Соединение алюминия с медью: Соединяем медный и алюминиевый провода: как правильно?

Соединение медь + алюминий — в чем проблема?

Нередко даже в случае протягивания новой проводки приходится соединять медные провода с алюминиевыми. Да хотя бы на вводе в дом, ведь подающий провод ЛЭП из алюминия, а значит, подсоединять к нему следует также алюминиевый провод или медный, но с оговорками. Соединять два этих металла напрямую нельзя, и вот почему это происходит. Медь и алюминий – металлы разной активности, у них разная сопротивляемость, различны и прочие их физические свойства. По меди ток движется с наименьшим сопротивлением, а значит, пропускная способность у медных проводов выше. Не только поэтому, но в случае прямой скрутки медных и алюминиевых проводов возникают проблемы.

Что происходит при прямой скрутке

Для начала разберемся с пропускной способностью. Представьте себе, что вы пускаете по трубе произвольного диаметра воду. Давайте постепенно начнем наращивать давление воды. Рано или поздно наступит момент, когда пропускной способности трубы не хватит, давление в ней начнет нарастать, и она лопнет.

Почти это же происходит и в проводе. Повышенное сопротивление в алюминии заставит его греться, если он будет скручен с медным проводом того же сечения. Но самое главное происходит именно в месте скрутки.

Химические особенности металлов

Вступая в реакцию с кислородом воздуха и влагой, металлы, как известно, начинают окисляться. Скорость окисления и свойства оксидной пленки у них различны. В случае с медью процесс этот протекает достаточно медленно, а оксидная пленка обладает хорошей проводимостью тока. А вот на алюминии оксидная пленка появляется в разы быстрее, причем она очень плохо проводит ток. В результате на скрутке создается зона повышенного или активного переходного сопротивления, почти, как в спирали вашего домашнего электрического чайника или утюга. Происходит усиленный нагрев. Но это еще не все.

Некоторые физические свойства металлов

Также всем хорошо известно о линейных расширениях металлов. У меди и алюминия они различны. Дали нагрузку – скрутка нагрелась, провода расширились неравномерно, сняли нагрузку – произошло сужение, скрутка ослабла.

Очень быстро плотность скрутки утрачивается – начинает искрить! Это самый опасный момент, когда высокие температуры в совокупности с искрением становятся причиной пожара.

Как избежать проблем?

Несколько простых правил:

• Обращайтесь к профессионалам, заказывая услуги электромонтажа – они точно все сделают правильно, даже если нужно будет соединять медные и алюминиевые провода
• Используйте переходные металлы или специальные соединители – обычный металлический болт, три шайбы и гайка – вот вам и примитивный способ соединения через металл. Но на рынке электрооборудования масса различных соединителей на клеммах, которые специально для этого предназначены, есть и переходные пластины
• Лужение – если под рукой только паяльник и припой – вперед, лудите медный провод (с алюминиевым проводом это не выйдет, да уже и не нужно будет)
• Смазки – дополнительно применяйте специальные смазки, которые не дают металлам окисляться
• Правильно рассчитывайте нагрузки – в любом случае жила алюминиевого провода должна быть большего сечения, чем медного. В противном случае алюминиевый участок будет греться

Приобрести все специальные соединители и смазки можно в магазинах электрооборудования, а у специалистов они и так имеются всегда. И последний совет – не стоит экономить. Пусть лучше вся проводка будет из медных проводов, хоть это и обойдется дороже. Но зато сделаете один раз и забудете о проблемах. Тем более, что компании, оказывающие услуги электромонтажа, предлагают материалы по максимально выгодным ценам, которых вы не увидите в магазинах.

Клеммы для соединения алюминиевых и медных проводов

Интернет-магазин электрики Shop220

Каталог

Прокладка кабеля, все для монтажа, инструмент

Клеммы Wago, колодки, клеммы на din-рейку

Клеммы для соединения алюминиевых и медных проводов

Сортировка: Без сортировкиПопулярныеНовинкиСначала дешевлеСначала дорожеПо размеру скидкиВысокий рейтингНазванию, по возрастаниюНазванию, по убыванию

Всего найдено: 39

181,66

грн.

195,10

грн.

195,10

грн.

563,63

грн.

563,63

грн.

563,63

грн.

563,63

грн.

441,76

грн.

410,58

грн.

404,73

грн.

409,15

грн.

575,42

грн.

586,13

грн.

592,85

грн.

982,02

грн.

997,06

грн.

1 023,77

грн.

318,80

грн.

334,69

грн.

336,45

грн.

677,53

грн.

691,23

грн.

702,89

грн.

918,07

грн.

935,24

грн.

955,48

грн.

1 754,80

грн.

1 787,66

грн.

1 805,26

грн.

6,61

грн.

   

Заказать

   

Заказать

10,14

грн.

   

Заказать

10,35

грн.

   

Заказать

18,53

грн.

   

Заказать

303,49

грн.

303,49

грн.

737,05

грн.

234,34

грн.

Процесс склеивания металлов сплавляет алюминий и медь в гибридный материал

Различные металлы обладают своими индивидуальными свойствами проводимости электрического тока и тепла. Алюминий является одним из лучших металлов для обеих целей. Медь является еще лучшим проводником, однако она намного тяжелее и значительно дороже. Компания DODUCO GmbH, базирующаяся в Пфорцхайме, Германия, сосредоточилась на разработке способов комбинирования обоих материалов, чтобы раскрыть новые технологические возможности. С этой целью компания разработала две гибридные металлические связки посредством высокотехнологичного сплава меди и алюминия, в том числе:

• Соединение внахлест – металлические полосы, т.е. медь с правой стороны и алюминий с левой
• Поверхностные соединения — металлические пластины, т. е. медь сверху и алюминий снизу, используемые при производстве высокоэффективных радиаторов или деталей подложки

Современные автомобили все чаще используют алюминий в качестве электрического проводника. В современных автомобилях большая часть электрических кабелей изготовлена ​​из алюминия. Поперечное сечение алюминиевых компонентов, необходимых для проведения того же количества электричества, примерно в 1,6 раза больше, чем у меди, но для сравнения алюминий весит вдвое меньше. К сожалению, не все медные детали можно заменить алюминиевыми, так как алюминий иногда может изгибаться и проскальзывать при механическом воздействии, что может привести к ослаблению винтов или обжимных соединений. Эти свойства создают необходимость в надежном переходе между медными и алюминиевыми компонентами.

Решение DODUCO представляет собой гибридный материал, в котором дорогая медь частично заменена более дешевым и легким алюминием. Компания может прочно соединить два металла с помощью процесса холодной прокатки и цементировать соединение в горячей печи. Слегка перекрывающиеся материалы корпуса используются в электромобилях для литий-ионных аккумуляторов в электромобилях или в качестве разъемов на алюминиевых жгутах проводов. С перекрытием слоев металла можно получить ширину до 100 мм и толщину до 3 мм. В то же время компании удалось создать соединение меди и алюминия, которое позволяет изделию без повреждений выдерживать высокое растяжение и сжатие при экстремальных температурах.

В гибридных материалах ALCu, соединенных с поверхностью, два металла соединяются по всей своей поверхности. Так называемые перекрывающиеся соединения состоят из меди на одном конце и алюминия на другом. (Фото: DODUCO GmbH)

Ключевой задачей является защита гибридного материала от коррозии, что является жизненно важным аспектом в автомобильной промышленности. Компания использует специальное органическое покрытие для защиты металлов от влаги и соли. Компания также использует специальные инновационные органические и неорганические покрытия для защиты металлов от повреждения влагой и соленой водой.

В отличие от соединений внахлест, гибриды материалов с поверхностным соединением в основном используются в качестве радиаторов для мощных электрических приложений. В современных автомобилях используется все больше и больше высокоэнергетической электроники, которая выделяет много тепла. Гибридный материал меди и алюминия позволяет разрабатывать радиаторы с более высокой проводимостью. В форме металлической пластины гибридный материал может быть изготовлен шириной примерно до 200 мм, а толщина слоев Al/Cu может быть адаптирована к любым требуемым спецификациям до общей толщины до 10 мм.

«Производители оригинального оборудования проявили большой интерес к нашим материалам, — отмечает Кунц. «Новая технология предлагает ряд различных возможностей использования и комбинирования».

Низкотемпературное соединение алюминия с помощью S-Bond

Решения и услуги

Соединение алюминия

Алюминий может быть склеен с помощью сплавов S-Bond® и является отличной альтернативой процессу соединения алюминия. Время цикла может быть сокращено, и, особенно в случае чувствительных к температуре применений или небольших партий, ограниченный инструментарий и простота настройки для соединения S-Bond могут значительно снизить затраты.

Припои

Active S-Bond® легко вступают в реакцию и разрушают оксидные слои на алюминии и меди, быстро и необратимо реагируя с металлом без использования покрытия или флюса, что снижает стоимость припоя алюминия, а также устраняет агрессивные химические вещества, которые создавать экологические опасности. Кроме того, низкая температура процесса соединения S-Bond (обычно ниже 250ºC) сохраняет твердость и прочность основного алюминия, делая готовый компонент более прочным.

Доступен ряд сплавов S-Bond с различными рабочими температурами от 100°C до 390°C. Эти же продукты также хорошо соединяются с медью, алюминием, карбидом кремния и другими материалами для управления температурой и обеспечивают экономичную бесфлюсовую сборку полных систем управления температурой.

S-Bond® может быть альтернативным процессом соединения алюминия по сравнению со сваркой или пайкой, когда требуется низкотемпературное соединение, а условия эксплуатации или эксплуатации в стрессовых условиях допускают паяное соединение. S-Bond очень эффективен при пайке алюминия с алюминием, а также при пайке алюминия с медью. В некоторых случаях соединение S-Bond может заменить пайку в контролируемой атмосфере или «пайку погружением».

Активные припои S-Bond® реагируют и разрушают оксидные слои на алюминии, а также с медью, чтобы быстро реагировать и связываться с металлом без использования покрытия или флюсов, что снижает стоимость процесса пайки алюминия или алюминия с медью. компонентов, а также устранение агрессивных химических веществ, создающих опасность для окружающей среды. Кроме того, низкая температура процесса соединения S-Bond (обычно ниже 250ºC) сохраняет твердость и прочность основного алюминия, делая готовый компонент более прочным.

Преимущества соединения алюминия S-Bond

• Склеивание при более низких температурах (от 120 до 250°C) уменьшает проблемы несоответствия теплового расширения.
• Позволяет соединять алюминий с медью и другими металлами и керамикой при условии, что несоответствие теплового расширения учитывается в конструкции компонента.
• Металлическое паяное соединение S-Bond обеспечивает теплопроводные соединения
• Для подготовки алюминиевых поверхностей не требуется дополнительное металлическое покрытие, что снижает затраты на подготовку.

Алюминиевые конструкции обычно паяют, сваривают или паяют. Для пайки алюминия используются алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния, температура пайки которых на ~ 25–50 ºC ниже температуры плавления основного алюминия. Кроме того, чтобы разрушить оксиды алюминия, которые естественным образом образуются на алюминии, для склеивания алюминия необходимо использовать агрессивные химические флюсы и/или вакуумные печи. Таким образом, пайка алюминия в печах требует точного контроля и атмосферы. После пайки высокая температура обработки значительно размягчает и снижает прочность основного алюминия.

S-Bond Альтернатива пайке

S-Bond может быть альтернативой низкотемпературному процессу соединения и заменить пайку в некоторых случаях. S-Bond очень эффективен при пайке алюминия с алюминием, а также при пайке алюминия с медью. Во многих случаях для соединения алюминия также используется «пайка погружением». При пайке погружением используются аналогичные алюминиевые присадочные металлы с высоким содержанием кремния, а алюминиевые пасты предварительно помещаются с химическими флюсами в соляную ванну, которая нагревает алюминиевые компоненты, закрепленные для удержания позиций деталей в ванне.