمات تصميم وإنتاج مخصصة للتأكد من أن اتصال نظام الطاقة الخاص بك موثوق به وآمن وخالي من القلق.