Cu + Al în aer salin · legătură echipotențială și protecție la trăsnet

Ambarcațiuni și catarge

Ceața salină distruge îmbinarea cupru–aluminiu într-un singur sezon, nu în ani. Șaiba și tabla CUPAL scot cuplul galvanic din catarg, din sistemul de legături echipotențiale și din traseul de protecție la trăsnet.

Problema

Catargul de aluminiu legat cu un conductor de cupru este îmbinarea care corodează cel mai sigur pe o ambarcațiune. Și nu e un caz rar: din exact această îmbinare sunt făcute toate sistemele de legături echipotențiale, toate traseele de protecție la trăsnet și majoritatea conexiunilor de la piciorul catargului. Catargul este din aluminiu pentru că trebuie să fie ușor. Conductorul de legătură echipotențială, de împământare sau de protecție la trăsnet este din cupru pentru că trebuie să conducă. În seria electrochimică, aluminiul și cuprul sunt la aproximativ 2 V unul de altul, iar apa sărată este un electrolit excelent, așa că nimic nu frânează celula galvanică. Aluminiul este metalul mai puțin nobil, deci corodează catargul, nu cablul.

Pericolul nu e că îmbinarea arată urât, ci că produsul coroziunii, oxidul de aluminiu, este izolant. Îmbinarea nu cedează vizibil: rămâne strânsă mecanic și, între timp, încetează în liniște să mai conducă. Pe un traseu de protecție la trăsnet, asta înseamnă că protecția pe care credeți că o aveți lipsește exact când ar fi nevoie de ea. Într-un circuit de minus DC sau de legătură echipotențială, apare sub forma unor valori de măsurare care derivă și a unor defecte intermitente pe care nu le găsește nimeni. Ce pe uscat s-ar degrada în câțiva ani, într-un port la mare, inclusiv pe litoralul Mării Negre, poate fi atacat vizibil într-un singur sezon.

Pe scurt

Un conductor de cupru pentru legătura echipotențială, împământare sau protecție la trăsnet, prins cu șurub direct pe catargul de aluminiu, formează o celulă galvanică pe care ceața salină o alimentează puternic. Aluminiul corodează, iar îmbinarea devine izolantă, deși la vedere pare intactă. Șaiba sau tabla bimetalică CUPAL așază aluminiu spre catarg și cupru spre papuc, astfel încât cele două metale diferite nu se ating niciodată.

~2V
Diferență de potențial Al–Cu
M6–M20
Filete disponibile din stoc
2mm
Grosimea șaibei
EN 10204 2.2
Certificat la fiecare comandă

Cum o rezolvă CUPAL

Tranziția CUPAL este o singură bucată de material care conține două metale, îmbinate prin sudare prin difuzie. Nu e o acoperire și nici un strat depus galvanic. Montată în îmbinare, fața de aluminiu se sprijină pe catarg, iar fața de cupru pe papucul de cupru, deci fiecare contact este între metale identice și nu mai rămâne nicio diferență de potențial care să alimenteze coroziunea. Interfața critică Cu/Al stă în interiorul compozitului, ferită de stropi și de condens, acolo unde electrolitul nu ajunge.

Acesta e tot mecanismul și de aceea nu necesită întreținere. Pasta antioxidantă încetinește aceeași reacție, dar lasă celula galvanică pe loc și trebuie verificată și reaplicată periodic. Nici șaiba din inox nu elimină cuplul, ci doar adaugă un al treilea metal, tot catodic față de aluminiu. Bimetalul elimină cauza în loc să trateze simptomul, așa că verificarea devine una mecanică (mai e strâns șurubul?), nu electrochimică.

Pentru papucii prinși cu șurub, șaibele M6–M20 acoperă ce trebuie de obicei pe o ambarcațiune și se livrează din stoc. Acolo unde o suprafață întreagă întâlnește cuprul (placa de la piciorul catargului, prinderea sarturilor, bara colectoare din tabloul electric), piesa potrivită este tabla CUPAL debitată pe contur, după desen.

Cifrele care decid îmbinarea

~2V
Diferență de potențial galvanic Al–Cu
70 / 30%
Raportul Al / Cu al bimetalului
0,5–2,0mm
Grosimi disponibile ale materialului
2–10zile lucrătoare
Șaibe din stoc, de la comandă la livrare

Unde se află de fapt această îmbinare

Patru locuri în care un conductor de cupru întâlnește aluminiul pe o ambarcațiune sau pe un catarg și ce trebuie în fiecare caz.

01 / 04

Cablu de legătură echipotențială sau de protecție la trăsnet pe catarg de aluminiu

Problema. Conductorul de cupru, adesea cositorit (ceea ce la sertizare nu schimbă nimic), se prinde cu șurub de un papuc pe peretele catargului sau la piciorul acestuia. Stropii și condensul se scurg de-a lungul catargului și se opresc exact la acel șurub. În unul sau două sezoane, aluminiul de sub papuc se transformă în pulbere, iar rezistența traseului crește.

Cum o rezolvă CUPAL. Șaibă CUPAL sub papuc, cu fața de aluminiu spre catarg și fața de cupru spre papuc. La conductoarele de secțiune mare (de la 4-0 AWG în sus), tabla CUPAL debitată distribuie contactul pe toată talpa papucului, în loc să-l concentreze în jurul șurubului.

02 / 04

Piciorul catargului și punctul de legătură de pe punte sau de pe chilă

Problema. Catargul montat pe punte sau pe chilă stă pe o placă legată cu cupru la punctul comun. Piciorul catargului este locul cel mai umed al greementului, pentru că adună tot ce se scurge pe catarg, iar îmbinarea se strânge de obicei o singură dată și nu se mai desface niciodată.

Cum o rezolvă CUPAL. Tablă CUPAL debitată pe conturul piciorului, dimensionată după desen. Întreaga suprafață de așezare devine o tranziție fără coroziune, în loc să se formeze câte un inel de oxid în jurul fiecărui șurub.

03 / 04

Papuc de cupru pe bară de aluminiu în tabloul electric

Problema. În tablourile de distribuție și în cele cu separatoare de baterie, papucii de cupru ajung pe bare de aluminiu. Cabina e umedă, sarea ajunge peste tot, iar la o îmbinare de curent mare rezistența de contact în creștere înseamnă întâi încălzire și abia apoi defect.

Cum o rezolvă CUPAL. Șaibă CUPAL între papuc și bară, aleasă astfel încât diametrul exterior să acopere toată talpa papucului, nu doar șurubul. Rezistența de contact rămâne mică și stabilă pe toată durata de viață a tabloului.

04 / 04

Catarg de antenă, radar sau telecomunicații pe țărm

Problema. Aceeași îmbinare, fără ambarcațiune: catarg de aluminiu, conductor de împământare din cupru, atmosferă de litoral sau industrială. Aici consecința este un traseu de protecție la trăsnet care la punerea în funcțiune măsoară corect, apoi iese din specificație fără ca cineva să-l mai măsoare.

Cum o rezolvă CUPAL. Bandă CUPAL înfășurată la tranziție sau tablă de tranziție debitată acolo unde conductorul de coborâre întâlnește rețeaua de împământare. Încercarea componentelor conform EN 62561 pentru aceeași îmbinare este descrisă la aplicația de protecție împotriva trăsnetului.

Comparativ cu ce se montează de obicei

Patru moduri în care se face această îmbinare și cum îmbătrânește fiecare în aer salin.

SoluțiePapuc de cupru direct pe aluminiu
Efectul asupra cuplului galvanicNiciunul: cuplu Al/Cu complet
ÎntreținereVerificare și refacere
Durată de viață în aer salinDe la un sezon la câțiva ani
SoluțiePastă antioxidantă sau de contact
Efectul asupra cuplului galvanicÎncetinește reacția, cuplul rămâne
ÎntreținereVerificare și reaplicare
Durată de viață în aer salinAmână defectul, dar nu îl elimină
SoluțieȘaibă din inox între cele două
Efectul asupra cuplului galvanicAl treilea metal, tot catodic față de Al
ÎntreținereVerificare anuală
Durată de viață în aer salinDoar amânare
SoluțieȘaibă sau tablă bimetalică CUPAL
Efectul asupra cuplului galvanicElimină cuplul: fiecare metal pe același metal
ÎntreținereDoar verificare mecanică
Durată de viață în aer salinDurata de viață proiectată a montajului

Ce ne întreabă clienții despre această îmbinare

Nu. Cositorirea protejează firele de atmosferă, de aceea se folosește pe ambarcațiuni, dar îmbinarea o decide suprafața de contact. Staniul este și el catodic față de aluminiu, așa că un papuc de cupru cositorit pe un catarg de aluminiu formează aceeași celulă galvanică, doar cu altă tensiune. Contează ce atinge efectiv aluminiul.
Pentru că nu elimină cuplul. Inoxul este și el catodic față de aluminiu, deci celula Al/Cu a fost înlocuită cu una Al/inox, plus o a doua interfață. Corodează mai încet, de aceea pare o vreme că funcționează, și tot de aceea defectul apare fără avertisment câteva sezoane mai târziu.
Decid două date. Dimensiunea șurubului dă filetul (M6–M20 din stoc), iar talpa papucului dă diametrul exterior. Șaiba trebuie să acopere toată tranziția, nu doar zona din jurul șurubului, deci dacă papucul e mai lat decât șaiba aleasă, treceți la diametrul exterior următor. Trimiteți-ne dimensiunea șurubului și secțiunea conductorului și vă spunem care se potrivește.
Da. Trimiteți un DXF, un PDF sau o schiță cotată și debităm piesa din material de 0,5–2,0 mm. Debitarea nu afectează certificarea materialului de bază, așa că piesa debitată vine cu același certificat de încercare EN 10204 2.2 ca una din stoc. Producția durează 5–10 zile lucrătoare, iar o comandă personalizată ajunge oriunde în UE, de la ușă la ușă, în 2–4 săptămâni.
Aceeași tranziție le servește pe amândouă, pentru că în ambele cazuri un conductor de cupru se termină pe aluminiu. Diferă costul defectului: o legătură echipotențială degradată se vede în valori de măsurare care derivă și în coroziune în alte puncte ale sistemului, pe când un traseu de protecție la trăsnet degradat rămâne invizibil până la lovitură. Dacă îmbinarea face parte dintr-un traseu de protecție la trăsnet, menționați acest lucru, pentru că de el depind grosimea și suprafața de contact pe care le recomandăm.
Scrieți-ne ce se îmbină cu ce, ce șurub folosiți și câte bucăți vă trebuie. Oferta vine în 24 de ore. Șaibele din stoc ajung în 2–10 zile lucrătoare de la comandă, iar piesele debitate după desen au 5–10 zile lucrătoare de producție. În România livrăm DAP, cu costul transportului trecut în ofertă. Răspundem în engleză sau maghiară, iar cererile scrise în română sunt binevenite.

Standarde aplicabile în acest domeniu

ABYC E-11
ABYC TE-4
ISO 10133
ISO 13297
IEC 62305

Solicitați consultanță tehnică gratuită

Nu găsiți aplicația care vă interesează? Descrieți-ne cazul și vă ajutăm.