تفاوت مفتول مس با آلومینیوم
مس و آلومینیوم، متداولترین موادی هستند که در ساخت مفتول و سیمهای برق استفاده میشوند. عمدة تفاوت بین مفتول مس و آلومینیوم مربوط به مقاومت، رسانایی، وزن و هزینه تهیه آنهاست. آلومینیوم از اولیل سال ۱۹۰۰ توسط شرکتهای تأسیساتی برای انتقال برق استفاده میشود. به نظر میرسد که از نظر تناسب وزن، انعطاف پذیری و صرفه اقتصادی از مزایای بیشتری نسبت به مس برخوردار است اما مس رسانایی بالاتری نسبت به آلومینیوم داشته و مقاومت کششی نسبتا بالا و شکل پذیری بیشتری دارد.
مفتول سازی از هر دوی این فلزات انجام میپذیرد که هر دوی این موارد مزایا و معایبی دارند.
خوردگی یا زنگ زدگی
مفتول مسی و مفتول آلومینیومی هر دو دچار زنگزدگی میشوند. زنگ مس به رنگ سبز و زنگ آلومینیوم به رنگ سفید در میآید. در ظاهر مشکلی وجود ندارد و فرقی بینشان مشهود نیست، اما نه تنها اکسید آلومینیوم رسانایی الکتریکی ندارد، بلکه رسانایی مفتول را به حد قابل توجهی کمتر میکند، این درحالیست که اکسید مس نیز مانند خودش رسانایی الکتریکی داشته و مشکلات زیادی به همراه ندارد.
سختی
مس و آلومینیوم هر دو شکل پذیری بسیاری دارند و قابلیت مفتولی شدن به خوبی این ویژگی را نمایان میکند، اما به هرحال آلومینیوم نرمتر از مس است. نرمتر بودن آلومینیوم اگرچه در نگاه اول یک مزیت محسوب شود اما به زودی خواهید فهمید چرا با وجود نرمتر بودن آن بازهم مفتول مسی را به آن ترجیح میدهند.
گسترش فلز
هنگام هدایت برق، فلز مقداری گرم میشود و این گرم شدم در مس و آلومینیوم مشترک است، اما این پایان ماجرا نیست! آلومینیوم نسبت به مس انبساط گرمایی بالاتری دارد و با بالا رفتن دما بیشتر از مس منبسط میشود.
موارد بالا را در نظر بگیرید. حال به شما میگویم اگر استفاده از مفتول آلومینیومی ممکن است آتش سوزی ایجاد کند. اما چرا؟
با گسترش استفاده از آلومینیوم در مفتول سازی، سیم و کابل به سرعت مشخص شد که سیم کشی آلومینیوم، باعث ایجاد چراغهای سوسوزن، اتصالات الکتریکی گرم و حتی سوختن یا ذوب شدن عایق سیم کشی میشود. نرم بودن بیش از حد آلومینیوم باعث سریعتر گرم شدن آن شده و حتی ذوب عایق سیم و آتش سوزی میشود. انبساط و انقباض پی در پی و شدید آلومینیوم اتصالهای شل شده ای بوجود میآورد که منجر به جرقه و آتشسوزی میشوند. همچنین مقاومت به وجود آمده از اکسید آلومینیوم در اثر اختلالی که در هدایت جریان برق ایجاد میکند موجب گرم شدن مفتول و آتش سوزی میشود.
اما چرا گاهی اوقات مفتول آلومینیوم را به مفتول مس ترجیح میدهند؟
صرفه اقتصادی! پس از افزایش قیمت مس، این اتفاق افتاد که مفتول آلومینیوم را به مفتول مس ترجیح دادند. قیمت مس بالاتر از آلومینیوم است، این درحالی است که مقدار برابری از آلومینیوم ۵۰ درصد بیشتر از مس مساحت دارد و این دقیقا به معنی صرفی اقتصادی بسیار زیاد است.
اما قیمت بالای مس صد در صد بی دلیل نیست. مس بر خلاف آلومینیوم -که با اکسید شدن کارایی خود را از دست داده و خطر آفرین میشود- با اکسید شدن خواص خود را از دست نداده و به کار خود ادامه میدهد. مس برای صنعت برق انتخاب بسیار ایمنتری است و البته کارایی بالاتری هم دارد، رسانایی بالای مس باعث میشود از مس در نیروگاهها هم استفاده شود. مس مقاومت کمتری نیز دارد که همین امر موجب هدایت پذیری بالاتر آن میشود.
درکل مزیت اصلی مفتول مس، قدرت و انعطاف پذیری آن است. انعطاف پذیری، مفتول سازی و نصب را آسان میکند رسانایی در مس بهقدری زیاد است که نیازمند هادیهای کوچکی میشوید و به دلیل مقاومت فیزیکی آن اطمینان خواهید داشت که اتصالات محکم و ایمنی دارید. همچنین انعطاف پذیری بالای مس به شما این تضمین را میدهد که هیچ گونه خطر شکستگی درباره مس وجود ندارد. در واقع تنها عیب مس گران بودن آن است.
به طور کلی به صورت زیر میتوانید مفتول مس و آلومینیوم را مقایسه کنید:
- سیمهای آلومینیومی خورنده هستند و میتوانند موجب آتش سوزی شوند.
- سیم مسی کششی است و از نظر هدایت برق از آلومینیوم بهتر عمل میکند.
- مفتول آلومینیوم از مفتول مس سبکتر است.
- مفتول مس مقاومت الکتریکی و فیزیکی بیشتری از آلومینیوم دارد.
- مس در دماهای بالاتری نسبت به آلومینیوم منبسط و دماهای پایینتری منقبض میشود. به عبارتی تغییرات حرارتی بیشتری را تحمل میکند.
- مفتول مس قابلیت لحیم شدن دارد.