Capuchons intérieurs et extérieurs de fusibles en cuivre et en laiton : propriétés des matériaux, tendances de l'industrie et innovation technologique

 

En tant que composant essentiel de la protection des circuits, le choix des matériaux des capuchons intérieurs et extérieurs des fusibles affecte directement la fiabilité et la durée de vie du produit. Le capuchon en cuivre (cuivre pur) et le capuchon intérieur en laiton (alliage de cuivre - zinc) sont les principaux matériaux actuels des capuchons intérieurs et extérieurs, et il existe des différences significatives entre les deux en termes de conductivité, de résistance mécanique, de résistance à la corrosion et de coût.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Avantages du cuivre :
Le cuivre a une excellente conductivité électrique (conductivité électrique d'environ 58 MS/m) et une excellente conductivité thermique (coefficient de conductivité thermique de 386,4 W/m·K) et est un bon conducteur juste derrière l'argent. Ses caractéristiques de haute pureté (teneur en cuivre supérieure ou égale à 99,9 %) lui permettent de bien fonctionner dans les circuits à haute -fréquence, et il a une bonne ductilité et est facile à poinçonner et à étirer à froid-. Par exemple, dans les fusibles haute tension-des véhicules à énergie nouvelle, les contacts en cuivre peuvent réduire efficacement l'échauffement et améliorer la sécurité. De plus, l'extrémité d'arrêt en cuivre présente une forte résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements secs, et n'est pas facile à oxyder, ce qui la rend adaptée aux équipements électroniques de précision.

 

Caractéristiques du laiton :
Le laiton est composé de cuivre et de zinc (la teneur en zinc est généralement de 30 à 40 %), et sa résistance mécanique (résistance à la traction d'environ 300 MPa) et sa dureté (dureté Brinell d'environ 80 HB) sont nettement supérieures à celles du cuivre, et son coût est inférieur de 15 à 20 %. Par exemple, dans les fusibles du domaine du contrôle industriel, lecapuchon extérieur en laitonpeut résister à des contraintes mécaniques plus importantes et éviter le desserrage dû aux vibrations. De plus, le laiton a une meilleure résistance à la corrosion dans les environnements contenant du soufre-et est souvent utilisé dans des scénarios extérieurs ou à forte-humidité.

 

Lacunes de performances :
Le cuivre a une faible dureté (environ 35 HB), est sujet à l'usure après une utilisation à long terme-et a un point de fusion élevé (1 083 degrés) et des exigences strictes en matière de processus de soudage. La conductivité de l'embout de tuyau en laiton n'est que de 1/5 de celle du cuivre (environ 11 MS/m), ce qui peut provoquer des problèmes de chauffage dans des scénarios de courant élevé-. De plus, lorsque la teneur en zinc du laiton dépasse 39 %, il est sujet à la « fissuration saisonnière », qui doit être améliorée par un traitement thermique ou l'ajout d'oligoéléments d'alliage (tels que l'étain et l'aluminium).

 

 

 

Les réglementations en matière de protection de l’environnement favorisent l’innovation matérielle :
Avec la mise en œuvre de la directive RoHS de l'UE et des "Mesures de gestion pour la restriction de l'utilisation de substances dangereuses dans les produits électriques et électroniques" de la Chine, l'industrie des fusibles a accéléré l'élimination des matériaux contenant du plomb. Par exemple, les embouts en laiton sans plomb (tels que les matériaux alternatifs CuZn39Pb3) et le nickelage -étamage deviennent de plus en plus populaires, tandis que l'application de coques en plastique bio- (contenant 30 % de fibres végétales) permet d'atteindre un recyclage de 90 % des composants. De plus, le taux de recyclage élevé du Copper End Cap (environ 95 %) le rend plus avantageux dans l’économie circulaire.

 

Demande intelligente et miniaturisée :
Le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle, du stockage d'énergie photovoltaïque et d'autres domaines a mis en avant des exigences plus élevées en matière de fusibles. Par exemple, les fusibles intelligents intègrent des capteurs de température et des modules de communication, qui peuvent transmettre -des données actuelles en temps réel via Bluetooth pour réaliser une maintenance prédictive. En termes de sélection de matériaux, le capuchon de tube en cuivre est le premier choix pour la transmission de signaux à haute fréquence en raison de sa conductivité élevée, tandis que le laiton améliore la fiabilité des contacts grâce à des processus de placage à l'or en surface (tels que le nickelage chimique + l'or par immersion).

 

Exploration de matériaux émergents :
L'industrie développe des matériaux composites-hautes performances pour remplacer les matériaux traditionnels en cuivre. De plus, la fusion composite de cuivre-graphène peut augmenter l'efficacité de rupture de 50 %, tandis que le temps de réponse des fusibles en métal liquide (tels que l'alliage à base de gallium-) est raccourci à quelques microsecondes.