Explication détaillée du processus de fabrication des barres omnibus laminées : analyse des flux clés, de la conception aux tests

Avec le développement rapide des véhicules à énergie nouvelle, des systèmes de stockage d'énergie, du transport ferroviaire et des équipements industriels de conversion de fréquence, les barres omnibus laminées sont devenues des composants de connexion essentiels dans les systèmes électroniques de puissance-à haute puissance. Par rapport aux solutions de connexion de câbles traditionnelles, les barres omnibus laminées offrent des avantages tels qu'une faible inductance, une structure compacte, une capacité de transport de courant élevée et une efficacité d'installation élevée, et sont largement utilisées dans les onduleurs, les modules IGBT, les batteries et les systèmes de distribution d'énergie à haute tension-.

 

En tant que barre de connexion à structure composite multicouche-typique, les performances des barres omnibus laminées dépendent non seulement de la sélection des matériaux, mais également du processus de fabrication. Cet article présentera systématiquement les principaux processus de production et les points de contrôle clés des jeux de barres laminés.

 

 

 

La première étape dans la fabrication de jeux de barres laminés est la conception du produit. Les ingénieurs doivent déterminer le nombre de couches de conducteurs, la structure d'isolation et les dimensions globales en fonction de la tension de fonctionnement, du courant nominal, de l'espace d'installation et des exigences de compatibilité électromagnétique de l'équipement.

 

Pour le jeu de barres laminé pour voitures électriques dans les systèmes d’entraînement de véhicules à énergie nouvelle, la conception se concentre généralement sur la densité de courant, les capacités de gestion thermique et la résistance aux vibrations. Les jeux de barres laminés utilisés dans les convertisseurs de puissance haute-pour les applications industrielles donnent la priorité à une faible inductance parasite et à des capacités de transmission de courant à haute-fréquence.

 

Une structure bien conçue-peut réduire efficacement les pertes du système et améliorer l'efficacité opérationnelle globale.

 

 

Le matériau conducteur des barres omnibus laminées est généralement du cuivre ou de l'aluminium de haute pureté-, le cuivre étant largement utilisé en raison de son excellente conductivité.

 

Avant d’entrer dans le processus de production, les matériaux conducteurs doivent subir :

Tests de composition des matières premières

Tests de conductivité

Contrôle d'épaisseur et dimensionnel

Inspection de l'état d'oxydation de la surface

 

Les matériaux conducteurs de haute-qualité garantissent la stabilité des processus de production ultérieurs et améliorent la conductivité et la résistance mécanique du produit final.

 

 

 

La couche conductrice est le composant central du jeu de barres laminé et sa précision de traitement affecte directement les performances du produit.

Les techniques de traitement courantes comprennent :

 

Estampage de précision CNC

Découpe laser

Pliage CNC

Forage de précision

Formation

Pour les jeux de barres laminés personnalisés pour les produits IGBT, en raison de l'espace d'installation limité, les exigences en matière de tolérances dimensionnelles et de précision de la position des trous sont généralement plus strictes.

 

Après le traitement, la surface du conducteur doit être nettoyée pour éliminer l'huile, les couches d'oxyde et les impuretés afin de garantir la qualité des processus de stratification ultérieurs.

 

 

La fonction principale de la couche isolante est d'isoler les différentes couches conductrices, d'éviter les courts-circuits et de réduire les interférences électromagnétiques.

Les matériaux d’isolation courants comprennent :

Film polyester (PET)
Film polyimide (PI)
Composites de résine époxy
Films composites isolants spéciaux

Pour les applications à haute -tension, telles que les barres omnibus d'onduleurs antidéflagrantes à haute tension-, le matériau d'isolation a non seulement besoin d'excellentes propriétés diélectriques, mais doit également répondre aux exigences de résistance aux températures élevées, de résistance à la chaleur humide et de résistance au vieillissement à long-terme.

 

Le contrôle de l’épaisseur de la couche isolante et le contrôle de la planéité des surfaces sont des indicateurs de qualité importants pour ce processus.

 

 

Le processus de laminage est l’une des étapes les plus critiques de la production de barres omnibus laminées.

Pendant la production, les couches conductrices et les couches isolantes sont empilées selon la séquence conçue et formées en une structure intégrale par pressage à chaud ou à froid.

 

Les principaux paramètres de contrôle comprennent :

Température de stratification
Pression
Temps de maintien
Taux de refroidissement

Par exemple, dans la production de barres omnibus laminées à trois-couches, la force de liaison intercouche affecte directement la fiabilité à long terme-du produit.

 

Un processus de laminage-de haute qualité garantit :

Pas de bulles
Pas de délaminage
Pas de déformation
Répartition uniforme de l'isolation

Formant ainsi un jeu de barres partiellement laminé stable et fiable ou une structure entièrement laminée.

 

 

 

Après laminage, un usinage secondaire est requis selon les dessins du client.

Les processus courants comprennent :

 

Découpe de forme
Usinage des trous de montage
Connexion à souder
Assemblage par rivetage
Terminer le traitement

Les jeux de barres laminés utilisés dans des équipements complexes pour des installations de jeux de barres complexes nécessitent souvent un usinage de forme irrégulière pour répondre aux exigences d'installation particulières.

 

Lors de l'usinage, la précision dimensionnelle et les tolérances géométriques doivent être strictement contrôlées pour garantir un assemblage ultérieur fluide du système.

 

 

Après la fabrication du produit, des tests de conductivité sont nécessaires pour vérifier la capacité de transmission actuelle de chaque couche conductrice.

 

Les éléments de test clés comprennent :

Test de résistance CC
Test de continuité
Test de résistance des contacts

Pour les applications de barres omnibus laminées IGBT, les connexions à faible-résistance réduisent efficacement les pertes de puissance et améliorent l'efficacité du système.

 

Les tests de continuité peuvent détecter rapidement des problèmes potentiels tels que des circuits ouverts, des connexions desserrées ou des conducteurs endommagés.

 

 

Les tests de performances d'isolation sont une étape cruciale dans l'évaluation de la sécurité des jeux de barres feuilletés.

 

Les éléments de test courants comprennent :

Test de résistance d'isolement
Test de tension de tenue à fréquence industrielle
Test de tension de tenue aux chocs
Test de décharge partielle

 

En particulier dans les barres omnibus laminées pour métro utilisées dans le transport ferroviaire et dans les équipements d'onduleurs haute tension-, les exigences en matière de fiabilité d'isolation sont extrêmement élevées.

 

Grâce à des tests rigoureux, des performances d'isolation stables peuvent être garanties pendant un fonctionnement à long terme.

 

 

Pour améliorer la résistance à la corrosion et la durée de vie du produit, les barres omnibus laminées subissent généralement un traitement de surface.

 

Les processus courants comprennent :

Étamage
Placage d'argent
Nickelage
Traitement de revêtement anti-oxydation

 

Le traitement de surface réduit efficacement la résistance de contact et améliore la stabilité du produit dans des environnements à forte humidité, à forte embrun salin et à pollution industrielle.

 

Pour les produits de barres omnibus laminées à faible induction, un excellent traitement de surface peut encore améliorer les performances de transmission de courant à haute fréquence-.

 

 

Avec l'amélioration continue de la technologie de l'électronique de puissance, les jeux de barres laminés évoluent vers une intégration élevée, une densité de puissance élevée et une intelligence.

 

Actuellement, ils sont largement utilisés dans :

Systèmes de propulsion de véhicules à énergies nouvelles
Convertisseurs de stockage d'énergie (PCS)
Onduleurs photovoltaïques
Onduleurs à trois-niveaux
Équipement d'automatisation industrielle
Systèmes de transport ferroviaire

 

En particulier dans les appareils électroniques de puissance-hautes performances tels que les barres omnibus laminées pour les onduleurs à trois-niveaux, les barres omnibus laminées sont devenues des composants clés pour améliorer l'efficacité et la fiabilité du système. Pendant ce temps, comme les barres omnibus laminées typiques, les composants électroniques passifs, leurs niveaux de conception et de fabrication stimulent continuellement le développement de technologies modernes de conversion de puissance.

 

 

 

La fabrication dejeux de barres laminésest un projet d'ingénierie systématique englobant les matériaux, l'usinage, la conception électrique et le contrôle qualité. De la conception structurelle, au traitement des conducteurs et à la préparation de la couche d'isolation jusqu'aux tests de stratification et de performance, chaque étape affecte les performances électriques et la durée de vie du produit final. Avec le développement des nouvelles énergies, des véhicules électriques et des industries de fabrication d'équipements haut de gamme, les barres omnibus laminées hautes performances joueront un rôle de plus en plus important dans les futurs systèmes électroniques de puissance.