Tout sur le fil de cuivre

Les choses les plus ordinaires, largement utilisées dans la technologie et la vie quotidienne, attirent rarement l'attention. Et c'est totalement immérité. Tout savoir sur le fil de cuivre est utile même pour la personne la plus ordinaire, pas pour un ingénieur ou un technicien.

Le fil de cuivre moderne ressemble aux mêmes produits d'autres métaux, semblable à une ficelle mince. Les technologues parlent dans de tels cas d'une très petite section transversale. Le plus souvent, la production industrielle de fil de cuivre est réalisée par déformation à chaud ou à froid.... Il n'y a presque pas d'impuretés dans sa composition, il devrait y avoir du cuivre de qualités exceptionnellement pures. Le GOST actuel pour le fil de cuivre est entré en vigueur le 1er janvier 1992.

Selon la norme, la production doit être effectuée selon les principes de la réglementation technologique en vigueur. Les diamètres, le niveau des écarts, la proximité du fil et des tiges avec la forme d'un ovale sont normalisés. La surface du produit doit toujours être propre et lisse. Invalide par la norme :

• fissures;
• les défauts tels que les couchers de soleil ;
• pauses;
• tôles laminées (si la profondeur dépasse les écarts types du diamètre).

Mais que peut bien être présent sans violer les normes établies :

• zones rougies laissées après la gravure;
• coloration des tons ternis;
• petites inclusions de lubrifiants technologiques.

Il est impératif d'éliminer les contraintes de type traction restantes. Ceci est obtenu par recuit à basse température ou par traitement mécanique. L'élimination de ces défauts est l'élément le plus important de la conception technologique. L'enchevêtrement des rangées de fils et l'apparition de plis ne sont pas recommandés. Le liage est fait de telle sorte que la densité des rangs ne soit pas perturbée.

Le principal avantage du fil de cuivre est sa faible résistivité. C'est pourquoi il est activement utilisé dans l'industrie électrique et la construction de divers appareils électriques. La production de fils est grandement facilitée par la grande ductilité du métal. Le cuivre de haute qualité est facile à traiter en mode haute précision. La formule d'alliage est sélectionnée dans différents cas individuellement, à partir des propriétés cibles à atteindre. Le point de fusion du cuivre pur est de 1083 degrés Celsius ou 1356 degrés Kelvin. Et la densité de ce métal est de 2,07 g pour 1 cm3. Par conséquent, il n'est pas difficile de calculer la masse sur la section :

• d'une épaisseur de 1,5 m². mm. - 0,0133 kg par 1 m3 ;
• avec une section transversale de 4 m². mm. - 0,035 kg par 1 m3 ;
• avec une section transversale de 6 m². mm. - 0,053 kg pour 1 m3.

Le fil de cuivre étamé est assez courant... L'essentiel est qu'il est étamé par galvanoplastie. La couche de revêtement peut varier de 1 à 20 microns, selon la situation. Cependant, sur un produit précis, c'est toujours la même chose. La superposition d'étain augmente la résistance à l'usure, permettant l'utilisation d'un fil plus fin que d'habitude. La durée de vie des produits étamés est beaucoup plus longue que celle du fil non revêtu. De plus, les caractéristiques technologiques de base sont également améliorées avec un tel traitement. Mais il serait très imprudent d'évaluer le diamètre uniquement du point de vue de la durabilité du matériau.

L'épaisseur du produit affecte directement son prix. Ainsi, dans de nombreux cas, il est beaucoup plus rentable d'acheter un fil fin d'une section de 1 mm ou 2 mm. Mais ce n'est pas toujours possible.Pour la fabrication des fils, il faut également prendre en compte le niveau de résistance électrique et de résistance à la chaleur. Dans de nombreux appareils électroménagers, il faut même utiliser des conducteurs en cuivre de section 3 mm, 4 mm, et parfois plus. Tout dépend de la force du courant à faire passer dans un circuit particulier.

Un problème sérieux pour de nombreux bricoleurs et même des ateliers industriels est que le fil de cuivre isolé est extrêmement coûteux.... Le prix de la protection de l'émail est particulièrement élevé. Par conséquent, assez souvent, ils acquièrent du métal "nu" et le recouvrent d'une couche de vernis isolant. Mais seuls des spécialistes formés ou de vrais passionnés d'électrotechnique peuvent faire face à un tel travail. Le fil souple est obtenu par recuit, et il est surtout apprécié là où il faut nouer, plier le métal.

Mais les variétés de produits durs et mous peuvent avoir :

• carré;
• semi-circulaire;
• section plate (il est superflu de parler d'un manche typique).

Les consommateurs industriels achètent souvent des bobines et des tambours de fil de cuivre pour fabriquer des rivets. Le diamètre et la longueur de ces rivets sont très différents. En plus du cuivre pur, ils utilisent également divers alliages, dont ceux contenant du phosphore. La particularité est que lors du moulage, ils produisent une base en forme de cylindre et un capuchon en forme de demi-cercle.... La taille des rivets varie considérablement et doit être sélectionnée individuellement. Les produits rivetés sont creux, complétés d'une rondelle, destinés à l'engagement ou au martelage.

À l'aide de ce type de fil, des fils de réseau et des câbles pour appareils électriques sont fabriqués. Il est également utilisé dans la production de fils émaillés, de câbles réseau pour le protocole LAN. Le diamètre nominal du fil électrique peut être de 1,15 à 4,5 mm. Lors de l'expédition, les bobines en boîte sont parfois sécurisées avec du ruban adhésif en plastique. Lors de l'envoi de fil dans des paniers en acier, un film étirable est enroulé sur eux.

Le fil qui lui est destiné est évalué principalement par un indicateur tel que densité du vide... Il est déterminé par la capacité de pièces et de pièces spécifiques à empêcher l'aspiration de gaz et la pénétration d'autres substances de l'extérieur. Par conséquent, une attention particulière est accordée à l'élimination des fissures et des poils miniatures. Des problèmes peuvent également être causés par les pores et les coquilles qui communiquent avec l'atmosphère extérieure. L'utilisation de métal contenant des impuretés dangereuses pour la qualité de l'environnement sous vide est catégoriquement inacceptable.

C'est pourquoi le fil pour l'industrie de l'électrovide est produit avec un contrôle de concentration strict :

• zinc;
• cadmium;
• manganèse;
• étain;
• phosphore;
• bismuth;
• l'antimoine et un certain nombre d'autres éléments.

Si nous supposons la présence de telles impuretés, lors de la production de divers produits, elles s'évaporent et créent des dépôts sur les pièces dans la cavité sous vide. La concentration limite de toutes les substances nocives pouvant s'évaporer lors de la production d'équipements sous vide est de 0,0001 %. Non seulement les éléments purs sont pris en compte, mais aussi leurs oxydes, les oxydes. La concentration des additifs d'alliage est également strictement normalisée, et à différentes chaleurs au sein d'une même série, elle peut varier très légèrement.

Les alliages de cuivre avec des substances à point de fusion élevé sont généralement obtenus en mélangeant les poudres puis en les frittant. Dans tous les cas, il n'y a que trois qualités de cuivre électrovide clés - MV, MB, MVK. La présence d'oxygène est également normalisée - pas plus de 0,01 % en poids. La fusion de l'alliage cuivre-tantale est réalisée dans des fours à induction sous vide avec une pression résiduelle minimale.

Quelle que soit l'importance de la demande de fil de cuivre de la part de l'industrie de l'ingénierie radio, il est encore beaucoup plus utilisé dans le soudage. Étant donné que le cuivre et les alliages obtenus sur sa base à l'état liquide réagissent violemment avec l'oxygène et l'hydrogène, ils ne sont utilisés que dans une atmosphère de gaz inertes. Les meilleurs résultats sont obtenus en soudant dans un environnement d'hélium et d'argon... Mais, pour des raisons d'économie, utilisent souvent de l'azote - avec une utilisation habile, il s'avère que ce n'est pas pire. Le fil de cuivre est utilisé dans le soudage manuel et semi-automatique et dans la production entièrement automatisée.

Le soudage au gaz classique avec un tel fil est également parfois utilisé.... Mais cela est plus typique pour les emplois qui ne nécessitent pas de responsabilité particulière. Le cuivre est utile pour les opérations de surfaçage lorsque des propriétés supplémentaires particulières (résistance à l'usure, résistance à la corrosion, etc.) sont conférées aux surfaces traitées.

Important : il convient de faire la distinction entre le fil d'apport en cuivre et le fil cuivré. Lorsqu'un joint est créé sans exigences particulières de résistance, du cuivre industriel est utilisé (par exemple, des produits M1). Cuisson du constantan, le cupronickel est conseillé avec des additifs cuivre-nickel. Voici d'autres correspondances :

• les additifs à base de cuivre et de nickel conviennent au bronze obtenu à partir d'aluminium ;
• le fil cuivre-silicium est utilisé pour travailler avec des structures silicium-cuivre, zinc-cuivre, ainsi que pour le soudage à l'arc électrique d'acier galvanisé entouré d'argon;
• le fil cuivre-étain est nécessaire pour le raccordement électrique des bronzes à base d'étain en milieu inerte ;
• le laiton (L60-1, L63 et autres) est nécessaire pour effectuer le soudage au gaz du laiton et des revêtements de revêtement sur de l'acier avec une concentration en carbone accrue.

Les désignations spéciales montrent clairement à quoi sert le fil de cuivre :

• М1 ou М1р - soudage électrique automatisé dans un environnement chimiquement stable, obtention d'électrodes;
• М2р - soudage au gaz de produits universels en cuivre;
• MSr1 - soudage au gaz responsable (ainsi que la production d'appareils électriques);
• MNZh5-1 - production d'électrodes de soudage;
• BrAMts9-2 - soudage manuel de certains alliages en milieu protecteur, rechargement manuel et mécanisé sur acier ;
• BrKh0.7 - soudage électrique automatique du bronze à base de chrome sous une couche de flux ;
• ММЛ - à des fins électriques et conducteurs conducteurs;
• MS - création de lignes aériennes de communication.

Cela dépend de la qualité du métal ; le fil M1 peut être utilisé pour la mise à la terre. Il se distingue non seulement par une excellente conductivité électrique, mais également par une excellente conduction thermique. Ce produit se pliera sans aucun problème. Sur la base du fil M1, divers fils sont réalisés pour le transport aérien et maritime, pour les équipements cryogéniques. Mais du fil électrique rond est nécessaire pour recevoir :

• bobinage de moteurs électriques;
• cordons;
• câbles et fils.

Le fil de soudage démonté en détail ci-dessus est utilisé comme connexion d'éléments semi-conducteurs, lors du recuit et du traitement des cristaux de silicium. En plus de ces applications, le fil de cuivre est nécessaire pour :

• poteaux de concassage;
• recevoir des rivets, clous et autres accessoires;
• création de structures de bâtiments et de machines d'impression;
• fabrication d'appareils pour l'industrie légère;
• production d'articles de bijouterie et de décoration;
• création de chaînes, bagues, bracelets, perles;
• certaines interventions médicales (uniquement en externe !).

Même le meilleur fil de cuivre est inévitablement recouvert d'oxydes dans l'usage quotidien. D'autres contaminants peuvent également s'y accumuler. Une très bonne méthode de nettoyage consiste à mettre le fil dans une solution de vinaigre à 70%. Dans une telle solution, un objet sale doit être bouilli; le liquide doit être légèrement au-dessus du niveau du métal.La "cuisson" prend 30 minutes, après quoi le fil est lavé à l'eau et l'oxyde en est retiré purement mécaniquement.

Une légère contamination est éliminée avec du ketchup à la tomate. Mais vous ne pouvez pas compter sur un tel nettoyage en cas d'oxydation grave. L'option la plus efficace est reconnue depuis longtemps pour utiliser une solution d'ammoniac (à une concentration de 10 %). Il est nécessaire de conserver la pièce dans une telle solution pendant 10 minutes maximum. Après le traitement, il est soigneusement lavé et nettoyé mécaniquement.

Pour plus d'informations sur la fabrication de clous ou de rivets à partir de fil de cuivre, voir la vidéo suivante.