¿Cómo puedo asegurar contactos de tierra de baja resistencia para una caja de aluminio?

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Estoy construyendo un proyecto de electrónica con una carcasa de aluminio. Necesito conectarlo a tierra, y muy bien, por la seguridad humana. (El sistema maneja 300 A de corriente, y quiero estar seguro de que si hay una falla interna en la unidad que causa que un panel del gabinete se energice, se fundirá un fusible en lugar de que el panel se vuelva letal al tocarlo). / p>

Por supuesto, el aluminio forma una capa de óxido de aluminio de 4 nm a 100 picosegundos de contacto con el aire , y el óxido de aluminio es un aislante eléctrico con una resistividad de 1x10 ^ 14 Ω · cm .

Ponerlos juntos significa que hay un 31.5 megaohmios de resistencia entre una pieza de aluminio y un disco conductor de 0.5" (como una arandela metálica) en contacto perfecto si la capa de óxido de aluminio está intacta .

Sé que (por ejemplo) apretar mecánicamente las cosas, particularmente al usar una arandela de bloqueo con dientes, puede penetrar fácilmente la capa de óxido de aluminio, pero estoy buscando especificaciones de la industria o las mejores prácticas para elegir las arandelas y apretar los conectores para asegurar esto pasa Es posible que estos conectores a tierra también deban quitarse y reemplazarse al dar servicio al equipo, y quiero proporcionar especificaciones para volver a instalarlos para asegurar que esto se haga correctamente para garantizar que la capa de óxido de aluminio esté perforada y se mantenga la conductividad.

Como ejemplo, me gustaría poder escribir en el manual de reparación, con cálculos basados en las fuentes que puedo citar, algo como "reemplazar la arandela de seguridad con una nueva, número de pieza XXXXX, luego apretar la atornille a YYYY Newton metros de par, lo que garantizará una resistencia eléctrica al recinto de menos de 2,5 mΩ. Verifíquelo tomando una medición de resistencia de cuatro puntos entre los puntos de prueba 17 y 29, que debe ser de 5,0 mΩ o menos. "

También me interesarían cosas como las grasas conductoras, que podría colocar en los postes autorroscantes, que podrían funcionar particularmente bien en el aluminio para evitar la formación de la capa de óxido, y luego podrían dejarse en su lugar. / p>

¿Alguien puede ofrecer algunos consejos sobre los recursos que podría usar para aprender las mejores prácticas para trabajar con el aluminio como conductor, y que podría usar para desarrollar un conjunto de directrices para la reparación y el trabajo de conductores eléctricos en contacto con el aluminio?

    
pregunta JohnSpeeks

3 respuestas

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Voy a elaborar un poco para que esto se convierta en una respuesta.

El equipo avionic típico tiene un requisito típico de adherencia de 2.5 a 5 \ $ m \ Omega \ $ alrededor de un chasis. Existen diferentes clases de unión y conexión a tierra con su propio conjunto de requisitos, dependiendo de la amenaza y la aplicación.

Hay un excelente encuesta de la NASA sobre los métodos utilizados en los años y la razón detrás de ellos.

Como ya se señaló, MIL-HDBK-419A Volume 1 y Volume 2 contiene una gran cantidad de asistencia en aplicaciones.

Sobre el tema de la oxidación, es común usar un recubrimiento de conversión química para evitar que el aluminio se oxide en ambas aeronaves ya bordo de los buques; Esto tiene la ventaja de reducir los artefactos de corrosión en general, ya que una cara acoplada podría ser el mismo metal que el nuevo recubrimiento.

Tenga en cuenta que corrosión galvánica (también conocida como corrosión por metales diferentes) puede ser un problema importante en los aviones, y buscamos para minimizarlo (o eliminarlo), ya que aumenta los costos para el operador del sistema porque la corrosión galvánica requerirá reparaciones.

No siempre es evidente que pueda haber una gran cantidad de asistencia disponible para este tipo de problema, a menos que simplemente ocurra para estar en (o haya estado en) una de las industrias que lo requieren .

    
respondido por el Peter Smith
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Hay arandelas especializadas diseñadas para producir conexiones herméticas a los gases a través de capas de anodización. enlace

Estaría tentado de anodizar el gabinete, ya que no estoy seguro de que la capa de óxido de aluminio sea equivalente a la anodización. Estoy seguro de que los fabricantes de las lavadoras WEEB podrían decírtelo.

    
respondido por el Scott Seidman
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También puede probar la soldadura por descarga capacitiva o la soldadura por arco corto que se emplea actualmente para las cajas eléctricas de acero y se puede hacer también en aluminio. Este es un sistema muy rápido y seguro. En general, quién construye cajas para la electrónica podría hacer esto, pregúntale. Recuerde también que la alúmina es muy quebradiza y que el aluminio es muy suave, por lo que al apretar un perno, la presión local rompe la capa y hace un buen contacto con el metal base.

    
respondido por el krufra

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