如果电线工业涉及拳击比赛，铜将被吹捧为统治重量级冠军。这些材料已经占据了电缆和电线市场数十年。但是，镇铝中有一个新的轻量级竞争者。

最近的价格波动已迫使一些制造商考虑铜线的替代品，如铜包铝，固体铝合金和复合丝。铜价上个月飙升至记录水平，几个领先的金属交易所上涨至每磅4美元上涨 - 超过2009年的20％以上。

而且，结束可能不相当一段时间。一些观察者预测，铜在今年中期可能达到5美元。不幸的是，它看起来像铜材供应将滞后至少未来两年。这对铝业来说是个好消息。

虽然最近经过更多的关注，但铝线已经存在多年。实际上，铝已经成功使用，自20世纪初为公用事业电网供电应用，由于其重量较轻，灵活性和更低的成本。

铝导体和屏蔽织式也已用于许多低温应用，例如建筑和通信线。然而，由于安全性和性能问题，不建议在90℃以上使用铝线以上使用铝线，这是在20世纪60年代的许多家庭火灾。

由于潮湿环境的腐蚀问题，海洋工业不允许使用铝导体。航空航天，家电和电子工业的铝用法也很低，因为线材加工更加困难且昂贵。然而，美国宇航局和欧洲航天局的工程师目前正在研究利用铝线为下一代空间车辆使用的可能性。

汽车制造代表铝线和电缆最亮的增长潜力。随着汽车和供应商不断寻找减少重量和降低成本的新途径，铝是需要高电流的应用的热门候选者，例如引擎盖下的大型电缆。

铝优点

德尔福汽车有限责任公司(Delphi Automotive LLC)的工程师已经对铝电缆进行了40多年的试验。在20世纪70年代，该公司大规模生产了用于通用汽车(General Motors)汽车的铜包铝芯电池电缆。在20世纪80年代，该公司生产用于后灯线束的实心铝线。

“今天，我们在汽车领域看到了很多增长，”Delphi的Crimp技术和联系物理学主管Kurt Seifert，Cripp技术说。“只要成本仍然是行业中的1号司机，工程师将渴望使用铝线和电缆。铝成本低于铜线的三分之一。并且，您只需使用大约一半的铝作为铜以制作等效导体。

塞弗特指出:“铜只来自少数几个国家，而铝在全球范围内也有丰富的供应。”“而且，铝很容易回收。”

减重是铝线和电缆的另一个关键优势。根据Seifert，它的质量比传统的铜芯材料更少48％。“大约0.5磅的铝可以取代1磅的铜，允许从典型车辆的重量修剪约4磅的铜，”他解释说。

“铝电缆大于铜缆，由于铝所需的铝的横截面更大，”加入Seifert。“然而，绝缘体的重量比传统绝缘体更轻，进一步增强了铝的重量降低潜力。”

随着汽车行业的升高生产混合动力车和电动车辆，对更大更复杂的线束不断增长。许多OEM和供应商正在转向铝线以节省重量，降低成本，特别是在大型装载电缆中。

这是几个日本线束供应商最近跳过铝潮流的原因。例如，今年晚些时候，Furukawa Electric Co.计划开始生产的铝线线束，比现有产品轻40％。

此外，Sumitomo Electric Industries Ltd.已经开发出用于丰田Ractis的低压线束，这是在日本销售的子组件车辆。工程师通过“使用带有扭曲线结构的薄铝线线而来的轻质线束而不是确保可靠的电气连接”。

铜在这里留下来

尽管铝的成本和重量效益，但铜将继续留下缆线和线束应用的1号材料。“铜导线已经仍然是我们参考电线和电缆的行业标准，”普罗斯特钢丝LLC工程总监Fred Kelley说。“这是由于铜的出色整体电气性能和易用性。此外，可以使用各种易于使用和维护制造设备处理铜线和电缆。

“由于真正的性能限制，铝线和电缆需要仔细选择应用程序，”Kelley警告。“只要这些设计限制没有违反这些设计限制，该产品具有表现良好的能力。这些问题已经解决，但铝不是所有电线和电缆应用的最佳选择。“

例如，铝具有比铜更高的电阻。因此，束尺寸必须更大，这可以占用宝贵的空间。此外，铝的温度限制比铜更低，不能在许多高温环境中使用。

“铝具有不同的材料物理性质，而不是铜[该]必须考虑并设计入应用中以避免[过度物料]，”Kelley指出。“较大的铝电缆尺寸具有典型生存的力量。。。机械载荷，而较小的主要线可能需要使用更高强度的铝合金。“

铝也有腐蚀问题，即工程师必须仔细考虑任何电线和电缆应用。“当暴露在空中时，它自由地氧化，”克莱解释道。“氧化铝是电绝缘体，必须在电终端期间避免。为了解决这个问题，已经开发了许多铝线系统部件和鲁棒过程。“

此外，铝线和电缆可以更难以进食，切割，压接，条带和拼接而不是其铜对应物。索赔Kelley，“需要”特殊设备即可处理铝线和电缆线束组件“。

“此外，铝线拉丝和加工需要独特的设备，以构建电缆，”kelley添加。“这些过程是非常资本密集的，并且不适合提供细线能力，以提供今天铜中可用的相同柔性导体设计。”

处理挑战

在组装铝制线和电缆线束之前，工程师必须仔细考虑几个重要因素，例如正在使用的电线尺寸和终端的类型。例如，因为铝不如铜那么强，所以终端连接不能像拉力一样。

2.5平方米以下的小铝丝带来了许多挑战。“喂养，切割和剥离所需的处理变更，但最大的挑战谎称卷曲，”Schleuniger Inc.的压接产品经理Rob Boyd“

在喂铝线时，必须以不同的方式处理矫直。“例如，标准钢丝矫直器是一系列偏移辊，将导线向前弯曲，背部和向上和向上弯曲两个平面，以从电线上移除内存，”Boyd解释说。“对于大部分，用铜线，如果您需要更多的矫直影响，则拧紧滚筒。

“然而，用铝，如果你收紧太多，导体实际上可以伸展，因为它是如此柔软，”男孩警告说。“因此，产生的线长度可以比​​正常长度长。找到铝线的正确设置可能是棘手的;你想伸直电线，但不伸展它。“

切割铝线可能需要不同的刀片几何形状和间距，因为材料如此柔软。铝不像铜一样剪切，更有可能在电线上留下毛刺。“这是因为在切割过程中，金属可以在刀片之间”渗出“，”Boyd指出。

剥离铝线也可能是挑战。因为导体股线是如此柔软且脆弱，但如果对股线的绝缘太多的粘附太多，则易于撕裂股线。有时可以允许用铜的划分或刮擦股线，因为材料更强。通过铝，股线中的任何刻痕或刮擦将在压接过程期间或之后容易地断裂。

根据Boyd的说法，向加工站提出铝线对大多数机器来说并不是一个问题，因为弯曲半径足够大。然而，与铜相比，压接过程非常不同，是独一无二的。

“正确的卷曲涉及电线的”系统“，终端和压接方法，”Boyd说。“您不能将任何终端压接到具有相同工具的铝线上，并期望压接以执行相同的焊条。”

当压接铝线时，两个主要挑战是压接的腐蚀和放松。例如，将铜端子压接到铝线上将无法工作。铜和铝导致化学反应导致铝侵蚀。效果是卷曲从内侧腐蚀。

“最终，电线将能够脱离压接，”索赔Boyd。“然而，大多数终端被镀，因此这种效果被最小化。但是，发现锡的最佳化学品化妆在防止腐蚀方面也是至关重要的。

“铝几乎立即氧化，”Boyd指出。“线上的氧化在线和终端之间形成屏障。障碍增加抗性和抗性在热量中产生抗性。腐蚀氧化越多，产生的热量越多。“有些公司一直在试验压接或预压制化学过程，以防止铝线腐蚀。一种

要了解有关铝线的更多信息，请参阅以下文章www.jaquemin.com.：

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