Cynowanie szynoprzewodów – co daje i jakie są jego zalety?

Proces ten polega na nanoszeniu warstwy cyny, zapewnia ochronę antykorozyjną, redukuje utlenianie i ułatwia łączenie lutowane. W kontekście komponentów takich jak szynoprzewody -  elementów krytycznych w systemach elektroenergetycznych, cynowanie nabiera szczególnego znaczenia. Jakie specyficzne korzyści wynikają z tego procesu dla  miedzianych lub aluminiowych szynoprzewodów? Gdzie znajduje on zastosowanie i dlaczego jest uznawany za standard w podnoszeniu parametrów eksploatacyjnych?

Czym jest cynowanie galwaniczne?

Cynowanie galwaniczne (zamiennie nazywane cynowaniem elektrolitycznym) to proces opierający się na aplikacji warstw cynowych za pomocą roztworów o charakterze kwasowym lub alkalicznym, które są bogate w jony cyny.  Galwanizowanie cyną, zwane też czasami bieleniem, przeprowadzane jest w kąpieli elektrolitycznej – metalowy element, który ma zostać pokryty powłoką galwaniczną, pełni funkcję katody, zaś cyna anody. W wyniku przepływu prądu jony cyny osadzają się równomiernie na powierzchni przedmiotu, tworząc cienką powłokę o licznych właściwościach. Warto dodać, że istotną rolę w całym procesie odgrywa odpowiednie przygotowanie powierzchni – cynowany metal musi zostać dokładnie odtłuszczony i oczyszczony, bo tylko wtedy możliwe będzie osiągnięcie należytego efektu.

Dla jasności warto jeszcze powiedzieć więcej o głównym składniku powłoki galwanicznej. Co to jest cyna? To pierwiastek chemiczny o symbolu Sn i liczbie atomowej 50, którego cechami charakterystycznymi są odporność na korozję, ciągliwość, dobre właściwości mechaniczne oraz niska temperatura topnienia. Do istotnych właściwości cyny zaliczamy również niską oporność elektryczną oraz dobrą przyczepność do innych metali, dlatego znajduje ona szerokie zastosowanie w przemyśle oraz elektrotechnice.

Co daje cynowanie miedzi i aluminium?

Proces cynowania (bielenia), który jest przeprowadzany na elementach miedzianych i aluminiowych, zapewnia kilka korzyści. Do tych najważniejszych zaliczamy:

• ochronę antykorozyjną – cynowanie metalu zabezpiecza jego powierzchnię przed działaniem czynników atmosferycznych (w tym przed wilgocią), co eliminuje ryzyko rozwoju korozji i degradacji elementu;
• lutowalność – cynowanie miedzi (bielenie miedzi) i aluminium ułatwia oraz usprawnia proces lutowania, co z kolei przyczynia się do zwiększenia efektywności produkcji urządzeń elektrycznych i elektronicznych;
• zwiększanie odporności na działanie czynników środowiskowych – mowa tu nie tylko o wysokiej wilgotności powietrza, ale również różnego rodzaju zanieczyszczeniach, co ma szczególne znaczenie w przypadku metalowych elementów narażonych na ekstremalne warunki, np. w przemyśle motoryzacyjnym, energetycznym czy budowlanym.
• ochronę przed utlenianiem – cyna jest znacznie mniej podatna na utlenianie niż miedź, co sprawia, że powstała z niej powłoka zapewnia ochronę metali i pozwala utrzymać ich pierwotny wygląd przez dłuższy czas (ma to znaczenie zwłaszcza w zastosowaniach dekoracyjnych);

Cynowanie szynoprzewodów i nie tylko – najważniejsze zastosowania

Wszystkie wymienione wyżej korzyści sprawiają, że cynowanie aluminium i miedzi znajduje szerokie zastosowanie. Sprawdza się w różnych gałęziach przemysłu, umożliwiając tworzenie trwałych powłok ochronnych na różnego rodzaju elementach.

Szczególnie dużą popularnością cieszy się cynowanie szynoprzewodów (cynowanie szyn | cynowanie bus barów | bielenie miedzi. Powłoka techniczna cyny zapewnia  tego rodzaju komponentom dodatkową ochronę przed korozją i utlenianiem, co jest kluczowe w środowiskach, gdzie metalowe elementy narażone są na wilgoć i zanieczyszczenia. Dodatkowo, cyna tworzy powłokę, która zmniejsza opór styku między elementami. Dzięki temu prąd może przepływać bardziej efektywnie, szczególnie w złączach i połączeniach.

Jest to szczególnie ważne w przypadku różnych komponentów elektroenergetycznych, gdzie minimalizacja strat energii jest kluczowa. Cynowanie powierzchni elementów ułatwia także lutowanie, a to przekłada się na szybszy i bardziej niezawodny montaż. Połączenia lutowane są trwalsze i bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne.

Warte podkreślenia jest również to, że cyna tworzy trwałą barierę ochronną, która zabezpiecza metale przed korozją i innymi czynnikami atmosferycznymi. Dzięki temu cynowane szyny, bielone miedziane busbary i inne komponenty są bardziej odporne na wilgoć, zmiany temperatury czy działanie chemikaliów. Dzięki technicznej powłoce ceny poszczególne detale mają dłuższą żywotność i stabilność systemów elektrycznych oraz zmniejsza ich awaryjność.

Cynowanie szynoprzewodów z miedzi i aluminium czy innych metali nieżelaznych to jednak nie wszystko. Powłoki cynowe stosuje się również  w:

• w branży elektroenergetycznej - minimalizacja strat energii i ochrona przed korozją to kluczowe cele w tej branży. Cynowanie jest powszechnie stosowane w rozdzielnicach, transformatorach i liniach przesyłowych, aby zapewnić niezawodność i trwałość połączeń.
• w rozwiązaniach smart grid - inteligentne sieci wymagają wysokiej precyzji i niezawodności. Cynowanie komponentów elektrycznych pomaga w utrzymaniu stabilności i efektywności przesyłu danych oraz energii.
• w centra danych (data centers): ciągłość zasilania jest krytyczna dla centrów danych. Cynowanie busbarów i złączy chroni przed korozją i minimalizuje ryzyko awarii, co jest niezbędne do utrzymania nieprzerwanej pracy serwerów. Zwłaszcza teraz, w dobie rozwoju AI, które są obsługiwane przez nowoczesne serwerownie jest to tak istotne.
• w sektorze kolejowym: zwłaszcza w systemach zasilania i sterowania, proces cynowania komponentów z metali nieżelaznych zapewnia niezawodność i bezpieczeństwo w trudnych warunkach eksploatacyjnych, co jest kluczowe dla sprawnego funkcjonowania infrastruktury kolejowej.
• w sektorze obronnym i lotniczym – w tych sektorach komponenty elektryczne, takie jak styki i złącza elektryczne czy elementy konstrukcyjne, narażone są na wilgoć i zmienne temperatury muszą sprostać ekstremalnym warunkom środowiskowym. Cynowanie zapewnia odporność na korozję, wibracje i skrajne temperatury, co jest kluczowe dla niezawodności systemów.
• w przemyśle samochodowym i e-mobilności: w tym sektorze, proces cynowania jest stosowane w różnych złączach, małych szynach przewodzących i komponentach baterii, zapewniając niezawodność i trwałość w trudnych warunkach eksploatacyjnych, co jest kluczowe dla pojazdów elektrycznych.
• w różnorodnych rozwiązania OZE (odnawialne źródła energii): w farmach wiatrowych i słonecznych cynowanie galwaniczne chroni komponenty przed korozją i wpływem czynników atmosferycznych, co jest niezbędne dla długowieczności instalacji.

Cynowanie metali w Electris Coating Systems

W Electris Coatings specjalizujemy się w galwanizacji elektrolitycznej metali kolorowych, takich jak miedź czy aluminium, oferując m.in. cynowanie szynoprzewodów, a także innych komponentów. Nanosimy powłoki cyny o szerokim zakresie grubości  - od 1 μm do 50 μm. Wykonujemy galwanizację elementów o różnej geometri i wielkości aż do 2100 mm.

Ważne podkreślenia jest również to, że oferujemy również usługę łączenia powłok galwanicznych i proszkowych na jednym komponencie. Takie  podejście pozwala na uzyskanie pożądanych parametrów w precyzyjnie określonych miejscach danego elementu. Do każdego zlecenia podchodzimy w pełni indywidualnie, realizując je w oparciu o specyficzne wymagania Klienta.

Jeśli chcesz zlecić nam wykonanie procesu cynowania dowolnego elementu z miedzi lub aluminium -  skontaktuj się z nami. Napisz na adres: sales@electris.pl, a przygotujemy dla Ciebie dedykowaną ofertę.