Le barre di rame allo zirconio sono utilizzate soprattutto nei motori elettrici e nei generatori e le barre del rotore sono gli elementi conduttori nel rotore di una macchina elettrica che trasporta la corrente elettrica e genera il campo elettromagnetico necessario per il funzionamento del motore o del generatore. Fabmann è in grado di fornire barre rotoriche in ZrcCu con elevata conduttività elettrica fino al 93% e le barre rotore in ZrCu offrono numerosi vantaggi impressionanti in termini di prestazioni elettriche e termiche rispetto ai tradizionali materiali delle barre rotoriche come alluminio o rame. Le forme più diffuse di lega di rame e zirconio sono piastre/lamiere, barre, fili e tubi. Le proprietà di questo materiale sono indicate nella tabella seguente.
| Standard | Materiale n. | IT Materiale n. | IT Designazione | UNS | RWMA |
| 2.1580 | CW120C | CuZr | C15000 | Classe 1 | |
| Composizione chimica | Cu (%) | Zr (%) | Fe (%) | Si (%) | Ni (%) |
| Riposo | 0.10-0.20 | < 0.1 | < 0.1 | < 0.1 | |
Meccanico Proprietà 20 gradi | DurezzaHB 30 Inferiore o uguale a HB | 0.2% Limite di snervamento Rp Maggiore o uguale a N/mm² | Resistenza alla trazione Rm Maggiore o uguale a N/mm² | Allungamento Maggiore o uguale a % | Modulo di elasticità kN/mm² |
| 135 | 310 | 350 | 13 | 100 | |
Fisico Proprietà 20 gradi | Densità g/cm³ | Calore specifico capacità J/kgK | Termico conduttività W/m K | Elettrico conduttività MS/m | Coefficiente Termico Espansione 10-6/K |
| 8.9 | 375 | 310-330 | Maggiore o uguale a 50 | 17 |
Fabmann offre fili e barre ZrCu in base alle seguenti dimensioni:
| Gamma di barre diritte | ||||
| Diametro (mm) | Tolleranza (mm) | Ovalità massima (mm) | Lunghezza massima (mm) | Rettilineità mm/m max. |
| 5.0 Minore o uguale a φ Minore o uguale a 6.0 | 0.06 | 0.03 | 4000 | 1 |
| 6.0<> | 0.1 | 0.05 | 4000 | 1 |
| 10<> | 0.16 | 0.08 | 4000 | 1 |
| 20<> | 0.18 | 0.09 | 4000 | 1 |
| 25<> | 0.2 | 0.1 | 4000 | 1 |
| 30<> | 0.24 | 0.12 | 4000 | 1 |
| 40<> | 0.3 | 0.15 | 4000 | 1 |
| Gamma di fili ZrCu (bobina) | ||||
| Filo ZrCu (bobina) | Tolleranza (mm) | Ovalità massima (mm) | ID bobina (mm) | Peso della bobina (kg) |
| 5.0 Minore o uguale a φ Minore o uguale a 6.0 | 0.06 | 0.03 | 500 | 100 |
| 6.0<> | 0.1 | 0.05 | 500 | 500 |
| 10<> | 0.16 | 0.08 | 800 | 500 |
Fabmann fornisce anche barre personalizzate di forma quadrata, rettangolare ed esagonale e possiamo raggiungere una conduttività massima IACS del 93% per alcuni profili di rame allo zirconio personalizzati che guadagnano grande popolarità grazie ai seguenti vantaggi:
√ Elevata conduttività elettrica, ha un'eccellente conduttività elettrica, consentendo un flusso di corrente efficiente e riducendo al minimo le perdite di energia nel rotore.
√Conduttività termica: presenta un'elevata conduttività termica, che aiuta a dissipare il calore generato durante il funzionamento e a mantenere un funzionamento ottimale
temperature.
√Resistenza meccanica, ha una resistenza meccanica straordinaria, garantendo che le barre del rotore possano resistere alle sollecitazioni meccaniche e alle forze centrifughe
sperimentato durante la rotazione ad alta velocità.
√Resistenza alle alte temperature, le barre del rotore in rame allo zirconio possono resistere a temperature elevate senza un degrado significativo dei componenti elettrici o
proprietà meccaniche, che li rendono adatti ad applicazioni che comportano elevate temperature di esercizio.
√Resistenza alla corrosione, le leghe di rame e zirconio offrono una buona resistenza alla corrosione, proteggendo le barre del rotore da umidità, sostanze chimiche e altri agenti corrosivi
elementi che potrebbero incidere sulle loro prestazioni e longevità.
√Bassa resistenza elettrica, le barre del rotore in rame allo zirconio hanno una bassa resistenza elettrica, riducendo le perdite di energia e migliorando l'efficienza complessiva del
macchina elettrica.
√Resistenza all'erosione elettrica, ha un'eccellente resistenza all'erosione elettrica, che può verificarsi in applicazioni ad alta corrente e prolungare la durata della vita del
barre del rotore.
Utilizzando le barre del rotore in rame allo zirconio, i motori elettrici e i generatori possono beneficiare di migliori prestazioni elettriche e termiche, maggiore durata e maggiore efficienza. Questi vantaggi rendono le barre del rotore in rame allo zirconio particolarmente adatte per applicazioni impegnative, come i motori ad alte prestazioni utilizzati in settori come quello aerospaziale, automobilistico e della produzione di energia. Le leghe di rame e zirconio hanno altre applicazioni e vantaggi di seguito:
√Resistenza all'usura: le leghe di rame e zirconio hanno una buona resistenza all'usura e all'erosione, rendendole adatte per applicazioni che comportano scorrimento o sfregamento
contatto.
√Lavorabilità: il rame allo zirconio può essere lavorato utilizzando metodi convenzionali, sebbene la sua durezza possa richiedere attrezzature e lavorazioni meccaniche adeguate
parametri.
√Saldabilità: le leghe di rame e zirconio sono generalmente saldabili utilizzando tecniche di saldatura standard, consentendo la fabbricazione di forme complesse e
assemblee.
√Non magnetico: il rame allo zirconio non è magnetico, il che lo rende adatto per applicazioni in cui l'interferenza magnetica deve essere ridotta al minimo.
√Stabilità dimensionale: il rame allo zirconio presenta una buona stabilità dimensionale, mantenendo la sua forma e dimensione anche in caso di variazioni di temperatura o meccaniche
condizioni di stress.
√Dissipatori di calore: il rame allo zirconio viene utilizzato nei dissipatori di calore e negli scambiatori di calore dove è necessaria un'efficiente conduttività termica per dissipare il calore da
componenti o sistemi elettronici. Viene spesso utilizzato come piastra di supporto nelle applicazioni di saldatura per fornire un dissipatore di calore e prevenire un eccessivo trasferimento di calore al
parte posteriore del giunto saldato.
√Nell'industria del vetro e della ceramica, la lega di rame allo zirconio viene utilizzata per applicazioni come guarnizioni vetro-metallo, elettrodi e componenti che richiedono elevate prestazioni termiche
resistenza agli urti.
√Il rame allo zirconio viene utilizzato nella produzione di stampi a iniezione e sistemi a canali caldi per lo stampaggio di materie plastiche poiché offre un'eccellente conduttività termica,
resistenza alla corrosione e resistenza all'usura e all'erosione.
Processo di produzione di filo e barra di rame allo zirconio
Il processo di produzione del filo e della barra ZrCu prevede le 7 fasi seguenti:
√Preparazione della materia prima, lo zirconio è tipicamente ottenuto come spugna di zirconio o ossido di zirconio, mentre il rame è solitamente sotto forma di catodi di rame
√Lega, la composizione esatta può variare a seconda dell'applicazione specifica del filo e le materie prime vengono pesate in base al rapporto desiderato
e poi miscelati o fusi insieme in un ambiente controllato, come un'atmosfera sotto vuoto o di gas inerte, per garantire una lega adeguata.
√Colata continua
√Laminazione a freddo (trafilatura), questo processo riduce il diametro del filo aumentandone la lunghezza e aiuta anche a migliorare la meccanica del filo
proprietà e finitura superficiale.
√Peeling e stretching
√Rafforzamento della soluzione
√Avvolgimento/raddrizzamento
√Trattamento di invecchiamento, dopo il processo di trafilatura, questo processo aiuta ad alleviare eventuali tensioni interne introdotte durante la trafilatura e migliora la resistenza del filo
duttilità e conduttività elettrica.
√Controllo e test di qualità, misure di controllo della qualità vengono adottate durante tutto il processo di produzione per garantire che il filo ZrCu soddisfi i requisiti
specifiche e prevede vari test come analisi chimiche, misurazioni dimensionali, test di conducibilità elettrica, proprietà meccaniche
valutazione e ispezione visiva.
√Imballaggio e consegna
Ecco alcune applicazioni comuni di fili e barre di rame allo zirconio:
√ Contatti elettrici, sono ampiamente utilizzati in applicazioni di contatti elettrici, come interruttori, connettori, relè, interruttori automatici e altri componenti elettrici
componenti. La loro elevata conduttività elettrica e la buona resistenza meccanica li rendono adatti a garantire un flusso di corrente elettrica efficiente ed affidabile
connessioni.
√Gli elettrodi per saldatura, la sua elevata conducibilità elettrica e termica del rame zirconio lo rendono adatto ad erogare correnti di saldatura precise ed efficienti.
√Le barre di rame allo zirconio vengono utilizzate come elettrodi nella lavorazione a scarica elettrica (EDM), utilizzata per creare forme e contorni complessi su materiali duri
materiali attraverso l’erosione causata da scariche elettriche controllate.
√Le barre di rame allo zirconio vengono utilizzate nelle applicazioni con dissipatori di calore grazie alla loro eccellente conduttività termica.
√I fili e le barre di rame allo zirconio vengono utilizzati nei sistemi di gestione termica, come scambiatori di calore e diffusori di calore, dove un efficiente trasferimento di calore e
sono necessarie dissipazioni.
√Nel settore aerospaziale e della difesa, sono spesso utilizzati per connettori, terminali e altri componenti elettrici, dove la loro elevata conduttività e resistenza ai
la corrosione è fondamentale.
√Industria automobilistica e vengono utilizzati in varie applicazioni automobilistiche, inclusi contatti elettrici, connettori e terminali.
√Applicazioni marine e offshore, la sua resistenza alla corrosione lo rende adatto per applicazioni marine e offshore esposte all'acqua salata o
ambienti corrosivi.
√Nell'elettronica e nelle telecomunicazioni, fili e barre in rame allo zirconio vengono utilizzati per applicazioni che richiedono elevata conduttività elettrica, contatti affidabili,
e gestione termica.
Controllo della produzione e controllo della qualità
Fabmann adotta rigorosi processi di controllo qualità per garantire il 100% di conformità alle specifiche e l'idoneità per le applicazioni previste, e le nostre misurazioni di controllo coprono:
√Analisi della composizione chimica
√Le proprietà meccaniche come resistenza alla trazione, carico di snervamento, allungamento e durezza sono essenziali per valutare la resistenza, la duttilità, la resistenza del materiale.
e l'idoneità all'applicazione prevista. Per la valutazione vengono comunemente eseguite prove di trazione e prove di durezza (ad esempio, durezza Rockwell o Vickers).
queste proprietà.
√Per la misurazione della conduttività è possibile utilizzare tecniche di controllo della conduttività elettrica, come il metodo della sonda a quattro punti o il test delle correnti parassite.
√Ispezione dimensionale e superficiale per valutare la qualità del materiale, inclusa la presenza di difetti, graffi o irregolarità superficiali.
√Analisi microstrutturale per fornire approfondimenti sulla struttura del grano, sulla distribuzione di fase e sulla microstruttura complessiva e su tecniche come quelle ottiche
la microscopia, la microscopia elettronica a scansione (SEM) o la microscopia elettronica a trasmissione (TEM) possono essere utilizzate per esaminare la microstruttura del materiale e
garantirne l'integrità.
√È possibile condurre test di resistenza alla corrosione come test in nebbia salina o metodi elettrochimici inclusi test di polarizzazione o potenziodinamici
valutare la resistenza del materiale alla corrosione.
√Per questi test possono essere utilizzate la valutazione della saldabilità e varie tecniche di saldatura come la saldatura TIG o la saldatura a resistenza.
Fabmann si impegna a fornire un servizio di personalizzazione che consente di personalizzare la forma, le dimensioni e le proprietà dei profili e delle barre per soddisfare le vostre esigenze specifiche, ampliando le loro potenziali applicazioni in vari settori. Il nostro servizio di personalizzazione copre i seguenti aspetti:
√Personalizzazione per soddisfare i requisiti di progettazione specifici dell'applicazione e i profili e le barre ZrCu possono essere personalizzati in termini di forma e dimensioni
compresa la lunghezza, larghezza, altezza e geometria complessiva del profilo o della barra.
√Design a sezione trasversale personalizzato che si adatta alle vostre esigenze in termini di fattori quali capacità di carico, requisiti di conduttività e vincoli di spazio, nonché
il design include opzioni come sezioni trasversali rettangolari, quadrate, rotonde o con forma personalizzata.
√Tolleranza stretta per soddisfare le specifiche desiderate e adattarsi perfettamente all'applicazione prevista.
√Lavorazione meccanica e fabbricazione secondaria per realizzare fori, fessure, scanalature per soddisfare le vostre specifiche esigenze di assemblaggio o integrazione con altre
componenti.
√Composizione della lega personalizzata per ottenere proprietà specifiche del materiale e ciò significa che possiamo regolare il rapporto zirconio-rame per ottimizzare gli attributi
quali conduttività, resistenza, durezza o resistenza alla corrosione.
√Personalizzazione della quantità e dell'imballaggio per facilitare lo stoccaggio, il trasporto e la movimentazione.
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