Johdatus nikkeli{0}}päällystettyjen virtakiskotuotteiden ammatilliseen tietämykseen

Nikkeli{0}}pinnoitettu virtakisko on komposiittirakenteinen johtava komponentti, joka on muodostettu kerrostamalla tasainen kerros nikkelimetallikerrosta sen pinnalle galvanoimalla tai kemiallisella pinnoitusprosessilla käyttäen pohjana erittäin johtavaa kuparimateriaalia. Suorituskykyisenä-pintakäsiteltynä-kiskona nikkeli-pinnoitettu virtakisko parantaa merkittävästi pinnan kovuutta, kulutuskestävyyttä, korroosionkestävyyttä ja korkean-lämpötilojen hapettumisenkestävyyttä säilyttäen samalla kuparin erinomaisen johtavuuden. Verrattuna paljaisiin kuparikiskoihin, nikkelipäällystettyjen kiskojen nikkelikerros voi tehokkaasti eristää kuparimatriisin hapesta, kosteudesta ja syövyttävistä aineista ulkoisessa ympäristössä ja estää kuparipinnan muodostamasta kuparioksidi- tai kuparisulfidikalvoa, jonka johtavuus on huono. Verrattuna tinattuihin-virtakiskoihin, nikkeli{10}}pinnoitetut virtakiskot voivat silti säilyttää vakaan kosketusvastuksen ja juotettavuuden korkeissa lämpötiloissa (yli 150 astetta), kun taas tinattu{13}}kerros pehmenee tai jopa sulaa tässä lämpötilassa. Nikkelikerroksella on myös hyvät diffuusionesto-ominaisuudet, jotka voivat estää kuparimatriisin kupariatomien diffundoitumisen liitosrajapintaan ja estää hauraiden metallien välisten yhdisteiden muodostumisen korkeissa lämpötiloissa. Monikerroksisissa komposiittirakenteissa tai suuren{18}}tiheyden asennusskenaarioissa nikkelöityjen virtakiskojen pintakovuus (jopa 300–500 HV) mahdollistaa niiden kestämisen useiden tulppien ja kiristysten vuoksi ilman ilmeisiä naarmuja tai painaumia, mikä on erityisen tärkeää usein huoltoa tai vaihtoa vaativissa järjestelmissä. Flat Bar Red Pure Copper Nickel Plating on tyypillinen nikkeli{23}}pinnoitetun virtakiskon muoto. Litteän suorakaiteen muotoisen poikki-poikkileikkauksen ja läpi-reiän tai vastaporauksen ansiosta sitä käytetään laajalti eri tehoelektroniikkalaitteiden virtaliitännöissä ja jakelukiskoissa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nikkeli{0}}päällystettyjen virtakiskojen materiaalijärjestelmä koostuu kahdesta osasta: perusmateriaalista ja pinnoitusmateriaalista. Näiden kahden välinen vastaavuus vaikuttaa suoraan tuotteen lopulliseen suorituskykyyn ja{2}}pitkän aikavälin luotettavuuteen. Perusmateriaalina yleisimmin käytetty on korkean -puhtauden kupari. Tyypillisiä laatuja ovat T2-kupari (kuparipitoisuus suurempi tai yhtä suuri kuin 99,9 %) ja C11000 elektrolyyttinen kupari. Punaisella kuparilla on erittäin korkea sähkönjohtavuus (noin 101 % IACS), hyvä sitkeys (venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 30 %) ja erinomaiset prosessointiominaisuudet, mikä helpottaa toissijaisen prosessoinnin, kuten lävistyksen, taivutuksen ja leikkaamisen, suorittamista. Sovelluksissa, jotka vaativat suurempaa mekaanista lujuutta, matriisina voidaan käyttää messinkiä (kuten H62, joka sisältää noin 62 % kuparia ja noin 38 % sinkkiä). Messingin vetolujuus voi olla 2-3 kertaa kuparin vetolujuus, mutta johtavuus putoaa noin 28 %:iin IACS. Siksi se soveltuu yleensä maadoitus- tai apuliitäntätilanteisiin, joissa ei vaadita suurta johtavuutta, mutta joissa on suuri mekaaninen rasitus.

 

Painoherkissä sovelluksissa 6061 alumiiniseosta voidaan käyttää myös alustana ja nikkelöidä. Alumiinin nikkelöintiprosessi on kuitenkin vaikeampi ja vaatii ensin sinkkiupottamisen tai kemiallisen nikkelipinnoituksen pohjamaalina. Pinnoitusmateriaalien osalta nikkelipinnoitus jaetaan eri prosessien mukaan sähköttömään nikkelöintiin ja kemialliseen nikkelöintiin. Sähköpinnoitetulla nikkelikerroksella on korkea puhtaus (nikkelipitoisuus suurempi tai yhtä suuri kuin 99,5 %), hopeanvalkoinen metallikiilto, hienojakoisia rakeita ja paksuus on yleensä säädetty välillä 2–10 μm. Galvanoidun nikkelikerroksen kovuus on noin 200–300 HV, jota voidaan sopivan lämpökäsittelyn jälkeen nostaa edelleen yli 400 HV:iin. Virtaton nikkelipinnoituskerros on nikkeli-fosforiseosta (fosforipitoisuus 3 %–12 %), jonka ulkonäkö on puoli-kirkas tai mattapintainen ja kovuus on korkeampi (jopa 500–600 HV). Koska virran jakautuminen ei vaikuta pinnoitusprosessiin, monimutkaisten -muotoisten työkappaleiden (kuten litteän punaisen kuparin nikkelipinnoitteen, jossa on syviä reikiä tai erityisiä muotoiltuja rakenteita) peittokyky on parempi kuin galvanoidun nikkelin.

 

Sähköttömän nikkelipinnoituksen haittana on, että sen johtavuus on hieman pienempi kuin galvanoidun nikkelin. Pinnoitteen ja alustan välisen sidosvoiman suhteen pätevien nikkelöityjen kiskojen on läpäistävä taivutuskoe: näytettä taivutetaan toistuvasti 180 astetta, kunnes se rikkoutuu. Murtuman kohdalla oleva pinnoite ei saa kuoriutua tai irrota. Pinnoitteen paksuus testataan ei--tuhoavasti käyttämällä röntgenfluoresenssipaksuusmittaria (XRF), ja paksuuspoikkeaman on yleensä oltava ±20 % nimellisarvosta. Täyttääkseen eri käyttöympäristöjen korroosiotasovaatimukset nikkelipinnoituskerroksen on läpäistävä Neutral Salt Spray Test (NSS) sen varmistamiseksi, että yleinen teollisuusympäristö ei vaadi punaruostetta 48 tuntiin ja meri- tai kemiallinen ympäristö ei vaadi punaruostetta 96-120 tuntiin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nikkeli{0}}päällystettyjen virtakiskojen tuotanto ja valmistus noudattaa hienostunutta ja standardoitua prosessia, jossa kerros-kerroittain-ohjataan alustan käsittelystä valmiin tuotteen testaukseen tuotteen tarkkuuden ja suorituskyvyn vakauden varmistamiseksi. Tuotannon alkuvaiheessa valitaan korkean -puhtauden punakupariraaka-aineet, ja tarkan valssauksen ja tasoituskäsittelyn jälkeen saadaan kuparitankopohjamateriaali, jolla on korkea tasaisuus ja hyvä sitkeys. Sitten CNC-leikkauksen ja tarkkuusleikkauksen avulla käsitellään nikkelipinnoitetut kupariväylätangon puolivalmiit{6}}tuotteet, jotka täyttävät kokostandardit. Tämän jälkeen suoritetaan useita esikäsittelyprosesseja, kuten kiillotus, rasvanpoisto, peittaus ja aktivointi, jotta kuparitangon pinnalta saadaan poistettua kokonaan epäpuhtaudet ja oksidikerrokset, mikä luo pohjan galvanointiprosessille. Ytimen galvanointiprosessissa käytetään hallittavaa tarkkuussähköpinnoitusprosessia virran, lämpötilan ja galvanoinnin keston säätämiseksi tarkasti sen varmistamiseksi, että nikkelikerros tarttuu tasaisesti ja sen paksuus on tasainen. Kun galvanointi on valmis, se läpikäy passivoinnin, kuivauksen ja toissijaisen viimeistelyn. Lopuksi se läpäisee kaikki laatutarkastukset, kuten mittatarkastuksen, tartuntatestin, sähkönjohtavuustestin ja suolasuihkutestin, jotta voidaan eliminoida kelpaamattomat tuotteet ja varmistaa, että tehdastuotteiden tarkkuus, suorituskyky ja ulkonäkö vastaavat korkeatasoisia{12}alan standardeja.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kuparikiskolla itsessään on jo erinomaiset johtamisominaisuudet, joten mikä on perustavanlaatuinen syy kuparikiskon pinnan nikkelöintiin? Vaikka kuparilla on tietty korroosionkestävyys ilmakehän ympäristöissä, se ei ole täysin vakaa. Paljas kuparipinta reagoi ilman hapen kanssa tuottaen kuparioksidia (Cu₂O, punertavanruskea) ja kuparioksidia (CuO, musta). Tällä oksidikalvolla ei ole juurikaan vaikutusta sähkönjohtavuuteen, kun se on aluksi ohut, mutta paksunee vähitellen ajan myötä, erityisesti ympäristöissä, joissa lämpötila on korkea, kosteus tai epäpuhtaudet. Vakavampaa on, että rikki{3}}pitoisissa ympäristöissä (kuten kumitehtaissa, paperitehtaissa, lämpövoimaloissa tai kaupunkien utuisissa alueilla) kupari reagoi sulfidien kanssa muodostaen kuparisulfidia (CuS) tai kuparisulfidia (Cu₂S). Näillä sulfideilla on erittäin huono sähkönjohtavuus ja niiden rakenne on löysä ja huokoinen, mikä saa kosketusresistanssin nousemaan jyrkästi. Varsinaisten mittausten mukaan, kun kuparitanko on altistettu rikki-pitoiselle ympäristölle 6 kuukauden ajan, pintakosketusvastus voi nousta 5-10-kertaiseksi alkuperäiseen arvoon verrattuna, mikä riittää aiheuttamaan liitoskohtien kuumenemisen tai jopa palamisen. Nikkelipinnoituskerros muodostaa tiheän fyysisen esteen kuparialustan pinnalle. Nikkelin standardielektrodipotentiaali (-0,25 V) on suurempi kuin kuparin (+0.34V). Syövyttävässä väliaineessa nikkeli kestää paremmin korroosiota kuin kupari, ja nikkelin pinnalle muodostuu nopeasti erittäin ohut passivointikalvo (joka koostuu pääasiassa NiO:sta ja Ni(OH)₂:sta). Tämä passivointikalvo on tiheä, vakaa ja sillä on vahva itsekorjautumiskyky, ja se voi tehokkaasti estää hapen, kosteuden ja sulfidien diffundoitumisen kuparimatriisiin. Siksi nikkelipinnoitetut kuparikiskot ylläpitävät vakaan pinnan kunnon ja kosketusvastuksen jopa pitkäaikaisessa ulkona tai teollisuuden saasteympäristöissä.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PerustuuNikkeli{0}}Palveltu väyläpalkkinykyinen taso, asennustila, ympäristön korroosiotaso ja asiakkaan toimittamat kokoonpanomenetelmävaatimukset, voimme suorittaa koko räätälöityjen palveluiden prosessin alustan valinnasta, lävistys- ja taivutussuunnittelusta, pinnoitusprosessin määrittämisestä valmiin tuotteen tarkastukseen.