Egenskaber, typer og anvendelser af aluminiumtråd

Aluminiumstråd vs kobbertråd

Kobber leder elektricitet bedre end aluminium på størrelse-for-størrelse-basis - omkring 61% bedre i tværsnitsareal - men aluminium vejer omkring en tredjedel så meget og koster typisk mindre pr. pund leder. Denne afvejning er grunden til, at aluminiumtråd dominerer applikationer, hvor vægt og omkostninger betyder mere end at minimere lederstørrelsen, såsom luftledninger, mens kobber forbliver standard i trange rum, såsom ledningsføring i boligområder, hvor en mindre måler, der bærer den samme strøm, betyder mere.

Vigtige egenskabsforskelle mellem aluminium og kobbertråd.

Hvad er blød aluminiumstråd

Blød aluminiumstråd , også kaldet udglødet aluminiumstråd, er aluminiumstråd, der er blevet varmebehandlet efter trækning for at lindre indre stress og genoprette duktilitet. Under trådtrækningsprocessen hærder aluminium, når det trækkes gennem gradvist mindre matricer, og bliver stivere og mindre fleksibelt for hver gang. Udglødning vender denne hærdning ved at opvarme tråden til en kontrolleret temperatur - typisk 300-400 °C for aluminium - hvilket tillader metallets kornstruktur at omkrystallisere til en blødere, mere bearbejdelig tilstand.

Resultatet er wire, der bøjer, vrider og former sig let uden at revne, på bekostning af noget lavere trækstyrke sammenlignet med hårdttrukket wire, der springer udglødningstrinnet over.

Udglødet vs hårdttrukket aluminiumstråd

Udglødet og hårdttrukket aluminiumstråd sammenlignet for mekaniske egenskaber og brug.

Fremstillingsproces for aluminiumtråd

Aluminiumtrådsproduktion følger generelt disse stadier:

1. Smeltet aluminium støbes til stangform, typisk gennem kontinuerlig støbning, hvilket producerer stangspoler med stor diameter som udgangsmateriale.
2. Stangen trækkes gennem en række gradvist mindre matricer, hvilket reducerer diameteren i etaper, indtil den når måltråden; dette hærder metallet, når det bliver tyndere.
3. For blød/udglødet tråd passerer den trukne tråd gennem en udglødningsovn eller en kontinuerlig udglødningslinje og opvarmer den for at lindre indre belastning og genoprette fleksibiliteten.
4. Tråd beregnet til snoet eller flettet kabel snoes sammen i en strandingsmaskine for at danne flertrådsledere af den nødvendige konstruktion.
5. Færdig ledning eller kabel spoles og om nødvendigt coates eller isoleres før emballering til forsendelse.

Egenskaber for aluminiumtråd

• Let vægt — omkring en tredjedel af densiteten af kobber, hvilket reducerer den strukturelle belastning af understøttende infrastruktur som transmissionstårne.
• Korrosionsbestandighed - aluminium danner naturligt et tyndt oxidlag, der beskytter mod yderligere korrosion, selvom dette lag også kan forstyrre elektriske forbindelser, hvis det ikke behandles korrekt ved afslutninger.
• Termisk ekspansion - aluminium udvider sig og trækker sig sammen mere end kobber med temperaturændringer, en faktor, ingeniører tager højde for i design af luftledninger med lang spændvidde.
• Duktilitet (i udglødet form) — blød aluminiumstråd kan bøjes og formes gentagne gange uden at bryde, hvilket gør den velegnet til vikling og formning.
• Omkostningsstabilitet — Aluminium er generelt mere udbredt og mindre prisstabilt end kobber, hvilket er en faktor i storstilede indkøbsbeslutninger.

Anvendelser og anvendelser af blød aluminiumtråd

Blød (glødet) aluminiumtråds fleksibilitet gør den velegnet til applikationer, der involverer bøjning, vikling eller formning under installation eller fremstilling:

• Elektriske stik og afslutninger — hvor ledningen skal formes omkring ører eller forbindelsespunkter uden at revne.
• Viklede applikationer — transformerspoler, motorviklinger og lignende anvendelser, hvor ledningen er viklet tæt omkring en kerne.
• Fleksibelt og flettet kabel — snoede ledere, der skal bøjes gentagne gange under installation eller i drift, såsom i apparatledninger eller fleksible rørledninger.
• Bonding og jording ledning — applikationer, hvor ledningen er ført rundt om forhindringer og skal tilpasse sig uregelmæssige veje.
• Generelle elektriske applikationer — bygningsledninger, apparatfremstilling og industrielle kontrolpaneler, hvor fleksibilitet under installationen reducerer arbejdstiden.

Aluminiumtrådsmålerdiagram

Almindelige AWG trådmålere med omtrentlig diameter og typisk anvendelse.

Fordi aluminiums ledningsevne er lavere end kobbers, er aluminiumtråd generelt dimensioneret et eller to gauge-tal større, end en kobbertråd skal være for den samme strømbærende kapacitet - en vigtig speciel forskel at tage højde for, når man erstatter aluminium i et design, der oprindeligt var dimensioneret til kobber.