Filo smaltato al manganina in lega di rame tondo colorato di classe 130
1. Descrizione generale del materiale
Lega di rame e nichel, caratterizzata da bassa resistenza elettrica, buona resistenza al calore e alla corrosione, facile da lavorare e saldare a piombo. Viene utilizzata per realizzare i componenti chiave dei relè termici, degli interruttori automatici termici a bassa resistenza e degli elettrodomestici. È anche un materiale importante per i cavi scaldanti elettrici. È simile al cupronichel di tipo S. Maggiore è la composizione in nichel, più bianco-argenteo sarà la superficie.
3. Composizione chimica e proprietà principale della lega Cu-Ni a bassa resistenza
ProprietàGrado | CuNi1 | CuNi2 | CuNi6 | CuNi8 | CuMn3 | CuNi10 | |
Composizione chimica principale | Ni | 1 | 2 | 6 | 8 | _ | 10 |
Mn | _ | _ | _ | _ | 3 | _ | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura massima di servizio continuo (oC) | 200 | 200 | 200 | 250 | 200 | 250 | |
Resistività a 20 °C (Ωmm2/m) | 0,03 | 0,05 | 0,10 | 0,12 | 0,12 | 0,15 | |
Densità (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.8 | 8.9 | |
Conduttività termica (α×10-6/oC) | <100 | <120 | <60 | <57 | <38 | <50 | |
Resistenza alla trazione (Mpa) | ≥210 | ≥220 | ≥250 | ≥270 | ≥290 | ≥290 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -8 | -12 | -12 | -22 | _ | -25 | |
Punto di fusione approssimativo (oC) | 1085 | 1090 | 1095 | 1097 | 1050 | 1100 | |
Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non | |
ProprietàGrado | CuNi14 | CuNi19 | CuNi23 | CuNi30 | CuNi34 | CuNi44 | |
Composizione chimica principale | Ni | 14 | 19 | 23 | 30 | 34 | 44 |
Mn | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
Cu | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | Bal | |
Temperatura massima di servizio continuo (oC) | 300 | 300 | 300 | 350 | 350 | 400 | |
Resistività a 20 °C (Ωmm2/m) | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,49 | |
Densità (g/cm3) | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | 8.9 | |
Conduttività termica (α×10-6/oC) | <30 | <25 | <16 | <10 | <0 | <-6 | |
Resistenza alla trazione (Mpa) | ≥310 | ≥340 | ≥350 | ≥400 | ≥400 | ≥420 | |
EMF vs Cu(μV/oC)(0~100oC) | -28 | -32 | -34 | -37 | -39 | -43 | |
Punto di fusione approssimativo (oC) | 1115 | 1135 | 1150 | 1170 | 1180 | 1280 | |
Struttura micrografica | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | austenite | |
Proprietà magnetica | non | non | non | non | non | non |
2. Introduzione e applicazioni del filo smaltato
Sebbene descritto come "smaltato", il filo smaltato non è, in realtà, rivestito né con uno strato di smalto né con smalto vetroso a base di polvere di vetro fuso. Il filo smaltato moderno utilizza in genere da uno a quattro strati (nel caso del filo a quattro film) di isolante in film polimerico, spesso di due composizioni diverse, per fornire uno strato isolante resistente e continuo. I film isolanti dei fili smaltati utilizzano (in ordine crescente di intervallo di temperatura) polivinilformale (Formar), poliuretano, poliimmide, poliammide, poliestere,poliestere-poliimmide, poliammide-poliimmide (o ammide-immide) e poliimmide. Il filo magnetico isolato in poliimmide è in grado di funzionare fino a 250 °C. L'isolamento dei fili magnetici quadrati o rettangolari più spessi viene spesso aumentato avvolgendoli con un nastro di poliimmide o fibra di vetro ad alta temperatura, e gli avvolgimenti completati vengono spesso impregnati sotto vuoto con una vernice isolante per migliorare la resistenza dell'isolamento e l'affidabilità a lungo termine dell'avvolgimento.
Le bobine autoportanti sono avvolte con filo rivestito da almeno due strati, il più esterno dei quali è un materiale termoplastico che, riscaldato, unisce le spire.
Altri tipi di isolante, come il filato di fibra di vetro con vernice, la carta aramidica, la carta kraft, la mica e il film di poliestere, sono ampiamente utilizzati in tutto il mondo per varie applicazioni, come trasformatori e reattori. Nel settore audio, si possono trovare un filo di argento e vari altri isolanti, come il cotone (a volte permeato con un agente coagulante/addensante, come la cera d'api) e il politetrafluoroetilene (PTFE). Tra i materiali isolanti più vecchi figuravano cotone, carta o seta, ma questi sono utili solo per applicazioni a basse temperature (fino a 105 °C).
Per facilitare la fabbricazione, alcuni fili magnetici resistenti alle basse temperature presentano un isolamento che può essere rimosso tramite il calore della saldatura. Ciò significa che i collegamenti elettrici alle estremità possono essere realizzati senza dover prima rimuovere l'isolamento.