用于使大電流匯流條絕緣的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種處理鋁匯流條的表面的方法，包括預(yù)調(diào)節(jié)匯流條的表面、使匯流條的表面的一部分陽極氧化以及用至少一種金屬鍍匯流條的表面的另一部分。還公開了用于固定匯流條以用于處理工藝的固定裝置。
【專利說明】用于使大電流匯流條絕緣的系統(tǒng)
[0001 ]公開背景
[0002]1.公開領(lǐng)域
[0003]本公開的實(shí)施例大體上涉及在裝備機(jī)架(equipmentrack)中使用的匯流條，以及更具體地涉及部分地使大電流匯流條絕緣的方法。
[0004]2.相關(guān)技術(shù)的討論
[0005]用于計(jì)算機(jī)、通信和其它電子裝備的集中式數(shù)據(jù)中心已經(jīng)使用了很多年。最近，隨著互聯(lián)網(wǎng)使用的增加，為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)、應(yīng)用服務(wù)提供商(ASP)和互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商提供托管服務(wù)(hosting service)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已經(jīng)變得越來越流行。通常期望的是，一周七天，每天24小時(shí)操作數(shù)據(jù)中心內(nèi)的裝備，而幾乎很少發(fā)生服務(wù)中斷或不發(fā)生服務(wù)中斷。為防止任何情況的服務(wù)中斷，常見的做法是在數(shù)據(jù)中心中使用不間斷電源(UPS)以確保數(shù)據(jù)中心內(nèi)的裝備在整個(gè)任何停電(black out)期間或電力不足(brown out)期間接收到持續(xù)的電力。典型地，數(shù)據(jù)中心在用于設(shè)施的主配電盤(main power distribut1npanel)處配備有相對大的UPS。通常，UPS被選擇為具有足以滿足設(shè)施內(nèi)所有裝備的電力需求的容量。
[0006]在某些情況下，UPS可以需要可以傳輸大的電流和高的電壓的大的導(dǎo)體或匯流條。在某些情況下，匯流條需要是絕緣的以避免短路，而在某些情況下，由于美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(Underwriters Laboratories) (UL)規(guī)定，匯流條在接觸表面上需要涂層。目前，有若干方法使匯流條絕緣。一種這樣的方法是將環(huán)氧涂層(epoxy coating)施加于匯流條，使得匯流條可以承受高的電壓。施加于匯流條的表面的涂層隨著時(shí)間推移是抗氧化的，并且從而阻礙導(dǎo)電性，導(dǎo)電性可以導(dǎo)致熱量逃走。然而，環(huán)氧涂層可以是昂貴的。存在使匯流條絕緣的許多其他涂層。一種這樣的方法是在裝配之前用抗氧化劑(anti oxidizing paste)噴涂匯流條。另一種方法是用金屬使匯流條的表面金屬化以提供低的接觸電阻并且避免過度氧化。銀、錫、和鉻是用于表面涂層的常見金屬。典型地，匯流條整個(gè)表面上被涂覆。然而，用銀、錫或鉻(例如鉻III)涂覆匯流條也可以是昂貴的。此外，這些工藝可能并不被UL認(rèn)可。其他方法可以包括套筒和大的空氣間隙。
[0007]匯流條歷來是由銅制造的，并且銅仍舊是用于匯流條的所期望的材料。但是，由于原材料的上升的成本，鋁已經(jīng)變得更常見。不同于可以不涂覆多達(dá)相對大的尺寸而被使用的銅，由于當(dāng)被暴露至空氣時(shí)鋁表面的迅速氧化，鋁典型地要求在接觸區(qū)上的表面涂層的某種形式。為了絕緣目的，用環(huán)氧樹脂或類似物涂覆匯流條是增加匯流條的穩(wěn)固性和功能性的非常有效的方式，并且該技術(shù)是還用于中度電壓的技術(shù)水平。
[0008]鋁已經(jīng)被用作導(dǎo)體數(shù)十年。而且，現(xiàn)今存在的工藝是在鋁表面的部分用用于導(dǎo)電的鍍金屬來涂覆而其他部分被陽極氧化(非導(dǎo)電)。一種工藝使用鉻III的用途，鉻II被用于使匯流條的表面金屬化。在意圖導(dǎo)電的地方，特別的帶可以被施加。在沒有帶被施加的地方，絕緣是通過在強(qiáng)酸中除去鉻III而隨后通過陽極氧化工藝來進(jìn)行的。鉻III不像錫和銀和鎳那樣被美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可。
[0009]公開概述
[0010]本公開的一方面涉及處理鋁匯流條的表面的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，方法包括:預(yù)調(diào)節(jié)匯流條的表面;使匯流條的表面的一部分陽極氧化；以及用至少一種金屬鍍匯流條的表面的另一部分。
[0011]方法的實(shí)施例還可以包括將保護(hù)層施加在匯流條的表面的一部分上。保護(hù)層可以由PTFE制造。密封夾緊裝置(sealing jig)可以在施加保護(hù)層之后被移除。鍍工藝(platingprocess)可以包括用至少一種鋅涂層鍍匯流條的另一部分。鍍工藝還可以包括用鎳涂層鍍匯流條的另一部分。鍍工藝還可以包括用錫涂層鍍匯流條的另一部分。鍍工藝還可以包括中和匯流條的另一部分，并且使匯流條的另一部分經(jīng)歷后浸步驟(post dip step)。使匯流條的表面的一部分陽極氧化可以包括將匯流條固定在密封夾緊裝置中。使匯流條的表面的一部分陽極氧化還可以包括用酸溶液使匯流條去污(de-smut)。使匯流條的表面的一部分陽極氧化還可以包括施加陽極氧化劑。使匯流條的表面的一部分陽極氧化還可以包括用水/染料溶液將匯流條著色并且用水密封匯流條。
[0012]本公開的另一方面涉及用于固定匯流條以用于處理工藝的固定裝置(fixture)。在一個(gè)實(shí)施例中，固定裝置包括被配置為接合匯流條的頂部表面的夾緊裝置頂部、被配置為接合匯流條的底部表面的夾緊裝置底部、以及被配置為將力施加在夾緊裝置頂部和夾緊裝置底部上以將匯流條固定在適當(dāng)?shù)奈恢玫男枫Q(crab plier)。
[0013]固定裝置的實(shí)施例還可以包括用于進(jìn)行陽極氧化工藝的陽極。陽極可以通過夾緊裝置底部延伸，使得陽極的末端被暴露在夾緊裝置底部的向上地面向的表面。固定裝置還可以包括在正確的位置定向夾緊裝置的定向銷。定向銷可以從夾緊裝置底部的向上面向的表面延伸，定向銷在匯流條中形成的開口內(nèi)被接收。固定裝置還可以包括在夾緊裝置頂部的向下面向的表面上提供的密封件和在夾緊裝置底部的向上面向的表面上提供的密封件。蟹鉗可以永久地被附接至夾緊裝置頂部和夾緊裝置底部。夾緊裝置頂部和夾緊裝置底部可以由具有良好空間穩(wěn)定性的固體材料制造。
[0014]附圖簡述
[0015]附圖不意圖按比例繪制。在附圖中，在各圖中圖示的每個(gè)相同的或幾乎相同的部件由相似的數(shù)字來表示。為了清楚的目的，可能并不是每一個(gè)部件都在每個(gè)附圖中被標(biāo)記出。在附圖中:
[0016]圖1是匯流條的具有被處理的區(qū)域的部分的頂部表面的透視圖；
[0017]圖2是匯流條的具有被處理的區(qū)域的部分的底部表面的透視圖；
[0018]圖3是示出處理匯流條的表面的方法的工藝流程圖相對包括陽極氧化和鍍錫(tinplating)的工藝的表；
[0019]圖4是被用于進(jìn)行處理匯流條的表面的方法的蟹鉗的透視圖；
[0020]圖5是示出為在被固定至匯流條的末端之前的夾緊裝置的透視圖；
[0021 ]圖6是示出暴露的陽極的夾緊裝置的透視圖；以及
[0022]圖7是示出用于處理匯流條的表面的兩種另外的方法的工藝流程圖的表。
[0023]詳述
[0024]本公開內(nèi)容并非將其應(yīng)用限于在下面的說明中陳述的或在附圖中圖示的組件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。在本公開內(nèi)容中陳述的原理能夠在其它實(shí)施例中被提供并能夠以各種方式被實(shí)踐或被進(jìn)行。而且，本文使用的措辭和術(shù)語是為了說明的目的，而不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。本文使用“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”和其變體意指涵蓋其后列出的項(xiàng)和其等價(jià)物以及附加項(xiàng)。
[0025]不間斷電源被用于向設(shè)置在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的裝備提供調(diào)節(jié)過的且持續(xù)的電力，尤其在整個(gè)任何停電或電力不足期間。如以上所提及，數(shù)據(jù)中心在用于設(shè)施的主配電盤處配備有相對大的UPS。在某些實(shí)施例中，以不間斷電源形式的可配置的機(jī)架包括框架組件，該框架組件具有界定可配置的機(jī)架的前部的前框架、界定可配置的機(jī)架的后部的后框架和將前框架連接到后框架的側(cè)框架構(gòu)件?？蚣芙M件是箱型結(jié)構(gòu)，除了前部和后部外，其還具有兩側(cè)、頂部和底部。前框架和后框架各自被配置為以堆疊的關(guān)系沿框架的高度接收電子模塊。在某些實(shí)施例中，模塊可以被安裝在機(jī)架上的或安裝在框架組件的內(nèi)部內(nèi)的軌道或滑道上的。可配置的機(jī)架可以包括形成不間斷電源的電力模塊和電池以及操作不間斷電源所需的裝備備的其它器件。這些模塊以熟知的方式被安裝在機(jī)架上。
[0026]匯流條可以被用于向被定位在可配置的機(jī)架內(nèi)的模塊提供電力。匯流條還被用于許多配電設(shè)備(例如電源模塊、開關(guān)裝置、配電裝置以及電池)。在某些實(shí)施方案中，匯流條可以被配置為導(dǎo)電性材料(例如銅、鋁、或黃銅)的帶(strip)或條(bar)。匯流條的主要目的是傳導(dǎo)電力。匯流條的橫截面尺寸可以被選擇以確定可以被安全地傳輸?shù)碾娏鞯淖畲蟮牧?。匯流條可以被配置成小的或大的橫截區(qū)域。匯流條典型地是平的帶或中空的管，因?yàn)檫@些形狀由于它們的表面區(qū)域與橫截區(qū)域的高比率而允許熱量更有效地消散?？梢詤⒖脊继枮?012/0170175A1的美國專利申請，該申請公開了具有向被定位在可配置的機(jī)架內(nèi)的模塊提供電力的匯流條底板的可配置的機(jī)架。
[0027]匯流條可以在絕緣體上被支撐，否則絕緣物可以完全地或部分地包圍匯流條的外表面。本公開內(nèi)容的一種或更多種技術(shù)涉及使用對在選擇接觸區(qū)域中的匯流條陽極氧化和鍍向鋁匯流條添加絕緣。接觸區(qū)域被定義為相對其他匯流條、電纜或類似的構(gòu)造被拴住的區(qū)域。被陽極氧化的鋁的絕緣性質(zhì)被認(rèn)為是陶瓷絕緣體，陶瓷絕緣體可以與其他絕緣體組合。本公開內(nèi)容的目的是產(chǎn)生相對便宜的絕緣的匯流條，該匯流條可以被栓至其他鋁匯流條或至銅匯流條而沒有電子-電流的(electro-galvanic)問題并且可以與已知的鍍工藝共存。圖1圖示具有的頂部表面12的通常以10指示的匯流條的部分，所述頂部表面12具有被陽極氧化的區(qū)域14和鍍錫的區(qū)域16。如所示出，鍍錫的區(qū)域16在匯流條1的末端處覆蓋全部頂部表面。圖2圖示具有被陽極氧化的區(qū)域20和每個(gè)以22指示的離散的鍍錫的區(qū)域的匯流條10的部分的底部表面18。
[0028]參考圖3，處理匯流條的方法的一個(gè)實(shí)施例通常以30指示。如所示出，方法包括通常以32指示的預(yù)調(diào)節(jié)工藝、通常以34指示的陽極氧化工藝、通常以36指示的PTFE施加步驟、以及通常以38指示的鍍工藝。將陽極氧化工藝和鍍工藝組合成簡單的工藝流程線(processflow line)，使得兩個(gè)工藝共享脫脂、蝕刻和去污。在一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)調(diào)節(jié)工藝32包括在50°C至80°C的溫度下用具有pH約為12的溫和的堿將匯流條脫脂持續(xù)60秒至300秒。然后，將匯流條用合適的沖洗溶液沖洗。預(yù)調(diào)節(jié)工藝32還包括在60°C至70°C的溫度下用具有pH約大于13的強(qiáng)堿來進(jìn)行堿蝕刻(alkaline etch)5秒至120秒。然后，沖洗匯流條，結(jié)束預(yù)調(diào)節(jié)工藝32。預(yù)調(diào)節(jié)工藝32確保從工藝的開始至工藝的結(jié)束持續(xù)地保持匯流條是保濕的(濕中濕(wet in wet))。
[0029]然后，匯流條通過陽極氧化工藝34來處理。但是，在經(jīng)歷陽極氧化之前，匯流條通過固定裝置或密封夾緊裝置被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，固定裝置或密封夾緊裝置在一個(gè)實(shí)施例中是在陽極氧化工藝34期間使匯流條懸掛的彈簧加載裝置(spring-loaded device)。密封夾緊裝置被配置成在濕的環(huán)境中進(jìn)行，使得匯流條在激活和失活期間持續(xù)是濕的，并且被配置成暴露選擇區(qū)域以進(jìn)行陽極氧化。密封夾緊裝置的描述將參考下文圖4和圖5來提供。
[0030]在陽極氧化工藝34中，暴露的鋁自然地在鋁匯流條的非導(dǎo)電性的表面上生長氧化鋁的薄層。在許多情況下，鋁匯流條用脫氧凝膠連接在一起，該脫氧凝膠在將匯流條連接在一起之前將此氧化物層除去。UL允許這些連接在產(chǎn)物的定型期間高達(dá)75°C。在一個(gè)實(shí)施方案中，方法30包括表面處理的混合組合和兩種涂層技術(shù)的混合，該表面處理通過使用密封夾緊裝置使得可能向鋁匯流條的表面分配導(dǎo)電性和非導(dǎo)電性。陽極氧化工藝34是使鋁匯流條的被選擇的表面非導(dǎo)電的工藝。天然的氧化物層可以被電氣增強(qiáng)并且變得更厚。UL認(rèn)可陽極氧化是陶瓷絕緣，并且因此被認(rèn)為是非常安全的且可靠的絕緣體。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解，陽極氧化工藝34可以包括使匯流條的被選擇的表面陽極氧化而依然提供所需的有益效果的任何合適的工藝。在任何陽極氧化工藝34下，匯流條需要在熱的肥皂清潔器中或在溶劑浴中進(jìn)行清潔，并且可以在酸的混合物中被蝕刻或被增亮。被陽極氧化的鋁層是在鋁匯流條用作陽極下(正電極)通過經(jīng)由陽極氧化步驟使直流經(jīng)過電解質(zhì)溶液而生長。電流在陰極(負(fù)電極)處釋放氫氣并且在鋁陽極的表面處釋放氧氣，從而在匯流條的表面上產(chǎn)生氧化鋁的累積(build-up)。鋁陽極氧化通常在酸溶液中進(jìn)行，酸溶液緩慢地使氧化鋁溶解。酸作用是以形成具有納米孔的涂層的氧化速率來平衡的，所述納米孔在密封之前常常用帶顏色的染料和/或腐蝕抑制劑來填充。
[0032]如在圖3中所示出，在一個(gè)實(shí)施方案中，陽極氧化工藝34包括用具有pH值小于I的酸溶液使匯流條的被選擇的表面去污。在某些實(shí)施例中，酸溶液是具有溶液濃度約50 %的硝酸(HNO3)。然后，將匯流條的表面用合適的沖洗溶液沖洗。然后，使匯流條的表面在20°C以1.2A/dm2至2A/dm2的電流經(jīng)歷具有約I的pH的陽極氧化劑持續(xù)一分鐘或更多分鐘。在某些實(shí)施例中，陽極氧化劑是具有約20%的溶液濃度的硫酸(H2SO4) ο陽極氧化工藝34還包括用合適的溶液沖洗匯流條，并且用具有pH在7和8之間的水/染料溶液在20 °C使匯流條著色。并且最后，陽極氧化工藝34包括用合適的溶液沖洗匯流條，用具有pH在7和8之間的水在80°C至95°C的溫度下密封匯流條，并且在匯流條上進(jìn)行最后的沖洗步驟。
[0033]如所討論的，陽極氧化工藝34是利用通過被配置為暴露匯流條的被選擇的表面以用于陽極氧化的密封夾緊裝置來保持匯流條在適當(dāng)?shù)奈恢枚M(jìn)行的。在陽極氧化工藝34之后，PTFE層或某些其他類似的產(chǎn)物在PTFE施加步驟36期間被施加在通過陽極氧化工藝處理的表面的頂部上。PTFE層通過將在下文更詳細(xì)地描述的鍍工藝的剝離步驟阻止被陽極氧化的被處理的表面被侵蝕(eat away)。在施加PTFE層之后，除去密封夾緊裝置以能夠應(yīng)用鍍工藝。
[0034]仍舊參考圖3，鍍工藝38包括用兩個(gè)鋅涂層、鎳涂層和錫涂層來鍍匯流條。鋅涂層充當(dāng)用于金屬化的促成者(enabler)。鍍鎳提供在匯流條的表面上的更均勻的層厚度。鍍鎳是自催化工藝;獲得的鎳層是NiP化合物。錫的延展性能夠使錫涂覆的基底金屬板被形成成各種形狀，而不損害表面錫層。它為鋁匯流條提供犧牲性保護(hù)。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，鍍工藝38包括沖洗匯流條。然后，匯流條經(jīng)歷鍍鋅步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，鍍鋅溶液包括在21°C至46°C的溫度下的具有pH大于12的持續(xù)15秒至120秒的鋅酸鋁(alzincate)EN溶液。再次沖洗匯流條，并且然后經(jīng)歷剝離步驟，剝離步驟包括在20°C的溫度下在具有pH約I的溶液濃度為50 %的硝酸(HNO3)浴中持續(xù)5秒至10秒來剝離匯流條。鍍工藝38還包括沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷與上文描述的鍍鋅步驟相同的另一個(gè)鍍鋅步驟。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，鍍工藝38還包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍鎳步驟。鍍鎳步驟包括在具有2A/dm2至6A/dm2的鎳浴(例如瓦特鍍浴(Watts bath))中在46 °C至71 °C的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。鍍工藝38還包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍錫步驟。鍍錫步驟包括在具有至ΙΟΑ/dm2的錫浴中在20°C至30°C的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。并且最后，鍍工藝38還包括沖洗匯流條，中和匯流條，再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷后浸步驟。
[0037]在其他實(shí)施方案中，如上文所提及，PTFE層是任選的，因?yàn)楸魂枠O氧化的表面能夠承受鍍步驟。
[0038]包括鎳和鋅的底涂層(undercoating)的錫涂層是被UL認(rèn)可的涂層。UL允許使錫涂覆的表面經(jīng)歷高達(dá)90°C的溫度，這實(shí)現(xiàn)了較少材料的使用。而且，錫涂覆的鋁可以與錫涂覆的銅匯流條連接，而沒有另外的限制。而且，關(guān)于生產(chǎn)設(shè)置特別感興趣的是錫作為制造的部分而被施加，而脫氧凝膠將在組件中被施加。這其中的差異是責(zé)任被放置在何處以及檢查和質(zhì)量保證程序如何被設(shè)置。
[0039]對于陽極氧化和錫涂覆匯流條共同之處的是該兩種性能提供抵抗腐蝕的良好保護(hù)并且示出長期穩(wěn)定性。方法10的實(shí)施例包括陽極氧化和錫涂覆的步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文公開的實(shí)施例的方法可以被應(yīng)用于處理銅匯流條，除了在銅上陽極氧化是不可能的情況;然而，錫涂層可以在所需的地方被施加。
[0040]參考圖4-6，并且更特別地參考圖4，密封夾緊裝置包括使用通常以40指示的蟹鉗，所述蟹鉗可以承受陽極氧化工藝34的步驟的苛刻的環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施例中，蟹鉗40由對苛刻的化學(xué)品具有抵抗性的硬塑料制造。蟹鉗40在合理的成本下是容易地可用的。蟹鉗40被用于使在圖5和6中示出的通常以42指示的密封夾緊裝置的部件保持在一起。如所示出，夾緊裝置42包括夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部44。蟹鉗40能夠使在匯流條10上的夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部46保持在一起。此外，蟹鉗40如果尺寸合適，能夠施加足夠的力以確保密封將在陽極氧化工藝34期間提供緊度(tightness)。在最小修改下，蟹鉗40可以具有永久地附接至其的夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部46，使得蟹鉗由可以容易地被施加至匯流條10上的組件組成。此實(shí)施例的一個(gè)益處是密封夾緊裝置42允許陽極氧化工藝34在濕的環(huán)境中進(jìn)行。此構(gòu)造確保匯流條在整個(gè)全部涂覆循環(huán)中被保持是濕的。
[0041 ]在一個(gè)實(shí)施例中，密封夾緊裝置42的夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部46可以由具有良好空間穩(wěn)定性的固體材料制造。而且，被用于制造夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部46的材料必須能夠承受在陽極氧化工藝34期間被應(yīng)用于匯流條10的條件(pH和溫度)。在一個(gè)實(shí)施例中，夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部是由對苛刻的化學(xué)品具有抵抗性的硬塑料制造的。密封夾緊裝置42還包括用于陽極氧化工藝34的陽極48。如所示出，陽極48延伸穿過夾緊裝置底部46，使得陽極的末端或尖端50被暴露在夾緊裝置底部的向上面向的表面52上。陽極氧化工藝34需要的電流也可以被構(gòu)建到密封夾緊裝置42中。蟹鉗40可以提供足以確保在陽極48的尖端50和匯流條10之間的良好的電接觸的力。陽極48可能由鈦或其他珍貴的材料制成。
[0042]密封夾緊裝置42還包括定向銷54，定向銷54被提供以確保密封夾緊裝置的定向是正確的。如所示出，定向銷54從夾緊裝置底部46的向上面向的表面52延伸。此布置確保夾緊裝置頂部44和夾緊裝置底部46不錯(cuò)誤地顛倒。開口 56形成于匯流條10中以用于定向銷54。在密封夾緊裝置42被移除之后，開口 56可以被用于接收在鍍工藝38中使用的鎳和錫涂層陽極。開口 56在完成的匯流條上沒有其他的用處。密封夾緊裝置42還包括在夾緊裝置頂部44的向下面向的表面60上提供的密封件58和可以被用于關(guān)于夾緊裝置底部46密封陽極48和定向銷54的若干密封件，所述若干密封件每個(gè)以62指示。密封件58、62可以由PTFE材料制造，通常被用于密封并且能夠承受PH和溫度要求。其他可選物存在。
[0043]與密封夾緊裝置42有關(guān)的一個(gè)缺點(diǎn)是用于陽極氧化工藝34的陽極48可以用非導(dǎo)電性PTFE來涂覆。這可能是并不期望的，因?yàn)镻TFE材料可能阻止陽極48連續(xù)不斷地被重新使用。為了阻止陽極48被涂覆，陽極可以以用于夾緊裝置底部46的密封件提供所需的保護(hù)這樣的方式被整合到夾緊裝置頂部44中。如所示出，陽極48被暴露。然而，這個(gè)問題通過將陽極48與夾緊裝置頂部44整合而容易被解決。
[0044]圖7圖示關(guān)于圖3所示出的和描述的方法30的兩個(gè)可選的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，通常以70指示的方法包括通常以72指示的預(yù)調(diào)節(jié)工藝、通常以74指示的陽極氧化工藝、以及通常以76指示的任選的鍍工藝。如所示出，預(yù)調(diào)節(jié)工藝72與關(guān)于方法30的在圖3中示出的預(yù)調(diào)節(jié)工藝32相同。
[0045]然后，匯流條通過陽極氧化工藝74來處理。如所示出，匯流條通過密封夾緊裝置不被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。陽極氧化工藝74包括用具有小于I的pH值的酸溶液使匯流條去污。在某些實(shí)施例中，酸溶液是具有約50%的溶液濃度的硝酸(HNO3)。
[0046]在沖洗匯流條之后，使匯流條經(jīng)歷鍍工藝76。在一個(gè)實(shí)施例中，鍍工藝76包括鍍鋅步驟。鍍鋅溶液包括在21°C至46 °C的溫度下具有大于12的pH的持續(xù)15秒至120秒的鋅酸鋁EN溶液。將匯流條再次沖洗，并且然后經(jīng)歷剝離步驟，剝離步驟包括在20°C的溫度下在具有pH約I的50 %的溶液濃度的硝酸(HNO3)浴中持續(xù)5秒至10秒來剝離匯流條。鍍工藝76還包括沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷與上文描述的鍍鋅步驟相同的另一個(gè)鍍鋅步驟。
[0047]在施加鋅涂層之后，沖洗匯流條并且然后通過密封夾緊裝置將匯流條保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。在另一次沖洗和去污步驟之后，匯流條被沖洗并且然后在20°C下以1.2A/dm2至2A/dm2的電流經(jīng)歷具有約I的pH的陽極氧化劑持續(xù)一分鐘或更多分鐘。在某些實(shí)施例中，陽極氧化劑是具有約20%的溶液濃度的硫酸(H2SO4)。鍍工藝76還包括用合適的溶液沖洗匯流條，并且用具有在7和8之間的pH的水/染料溶液在20°C下使匯流條冷卻。鍍工藝76還包括用合適的溶液沖洗匯流條，用具有PH在7和8之間的水在80°C至95°C的溫度下密封匯流條，并且在匯流條上進(jìn)行最后的沖洗步驟。在密封和沖洗之后，將匯流條浸在具有PH為約3的涂料或硅烷溶液中。然后，沖洗匯流條并且從密封夾緊裝置中移出匯流條。
[0048]任選的鍍工藝76還包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍鎳步驟。當(dāng)使用時(shí)，鍍工藝76的鍍鎳步驟包括在具有2A/dm2至6A/dm2的鎳浴(例如瓦特鍍浴沖在46°C至71°C的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。任選的鍍工藝76還包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍錫步驟。鍍錫步驟包括在具有至ΙΟΑ/dm2的錫浴中在20°C至30°C的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。并且最后，任選的鍍工藝76還包括沖洗匯流條、中和匯流條、再次沖洗匯流條并且使匯流條經(jīng)歷后浸步驟。
[0049]圖7圖示通常以80指示的另一種方法，其包括通常以82指示的預(yù)調(diào)節(jié)工藝、通常以84指示的陽極氧化工藝以及通常以86指示的任選的鍍工藝。如所示出，預(yù)調(diào)節(jié)工藝82與關(guān)于方法30、70分別描述的預(yù)調(diào)節(jié)工藝32、72相同。在預(yù)調(diào)節(jié)工藝82之后，匯流條通過陽極氧化工藝84被處理。陽極氧化工藝84包括用具有小于I的pH值的酸溶液使匯流條去污。在某些實(shí)施例中，酸溶液是具有約50 %的溶液濃度的硝酸(HNO3)。然后，沖洗匯流條。
[0050]在沖洗匯流條之后，匯流條通過密封夾緊裝置被保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ诹硪粋€(gè)沖洗步驟之后，將匯流條浸在具有PH約3的涂料或硅烷溶液中。然后，沖洗匯流條并且從密封夾緊裝置中移出匯流條。當(dāng)使用時(shí)，鍍工藝86包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍鎳步驟。鍍鎳步驟包括在具有2A/dm2至6A/dm2的鎳浴(例如瓦特鍍浴)中在46°(:至71°(:的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。任選的鍍工藝86還包括再次沖洗匯流條，并且使匯流條經(jīng)歷鍍錫步驟。鍍錫步驟包括在具有至ΙΟΑ/dm2的錫浴中在20°C至30°C的溫度下鍍匯流條持續(xù)一分鐘至若干分鐘。并且最后，任選的鍍工藝86還包括沖洗匯流條、中和匯流條、再次沖洗匯流條并且使匯流條經(jīng)歷后浸步驟。
[0051]應(yīng)當(dāng)觀察到，本文公開的匯流條的處理方法包括錫，所述錫是在UPS工業(yè)中使用的可接受的金屬。在方法中，涂層僅被施加于導(dǎo)電的表面。因此，可以實(shí)現(xiàn)涂層產(chǎn)物的較少的浪費(fèi)。此外，當(dāng)與現(xiàn)有完全涂覆工藝相比時(shí)，本文公開的方法呈現(xiàn)降低空間使用(更緊密的產(chǎn)物)和較高的設(shè)計(jì)自由度的能力，因?yàn)閰R流條可以彼此被放置成更緊密。電弧閃光事件(arch flash event)趨向傳播，所以一個(gè)閃光可以開始導(dǎo)致機(jī)柜(cabinet)內(nèi)的嚴(yán)重?fù)p害的新的閃光。非導(dǎo)電表面可以明顯地限制電弧閃光可以如何轉(zhuǎn)播，這轉(zhuǎn)而將提供了降低的保修成本(warranty cost)。短路還可以阻止傳播，因?yàn)閰R流條可以彼此偏轉(zhuǎn)并且接觸，而沒有影響(形成新的短路)。如果涂層剝?nèi)セ蛐纬身殸钗?，那么?dǎo)電材料的自由顆?？梢栽跈C(jī)柜內(nèi)自由地流動(dòng)。通過僅在嚴(yán)格地需要情況下的表面上施加涂層，形成的自由顆粒的量可以被消除或明顯地被降低。
[0052]因此已經(jīng)描述了本公開內(nèi)容的至少一個(gè)實(shí)施例的若干方面，應(yīng)理解的是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，各種變更、修改、和改進(jìn)將是容易發(fā)生的。這樣的變更、修改和改進(jìn)被認(rèn)為是本公開內(nèi)容的部分，且被認(rèn)為落入在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)。因此，前面的描述和附圖僅是示例性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種處理鋁匯流條的表面的方法，所述方法包括: 預(yù)調(diào)節(jié)所述匯流條的所述表面； 使所述匯流條的所述表面的一部分陽極氧化；以及 用至少一種金屬鍍所述匯流條的所述表面的另一部分。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述匯流條的所述表面的一部分陽極氧化包括將所述匯流條固定在密封夾緊裝置中。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中使所述匯流條的所述表面的一部分陽極氧化還包括用酸溶液使所述匯流條去污。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中使所述匯流條的所述表面的一部分陽極氧化還包括施加陽極氧化劑。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中使所述匯流條的所述表面的一部分陽極氧化還包括用水/染料溶液將所述匯流條著色并且用水密封所述匯流條。6.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括將保護(hù)層施加在所述匯流條的所述表面的所述一部分上。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述保護(hù)層由PTFE制造。8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述密封夾緊裝置在施加所述保護(hù)層之后被移除。9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鍍工藝包括用至少一個(gè)鋅涂層鍍所述匯流條的所述另一部分。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述鍍工藝還包括用鎳涂層鍍所述匯流條的所述另一部分。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述鍍工藝還包括用錫涂層鍍所述匯流條的所述另一部分。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述鍍工藝還包括中和所述匯流條的所述另一部分，并且使所述匯流條的所述另一部分經(jīng)歷后浸步驟。13.—種用于固定用于處理工藝的匯流條的固定裝置，所述固定裝置包括: 夾緊裝置頂部，其被配置為接合所述匯流條的頂部表面； 夾緊裝置底部，其被配置為接合所述匯流條的頂部底面；以及 蟹鉗，其被配置為將力施加在所述夾緊裝置頂部和所述夾緊裝置底部上以將所述匯流條固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?4.如權(quán)利要求13所述的固定裝置，其中所述蟹鉗永久地被附接至所述夾緊裝置頂部和所述夾緊裝置底部。15.如權(quán)利要求13所述的固定裝置，其中所述夾緊裝置頂部和所述夾緊裝置底部由具有良好空間穩(wěn)定性的固體材料制造。16.如權(quán)利要求13所述的固定裝置，還包括用于進(jìn)行陽極氧化工藝的陽極。17.如權(quán)利要求16所述的固定裝置，其中所述陽極延伸經(jīng)過所述夾緊裝置底部，使得所述陽極的末端被暴露在所述夾緊裝置底部的向上面向的表面上。18.如權(quán)利要求13所述的固定裝置，還包括將所述夾緊裝置在正確的位置定向的定向銷。19.如權(quán)利要求18所述的固定裝置，其中所述定向銷從所述夾緊裝置底部的向上面向的表面延伸，所述定向銷被接納在所述匯流條中形成的開口內(nèi)。20.如權(quán)利要求13所述的固定裝置，還包括設(shè)置在所述夾緊裝置頂部的向下面向的表面上的密封件和設(shè)置在所述夾緊裝置底部的向上面向的表面上的密封件。
【文檔編號】H02B1/20GK105900181SQ201380081970
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2013年12月3日
【發(fā)明人】克里斯蒂安·西爾貝鮑爾, 克勞斯·艾博杰戈·安德森
【申請人】施耐德電氣It公司