Laminowane elementy miedziane

Produkcja elementów miedzianych obejmuje szereg procesów technologicznych, które odpowiadają za ich ostateczną postać i funkcjonalność. Jednym z zadań tych metalowych komponentów jest efektywny przesył energii w wielu różnych sektorach przemysłu. Jest to jeszcze efektywniejsze za sprawą laminowania elementów miedzianych, które jest tematem dzisiejszego artykułu.

Laminowane szyny zbiorcze

Szyny zbiorcze, czyli jeden z wielu rodzajów elementów miedzianych, grają ważną rolę w budowie maszyn, rozdzielnic czy sterowników. Ich laminacja nie jest czymś powszechnym w Europie Środkowo-Wschodniej, dlatego warto na początek przybliżyć sam temat tego procesu technologicznego. Laminacja polega na połączeniu warstw miedzi lub innych materiałów przewodzących, np. aluminium, pomiędzy którymi znajdują się arkusze materiałów dielektrycznych, czyli nieprzewodzących prądu. Szyny laminowane są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle energoelektronicznym (tzw. elektronika mocy – power electronics). Tam podłączone są one do układów wyposażonych w tranzystory mocy IGBT, czy też baterie kondensatorów. Zapewniają one niską indukcyjność, która jest kluczowa w przypadku układów zasilanych prądem stałym.

Istotą działania laminowanej szyny zbiorczej jest to, że każda warstwa miedzi jest izolowana, przez co elementy przewodzące o różnych potencjałach są od siebie elektrycznie odseparowane.

Szyny zbiorcze wykonane metodą laminowania są niezastąpionym produktem w różnych sektorach przemysłu – m.in. produkcji energii odnawialnej, kolejnictwie czy przemyśle lotniczym.

Zalety laminowanych szyn zbiorczych

Wśród atutów przypisywanych szynom zbiorczym, czyli laminowanym elementom miedzianym, znajduje się przede wszystkim:

• oszczędność miejsca – zajmują go dużo mniej niż urządzenia energoelektroniczne podłączone za pomocą kabli. Sprawdza się to szczególnie w rozdzielnicy i szafie sterowniczej;
• łatwy montaż – laminowana szyna zbiorcza jest tak zbudowana, że pozostałe elementy elektroniczne instalacji montuje się bezpośrednio na niej. Taką konstrukcję można bardzo łatwo utrzymać w zadowalającym stanie, więc nie wymaga kosztownej konserwacji;
• efektywność – połączenia są pewne a rozdział prądu efektywny, zwłaszcza w porównaniu ich z szynami z miedzianym rdzeniem i aluminiową powłoką. Przy dużym natężeniu prądu szyny zbiorcze sprawdzają się dużo lepiej niż kable i przewody.

Oprócz tego laminowane elementy miedziane charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami elektrycznymi. Ich niska impedancja charakterystyczna zostaje uzyskana przez wysoką dystrybucję pojemności. Z kolei niska indukcyjność jest możliwa dzięki większej powierzchni. Wyróżnikiem szyn zbiorczych laminowanych jest także ich duży przekrój poprzeczny, który również przykłada się do niskiej indukcyjności i dużego obciążenia prądowego. Na koniec wspomnimy jeszcze o lepszej wydajność cieplnej, za którą również odpowiedzialna jest większa powierzchnia szyn. Ciepło i promieniowanie jest wówczas lepiej odprowadzane.

Laminowane połączenia typu busbar

Szyny zbiorcze są nazywane także szynami prądowymi lub szynoprzewodami. Jednym z rodzajów szyn zbiorczych są tzw. szynoprzewody busbars. Są to laminowane połączenia niskoindukcyjne, które wykorzystuje się w transporcie kolejowym, telekomunikacji, przemyśle energetycznym czy motoryzacyjnym. Mogą mieć zróżnicowane napięcie pracy, prąd znamionowy oraz wytrzymałość dielektryczną.

Szynoprzewody można dowolnie kształtować. Mimo że mają budowę jednolitych szyn, dają się giąć, skręcać czy otworować. W przypadku ELECTRIS istotne znaczenie ma w tej kwestii park maszynowy, który umożliwia produkcję detali o niemal dowolnym kształcie.

Jak powstają laminowane elementy miedziane?

W zależności od przeznaczenia i specyfikacji technicznej, jaką ma posiadać dany element miedziany, można użyć różnych typów blach miedzianych: Cu-ETP lub Cu-OF. Każdy laminat do produkcji laminowanych szyn zbiorczych jest pokryty klejem epoksydowym. Różne są także technologie obróbki laminowanych elementów miedzianych. W przypadku szyn zbiorczych można użyć m.in. nowoczesnego lasera Fiber, który charakteryzuje się dużą szybkością cięcia miedzi, a także pozwala na większą automatyzację (mniejszy udział operatora to mniej błędów), mniejszą ilość wytwarzanych odpadów, dowolność w wyborze kształtu i innych parametrów.