Pourquoi certains fils de cuivre se plient-ils facilement comme des cordes alors que d’autres présentent des plis lorsqu’ils sont pliés ? Est-ce à cause de la mauvaise qualité des matériaux ? Pas entièrement. La clé réside dans la structure !
Commençons par l'explication la plus simple. Un seul fil solide a une résistance plus faible et conduit bien l’électricité, mais lorsqu’il est plié, le côté extérieur s’étire et le côté intérieur se comprime. La tension s'accumule, dépassant rapidement la limite. De ce fait, il ne peut pas reprendre sa forme initiale et peut se briser avec le temps. Cependant, si plusieurs brins minces sont torsadés ensemble, la situation change. La force de flexion est répartie entre chaque toron et les torons peuvent glisser les uns contre les autres, tout comme les couches. La force n’est plus concentrée en un point mais s’étale. Cette technique s'appelle « diviser pour régner », et c'est ainsi que l'on obtient la flexibilité !
Parlons ensuite de l'étanchéité de la torsion. Le terme « rapport de pose » n’est pas difficile à comprendre. C'est le rapport entre le pas et le diamètre extérieur. Un rapport plus petit signifie une torsion plus serrée, ce qui donne une structure plus solide. Les brins ne bougeront pas lorsqu’ils seront pliés d’avant en arrière. Cependant, il y a des inconvénients. La production devient plus difficile, la résistance augmente et la sensation devient plus dure. Un ratio plus élevé facilite la production et réduit les coûts, mais la structure devient plus souple. S'ils sont trop pliés, les brins individuels peuvent glisser excessivement et même percer l'isolation. Un ratio plus petit est-il toujours préférable ? Pas nécessairement. Cela dépend de l'application.
Un autre détail souvent négligé est le sens de torsion. La couche interne doit se tordre vers la gauche et la couche externe vers la droite, ou vice versa. Cela neutralise la torsion introduite lors de la fabrication, empêchant le fil de s'enrouler sur la table ou de se plier. La durée de vie en flexion dynamique s'améliore. Beaucoup de gens l’oublient et lorsque la machine fonctionne, le fil danse dans les fentes, provoquant des problèmes.
Examinons maintenant le diamètre de chaque brin. Les mèches plus fines sont plus douces, ce qui est de notoriété publique. Pour une même section transversale, plus les brins sont fins, plus la déformation superficielle que chaque brin supporte lorsqu'il est plié est faible, ce qui entraîne une durée de vie plus stable. Cependant, des problèmes surviennent. Le contrôle de la tension de déroulement devient plus difficile, le risque de rupture de toron augmente et la chaîne de production doit être plus précise. Le matériel doit suivre. Il ne s’agit pas seulement de la liste du matériel.
Ne lésinez pas sur le recuit. Le fil de cuivre extrait présente des réseaux cristallins allongés et une contrainte interne élevée, ce qui le rend dur et cassant. Même s'il semble doux à l'extérieur après avoir été transformé en plusieurs brins, l'intérieur est toujours serré. Si le recuit n’est pas effectué correctement, le fil sera mou à l’extérieur mais dur à l’intérieur. Après avoir été pliés pendant un certain temps, les brins se briseront secrètement, réduisant la conductivité et provoquant des défauts occasionnels. Un recuit approprié restaure la douceur et la conductivité du cuivre, et le fil torsadé sera vraiment doux.
Si vous souhaitez un fil plus souple, utilisez des brins plus fins, un rapport de pas plus petit, alternez les directions de torsion entre les couches et recuit correctement. Ne modifiez pas la section transversale-, maintenez la tension stable, n'enveloppez pas trop étroitement l'isolant et assurez-vous que l'épaisseur de l'isolant et les formes de connexion des bornes sont compatibles. Effectuez ensuite des tests de flexion. Ces étapes semblent simples, mais elles nécessitent toutes une expertise.
Maintenant, la question se pose : Pouvons-nous avoir tout cela-douceur, durabilité et-efficacité économique ? En réalité, il y a toujours des compromis-. La recherche d'une douceur extrême nécessite des brins plus fins et un rapport de pas plus petit, ce qui réduit la capacité de production, augmente les coûts et augmente la résistance CC et la génération de chaleur. En revanche, si la structure est trop tendue, il n'y a plus de place pour glisser et le fil devient rigide, présentant des marques blanches lorsqu'il est plié. À ce stade, il s'agit de compromis de conception-, le scénario d'application étant le facteur décisif.
Par exemple, dans le cas des câbles de chaîne porte-câbles, ces fils sont utilisés dans des équipements qui se déplacent de jour comme de nuit, avec des millions de cycles de flexion. Comment formuler la recette ? Une approche courante consiste à utiliser une torsion groupée et empilée, avec plusieurs couches à l'intérieur et à l'extérieur, et un rapport de pose en dégradé qui augmente progressivement de l'intérieur vers l'extérieur. Les couches intérieures assurent la stabilité, tandis que les couches extérieures assurent la flexibilité. Les directions de torsion des couches adjacentes sont opposées, offrant une résistance à la torsion et empêchant l'enroulement. Cette combinaison est largement utilisée dans de nombreuses usines et est constamment peaufinée-.
Certains se demanderont peut-être quels sont les paramètres exacts ? Est-ce basé sur l’expérience du maître ? Dans le passé, c'était surtout basé sur l'expérience, mais maintenant c'est différent. Commencez par identifier le mode de défaillance, puis-effectuer une rétro-ingénierie des paramètres, effectuer des simulations, créer des échantillons de fils, tester sur des bancs d'essai et ajouter des cycles. Laissez parler les données. Cependant, ne faites pas aveuglément confiance au logiciel. La poussière et l'huile présentes sur le terrain, la force de sertissage des bornes et le rayon de courbure lors de l'installation affectent tous les résultats.
En bref, la flexibilité ne consiste pas seulement à être doux. La structure est interne, le processus est entre les mains, la candidature est en avant et le budget est en retard. Celui qui pourra intégrer ces aspects disposera d’un fil plus durable. Quelle est la prochaine étape ? Faut-il continuer à accumuler des matériaux ou bien calculer les paramètres avec précision ? Selon vous, quelle voie est la meilleure ? Bienvenue à contacter Zhejiang Zhongjing Cable Co., Ltd. pour discussion.
