Ytbehandling och isolering

Ytbehandling: Undvik oxidering av ytan

Precis som alla andra metaller oxiderar koppar med tiden. Oxidering innebär att kopparoxider bildas på ytan, vilket minskar elektronernas fria rörlighet och därmed sänker ledningsförmågan.

En tillfällig eller permanent ytbehandling skyddar det obehandlade metallen mot oxidering och bibehåller ledningsförmågan. Därför väljer man vanligtvis ett permanent skydd för strömförande delar, så att de inte förlorar sin ledningsförmåga med tiden. Oxidationen sker nämligen snabbare när det inte går någon ström genom delen, så en permanent ytbehandling är ett bra sätt att skydda en elektrisk kontakt under hela dess livslängd.

En permanent ytbehandling är vanligtvis en beläggning av ett annat metall, t.ex. försilvring, förgyllning, förtenning, förnickling – eller en kombination av dessa.

Nickel används vanligtvis som mellanbeläggning mellan kopparämnet och den slutliga ytbehandlingen, men det finns även exempel på förnickling som enda ytbehandling.

Förtenning och utskott av rent tenn (tin whiskers)

Tenn är ett mycket mjukt metall, vilket därför maximerar kontaktytan i en elektrisk övergång mellan två komponenter. Samtidigt har tenn den fördelen att det oxiderar mycket långsamt. Därför är det en optimal ytbehandling för kontakter och komponenter som kan stå utan elektrisk kontakt under längre tid och därmed är mer utsatta för oxidation.

Förtenning kan vara antingen matt eller blank. Det rekommenderas att välja matt förtenning för att minska risken för tennwhiskers.

Tin whiskers eller tennstrån är små, tunna trådar av tenn som kan uppstå på en tennbelagd yta. De sticker ut från ytan precis som hår som utsätts för statisk elektricitet. Trådarna kan bli relativt långa och i värsta fall skapa oönskad elektrisk kontakt med ett föremål i närheten.

För att minska risken för tennwhiskers kan man lägga ett skikt av nickel under tennbeläggningen. På så sätt kan man nöja sig med ett tunnare skikt av tenn och därmed minska bildandet av tennwhiskers. En underbeläggning med nickel är lämplig i situationer där de elektriska komponenterna ska monteras tätt intill varandra, så att man minskar risken för att tennwhiskers skapar elektrisk kontakt mellan fel komponenter.

Tillfällig ytbehandling

De tillfälliga ytbehandlingarna har vanligtvis till syfte att skydda ämnet medan det är på väg till slutanvändaren eller ligger i lager. Fabriken som tillverkar samlingsskenor lägger vanligtvis en tunn oljefilm på ytan (BTA). Det saktar ner oxidationsprocessen, så att materialet kan ligga i lager under lång tid utan märkbar oxidation.

Under transport och lagring är det en fördel att förpacka produkten i plast, vilket minskar luftcirkulationen runt metallen.

Ett tredje alternativ är att smörja arbetsstycket med vaselin, vilket bildar en relativt lufttät hinna runt metallen.

Isolering av kopparkomponenter

Isolering av strömförande kopparkomponenter är ett effektivt sätt att förhindra elektrisk kontakt med andra komponenter. Det kan vara fastmonterad isolering, såsom lackering eller krympslang, eller löst monterad isolering, såsom nät eller foderisolering.

Isolering finns i alla färger, storlekar och tjocklekar beroende på dina krav och specifikationer. Olika typer av isolering har styrkor och svagheter beroende på dimensioner, utrymmeskrav, temperatur, elektriska specifikationer och den miljö där skenan ska användas.

Alla typer av isolering som vi går igenom nedan skyddar mot oönskad elektrisk kontakt, fukt, kemikalier och andra miljöfaktorer. Det minskar risken för korrosion och försämrad elektrisk ledningsförmåga.

Glasfiberisolering

Glasfiber hör till de grovare isoleringstyperna. Förutom att skydda mot elektrisk kontakt med andra delar, så att du undviker kortslutning eller elchock, ger glasfiber mekaniskt skydd mot stötar och vibrationer. Detta är särskilt en fördel vid flätade samlingsskenor, där små stötar kan få de tunna trådarna att lossna eller gå av.

Ytan är belagd med silikon, som är självslocknande och flamskyddad.

Glasfiberisolering har formen av en cylinder som skärs till önskad längd och monteras som en hylsa.

Krympslang / heat shrink

Krympslang, även kallat heat shrink, är en mer kompakt och formpassad lösning. Det är särskilt en fördel vid samlingsskenor där delarna ska sitta korrekt och ibland tätt intill varandra. Precis som glasfiberisolering ger en krympslang också mekaniskt skydd mot stötar och skador.

Krympslangen monteras löst runt samlingsskenan och krymps med värme till cirka 50 % av den ursprungliga storleken vid ett krympförhållande på 2:1. Det är viktigt att välja rätt diameter så att isoleringen krymper tätt runt samlingsskenan.

Pulverlack

Pulverlack är den mest kompakta isoleringstypen, men ger däremot inte något betydande mekaniskt skydd jämfört med de två andra typerna.

Isoleringsskiktet består av en epoxibeläggning som appliceras elektrostatiskt och härdas i ugn i cirka 30 minuter vid 150 °C (vid skikttjocklekar på 200–600 µm). Resultatet blir en mycket jämn och formpassad isolering som är väl lämpad för installationer med begränsat utrymme.