近年來,銅價一路走高,2006年5月的銅價是2001年的4倍多,全國采用銅原料的企業一下就陷入無利可圖且高風險之中,怎樣才能擺脫如此困境呢?銅和鋁作為電的優良導體是大家共識的,全球90%以上的導體都選用銅和鋁。從理論上講,作為導體材料,銅和鋁是可互換的,在這方面也有十分成功的例子。如:某全球知名的微波爐生產企業,早在三年前就采用鋁漆包線來生產微波爐上的高溫變壓器,獲得一致好評。該企業的成功給我國電子變壓器生產企業指出了一條光明的前途。大家知道我國是鋁資源大國,而銅資源僅能滿足國內30%的需要,國際炒家又大肆炒作中國缺乏的自然資源。近幾年出現了“凡是中國買的都大幅漲價,凡是中國賣的都大幅跌價”的怪現象,“銅價暴漲,而鋁價幾乎不漲”。為了我國的整體經濟安全,國家相關行業都在開展銅改鋁的工作,國家的政策也很支持。可以說,在近期及今后較長一段時間內,銅改鋁來生產電子變壓器是大勢所趨。
那么用鋁生產變壓器在性能和質量方面是否有保障呢?銅和鋁在導電性能上都是十分優秀的,鋁和銅相比,鋁的缺點是電阻率比較大,此點在變壓器設計時可以通過調整線徑來修正。另一難點是焊接問題,但隨著材料技術的進步,專用鋁焊接材料幾年前已經研究出來,并且在眾多企業的流水線上經過了生產的檢驗。
我廠于2005年10月展開了銅改鋁的相關工作,做了碰撞、振動、低溫、交變濕熱、高溫等大量的實驗和前期技術準備,于2006年3月正式批量推出鋁漆包生產的變壓器,截止2006年9月10日,我廠大約生產了50萬只變壓器,市場反映良好,沒有產生任何因為采用鋁漆包線生產的質量投訴,我們可以毫不夸張的講一句:我廠不僅沒有因為銅改鋁使產品質量下滑,反而產品質量還有所提高(同期內用銅漆包線生產的變壓器有三件質量投訴,而用鋁漆包線生產的變壓器沒有一件投訴)。這是因為:1、銅改鋁工作在我廠得到了全廠所有部門的高度重視,技術部、品管部、生產部等對本部門的工作展開及其嚴格;2、銅價暴漲之后,生產銅漆包線的廠家產品質量有所下滑。如××電工廠是生產漆包線的知名企業,2006年5月供給我廠的銅漆包線出現批次不合格,被我廠整批退貨,并取消了它合格供應方的資格;3、我廠采用鋁漆包線為專門訂制產品,關鍵性的指標遠遠超過我廠原采購的銅漆包線指標。表1為對比參數:
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材料 屬性 |
耐溫等級 |
漆層耐腐蝕時間 |
1.60mm焊接接觸電阻 |
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銅漆包線 |
130℃ |
20″ |
4.2mΩ |
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鋁漆包線 |
≥180℃ |
≥300″ |
4.3mΩ |
表1
上述對比表明:我廠采用的鋁漆包線的漆層質量遠遠優于原銅漆包線的漆層質量。
采用鋁漆包線生產變壓器,最易出現問題的是焊接不良,致使焊接部位發燙最終燒毀變壓器,針對此點,我廠做了以下試驗:
① 將360VA(60V 6A)次級用鋁繞制的變壓器帶上負載,連續工作七天,每天測試變壓器次級銅阻變化(見表2)。
② 將長為20cm、直徑為1.60mm的鋁漆包線,焊接成三個
焊點(如圖1)。加6A(超負荷50%)電流后,每天通電8小時,測試a.b兩點的直流銅阻(見表2)
注:焊點①為銅、鋁焊接;
焊點②為鋁、鋁焊接;
焊點③為銅、鋁焊接
1.6mm鋁漆包線 1.6mm鋁漆包線
(200mm) (200mm)
焊點① 焊點② 焊點③
AWM1015 AWM1015
18#線(100mm) 18#線(100mm)
圖1
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時 間 |
360VA鋁漆線繞制 直流銅阻(Ω) |
a. b兩點(鋁鋁焊接.銅鋁焊接) 直流銅阻(mΩ) |
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6月6日 |
0.2293 |
14.54 |
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6月7日 |
0.2295 |
14.52 |
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6月8日 |
0.2289 |
14.3 |
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6月9日 |
0.2288 |
14.46 |
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6月10日 |
0.2275 |
14.36 |
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6月11日 |
0.2270 |
14.40 |
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6月12日 |
0.2281 |
14.45 |
表2
上述試驗表明,鋁漆包線的焊點,在正常通電(甚至超負荷50%)的情況下,接觸電阻幾乎不變,焊接工藝良好。應該說,我廠已經完全掌握了鋁漆包線的焊接工藝。
對銅改鋁工作,我廠做了大量的對比實驗并對原材料供應方進行了實地考查,也制定十分嚴格的管理制度:1、循序漸進,半年的時間做基礎工作。2、保證銅改鋁后所有參數不變,甚至更優。3、加強原材料進廠檢驗,確保原材料質量。4、對生產的產品加強檢驗和老化試驗,有疑問的產品均不得出廠。
本著“小心又小心,謹慎又謹慎”的原則,我廠也并未把所有產品全部采用鋁替代銅,而是重點突破,以不出任何質量問題為前提。并對近三年我廠返回的有故障變壓器進行了分析統計(見表3)。
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故障比例 |
故障原因 |
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機械損壞 |
65% |
搬運、運輸、包裝 |
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鐵芯 |
0.3% |
退火不均、卷制不緊 |
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初級 |
20% |
短路、漆包線漆皮破裂 |
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次級 |
0.5% |
短路、漆包線漆皮破裂、焊接出錯 |
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引出線 |
1.2% |
膠皮破裂、焊接錯誤 |
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固定件 |
1% |
孔位不對或裝錯底板 |
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其它 |
12% |
標識、體積、雷擊…… |
表3
由表可見:1、漆包線漆層的好壞直接關系到變壓器的整體質量,由于鋁漆包線的漆層質量遠遠優于銅漆包線,所以銅改鋁有利于提高變壓器整體質量。2、機械損傷是最大的返回原因,其次故障率大的部位在變壓器初級,主要原因:①電網浪涌現象易擊穿漆包線漆層;②初級一般線細、漆層薄;③初級生產工藝比次級工藝要求高。
經過分析研究,我廠決定只換用最不常出問題的次級繞組,確保變壓器質量。如麻將機專用變壓器,我廠于2006年5月開始用全鋁漆包線生產,截止2006年12月10日生產近20萬只,無質量問題,客戶反應良好。一年時間快要過去了,在我廠相關部門的配合下,我廠銅改鋁工作取得了成功,它不僅為客戶降低了生產成本,而且提高了我廠產品的整體質量水平。
我廠銅改鋁的成功,不僅是我廠全體工作人員努力的結果,同時也是原材料廠家不斷技術進步的結果。由于銅改鋁具有不可逆性,我們深信在新技術、新材料、新工藝的推動下,電子變壓器行業將迎來新的春天。
以上信息僅供參考














