Procés complet de fabricació de barres col·lectoras: des del coure brut fins a les peces acabades

La barra col·lectora és la base d’un sistema estable de distribució d’energia, i es fabrica amb molt de compte i precisió. Des d’fa gairebé 20 anys, els nostres mètodes de producció s’han anat millorant contínuament a Kinto per transformar coure i alumini en brut en productes llestos per utilitzar com a barres col·lectoras que satisfacin fins i tot els requisits més exigents. Saber com es fabriquen permet als enginyers comprendre l’atenció que es posa en cada peça i per què el control de qualitat és fonamental en cadascuna de les fases. Treballem segons un procés basat en protocols estrictes, certificats segons les normes ISO 9001 i IATF 16949, des de la verificació dels materials entrants fins a l’embalatge final. Aquest tutorial us explica les quatre fases principals de la fabricació de barres col·lectoras.

Selecció i preparació de matèries primeres

L’inici és amb bobines i barres d’alta qualitat de coure i alumini. A Kinto, només comprem a fàbriques reputades que emeten certificats de material que garanteixen els valors de conductivitat elèctrica i composició química. El coure que utilitzem és normalment coure electrolític de gran qualitat (ETP) amb una puresa d’almenys el 99,9 %. Per a l’alumini, les aleacions escollides són la 1060 o la 6061, segons les aplicacions concretes. Cada lot es revisa en rebre’s. Abans de tallar-se, es comproven totes les dimensions, es revisen les superfícies per a verificar-ne l’estat i es realitzen proves de conductivitat per assegurar que el material compleix els nostres estàndards. El pas següent és el desbobinat i l’endreçament durant la preparació. Amb aquests metalls laminats, sovint queda una tensió residual a la fàbrica, per la qual cosa disposem d’una màquina d’endreçament de precisió per garantir una planicitat dins de toleràncies molt ajustades. Si cal un processament addicional i el producte final exigeix una direcció específica del gra o determinades propietats mecàniques, les barres col·lectores es monitoritzen respecte a l’orientació del material durant el processament posterior. En aquest punt, també és important la neteja: qualsevol oli o brutícia pot afectar les etapes posteriors del procés, incloent-hi la galvanoplàstia o l’aïllament.

Tallat i conformació precisos

Un cop el material està preparat, s’ha de tallar aproximadament a la mida correcta i es retallen les formes inicials. L’equipament de tall i serrada que s’utilitza és molt precís i produeix vores extremadament netes, sense baves. Les nostres línies de tall totalment automàtiques poden produir longituds de tall uniformes amb una precisió de només 0,1 mm per a comandes d’alta volum. Molts barres col·lectores necessiten ser doblades, perforades o estampades després del tall. Les geometries complexes es poden fer fàcilment amb les nostres grans premses i frentes de doblegat controlades per CNC, disponibles als nostres centres de fabricació. Des d’una barra plana senzilla fins a un doblegat en múltiples plans amb diversos forats, oferim toleràncies extremadament ajustades per a tots els components. En el cas de les barres col·lectores laminades, aquesta etapa de producció consisteix a tallar les peces individuals i inserir-les amb material aïllant entre cadascuna. Els productes laminats tenen característiques úniques durant el conformado, ja que cal prendre especial cura per assegurar l’alineació entre les capes. Els operaris realitzen mesures durant el procés de tall i conformado mitjançant calibres digitals i màquines de mesura per coordenades.

Mecanitzat i tractament de superfície

Sovent, les barres conductores són components complexos que requereixen modificacions dels processos bàsics de tall i conformació. Els centres de mecanitzat de Kinto incorporen fresadores CNC i estacions de perforació capaces de produir patrons personalitzats de forats, ranures i escots. Les geometries úniques personalitzades no es poden realitzar amb eines estàndard; no obstant això, es programen trajectòries d’eines personalitzades a la màquina per crear la característica desitjada per a la vostra aplicació. Es fa una inspecció minuciosa dels forats roscats per a les connexions de terminals, per assegurar-se que la mida del forat permeti una inserció adequada del terminal i que la profunditat sigui la correcta.
Els processos de tractament superficial comencen després de l’usinatge. Es pot fer un tractament senzill de neteja/repassivació sobre barres col·lectoras sense recobriment. També podem aplicar revestiments d’estany, níquel o plata per millorar la resistència a la corrosió o per millorar les superfícies de contacte en aplicacions especials. El procés de revestiment consta de neteja, activació de la superfície i galvanoplàstia per assolir un gruix de recobriment especificat. Fins i tot les formes més complexes es recobreixen de manera uniforme mitjançant una química controlada de la banyera i una densitat de corrent regulada. En el procés de barres col·lectoras flexibles aïllades, en aquesta etapa s’apliquen materials d’aïllament com ara revestiments en pols d’epòxid o fundes termocontràctils.

Control de qualitat i envasat de l’muntatge final

L’última etapa és la unió de components per crear barres col·lectoras acabades, preparades per a la instal·lació. Les barres col·lectoras senzilles d’una sola peça només requereixen aquest pas, moment en què el producte es neteja i es mesura per a la inspecció final. Realitzem processos d’apilament, remachament o fixació, segons el vostre plànol de muntatge, per a muntatges laminats o de múltiples peces. A totes les barres col·lectoras muntades se’ls realitza una prova elèctrica. Mesurem la resistència de corrent continu i la comparem amb els valors calculats basats en les propietats del material i la geometria. Tota barra col·lectora amb valors de resistència que superin els nivells acceptables és rebutjada i s’investiga més a fons per determinar-ne la causa arrel. Una prova de resistència dielèctrica demostra que es compleix la tensió nominal de l’aïllament. També realitzem proves mecàniques de tracció sobre les fixacions i connexions de les barres col·lectoras destinades a entorns amb vibracions intenses. Sota una il·luminació adequada, es poden detectar defectes superficials mitjançant inspecció visual, els quals podrien afectar la fiabilitat a llarg termini. Després de les proves, cada barra col·lectora es neteja una altra vegada per eliminar les empremtes digitals o les marques deixades durant la manipulació. L’embalatge serveix per protegir-les durant el transport. Totes les barres col·lectoras es separen amb solvents protectors i es proporcionen bosses barrera contra la humitat per a les peces revestides. Cada paquet inclou també un certificat de conformitat amb traçabilitat fins al lot de material.

Conclusió

El control de qualitat en la fabricació d’un barra conductora d’alta qualitat comprèn una atenció minuciosa als detalls, des de la selecció de les matèries primeres fins al final dels processos d’embalatge. El doblegat precís de barres conductores i un sistema extens de control de qualitat a Kinto garanteixen que cada barra conductora de coure o d’alumini es fabrica exactament segons les vostres necessitats. Des de barres planes senzilles fins a muntatges laminats complexos, independentment de quines toleràncies ajustades requereixi, el nostre procés produeix un resultat coherent cada cop. Us animem a trucar-nos per parlar del vostre proper projecte de barres conductores i descobrir l’avantatge del control complet del procés per assegurar la qualitat i la fiabilitat de les peces al vostre producte final.