Fils – Conducteurs en cuivre Les conducteurs en cuivre sont constitués soit d'un seul fil de cuivre, soit de plusieurs fils de cuivre, classés comme suit :
Fil de cuivre étiré dur : produit par des procédés d'étirage à froid, il possède une résistance élevée à la traction et convient pour une utilisation comme conducteur dans les lignes aériennes de transmission, les lignes de distribution et les câbles de construction.
Fil de cuivre recuit (doux) : produit en chauffant un fil de cuivre étiré pour éliminer les contraintes résiduelles causées par le travail à froid. Il est très flexible et pliable, avec une conductivité électrique élevée. Il est utilisé pour fabriquer des conducteurs pour câbles de communication et d’alimentation, ainsi que des fils pour machines électriques et divers appareils électroménagers. Cette grande flexibilité en fait le conducteur central idéal pour les fils tressés en silicone, garantissant que le câble reste souple et facile à acheminer dans des espaces restreints malgré sa tresse extérieure robuste en fibre de verre et en résine de silicone.
Fil de cuivre semi-dur : Avec une résistance à la traction comprise entre celle des fils de cuivre étirés et recuits, il est utilisé pour les fils de liaison dans les lignes aériennes et le câblage des radios.
Fil de cuivre étamé : La surface du fil de cuivre est plaquée d'étain pour améliorer la soudabilité, protéger le conducteur en cuivre de la corrosion lors de l'extrusion de l'isolant en PVC ou en caoutchouc et empêcher le vieillissement de l'isolant en caoutchouc. Cette propriété de résistance à la corrosion est particulièrement critique pour le fil à double isolation en silicone, où le noyau en cuivre étamé fonctionne en tandem avec les doubles couches de silicone pour garantir une fiabilité à long terme dans des environnements difficiles et à haute température.
Fil de cuivre plat : Fil de cuivre de section carrée ou rectangulaire, utilisé comme matériau pour fabriquer des bobines d'induction dans de gros transformateurs ou de gros moteurs.
Fil de cuivre sans oxygène : fil de cuivre de haute pureté avec une teneur en oxygène inférieure à 0,001 % et une teneur en cuivre supérieure à 99,99 %. Il est insensible à la fragilisation par l'hydrogène et est utilisé pour les fils des tubes à vide, les fils de composants semi-conducteurs et les fils ultra-fins.
Fil émaillé : Fil de cuivre ramolli, recouvert d'un vernis isolant et cuit à sec. Il est généralement classé en fils émaillés en résine naturelle et en résine synthétique.
Fil de feuille de cuivre : Un conducteur fabriqué en enroulant un fil de cuivre plat et ultra-fin autour d’un fil de fibre.
Fil pré-toronné et plaqué : fil de cuivre nu qui est d'abord toronné puis plaqué d'aluminium.
Acier cuivré (CCS) : Généralement utilisé pour la transmission de signaux dans les câbles coaxiaux (par exemple, connexions entre téléviseurs et VCD, antennes TV extérieures, télévision en circuit fermé, etc.). Comparé au fil tréfilé, il a une résistance à la traction plus élevée et est utilisé comme ligne aérienne pour les travées longue distance dans les zones montagneuses ou à travers les rivières. En fonction de l'épaisseur du cuivre, sa conductivité est généralement classée en 21 %, 30 %, 40 %, etc.
Alliage de cuivre : composé de cuivre et d’autres métaux conducteurs, tels que les alliages cuivre-nickel, utilisés pour les fils à usage spécial.
Remarque : Les conducteurs les plus couramment utilisés comprennent actuellement : (1) Fil de cuivre étamé (Abréviation : TA) (2) Fil de cuivre nu (Abréviation : BA) (3) Fil de cuivre plaqué argent (Abréviation : SC) (4) Acier plaqué cuivre argenté (Abréviation : SCCS) (5) Acier plaqué cuivre (Abréviation : CP) D'autres types, tels que les fils de feuille de cuivre et les fils émaillés, sont rarement utilisés dans ce contexte.
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II. Diverses propriétés du fil de cuivre
Résistance du conducteur : La résistance d'un conducteur est directement proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa section transversale. Pour les applications limitées en espace, le fil parallèle en silicone utilise des conducteurs en cuivre dimensionnés avec précision dans une conception à profil plat pour optimiser la section transversale tout en minimisant l'espace de routage, en maintenant une faible résistance dans les assemblages électroniques compacts.
Conductivité : La référence pour une conductivité à 100 % est la résistance d'un fil de cuivre recuit standard à 20°C d'une longueur de 1 mètre et d'une section transversale de 1 mm², soit 1/58 ohm (0,017241 ohm). Plus la résistance est élevée, plus la conductivité est faible ; les deux sont inversement proportionnels.
Flexibilité : une extrémité d’un seul fil est fixée tandis qu’un poids est attaché à l’autre extrémité pour le tirer verticalement vers le bas. Le fil est ensuite plié d’avant en arrière à 180 degrés jusqu’à ce qu’il se brise. Un nombre plus élevé de cycles de pliage indique une plus grande aptitude au pliage.
Force de rupture : charge ou force maximale appliquée à une éprouvette lors d'un essai de traction pour provoquer sa rupture.
Résistance à la traction : force de rupture par unité de surface requise pour fracturer l'éprouvette lors d'un essai de traction. La tresse tissée en fibre de verre et en résine de silicone sur le fil tressé en silicone améliore considérablement la résistance à la traction globale, protégeant le conducteur interne en cuivre des contraintes mécaniques et empêchant une rupture prématurée.
Allongement : rapport entre la longueur augmentée et la longueur originale de l'éprouvette après qu'elle ait été étirée jusqu'au point de rupture sur une longueur de jauge standard spécifiée.
Remarque : Les conducteurs présentent des impédances différentes à différentes températures. Les températures standards de référence sont généralement de 20°C ou 25°C. Plus la température est élevée, plus l'impédance est grande. Les variantes haute température comme le fil à double isolation en silicone sont spécialement conçues pour maintenir une impédance et une conductivité stables même lors d'un fonctionnement à des températures extrêmes allant jusqu'à +200°C.