การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนโทรคมนาคม

การเลือกใช้โลหะเพียงชนิดเดียวที่สามารถใช้งานได้ทุกอย่างบนเสาอากาศโทรคมนาคมนั้นเป็นความเชื่อผิดๆ ที่ควรลบล้างเสียตั้งแต่เนิ่นๆ ความแรงของสัญญาณ ความทนทานต่อสภาพอากาศ และน้ำหนักของเสา ล้วนเป็นปัจจัยที่ดึงดูดการออกแบบในสามทิศทางที่แตกต่างกัน และไม่มีโลหะผสมใดในท้องตลาดที่สามารถแก้ปัญหาทั้งสามอย่างได้พร้อมกัน ทีมงานติดตั้งเสาต้องการความเบา ทีมงานด้านคลื่นวิทยุต้องการการนำไฟฟ้าที่ดี และหัวหน้างานภาคสนามต้องการวัสดุที่ทนทานต่ออากาศที่มีเกลือปนได้โดยไม่มีปัญหา

ความตึงเครียดนั้นหล่อหลอมทุกสิ่ง ส่วนประกอบโทรคมนาคม การเลือกใช้วัสดุในการสร้างสถานีฐานนั้นมีความสำคัญ การเลือกโลหะที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลเสียต่อระยะเวลาการให้บริการที่สั้นลง คุณภาพสัญญาณที่ลดลง หรือชิ้นส่วนที่ขึ้นสนิมก่อนฤดูหนาวครั้งที่สอง การจับคู่โลหะให้ถูกต้องนั้นต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจว่าโลหะแต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่ดีอย่างไร และมีจุดอ่อนตรงไหนเมื่อรับน้ำหนักมาก

เหตุใดการเลือกวัสดุจึงส่งผลต่อประสิทธิภาพด้านโทรคมนาคม

สถานีฐานไม่ได้แค่ส่งสัญญาณผ่านจุดติดตั้งเท่านั้น แต่ยังต้องรับแรงจากลม เกลือในอากาศ รังสียูวี และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละวัน ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งผลกระทบต่อทุกส่วนของโครงยึด ตัวเรือน และหน้าสัมผัส RF พร้อมกัน การเลือกใช้โลหะผสมที่ไม่เหมาะสมจะยิ่งเพิ่มความเครียดเหล่านั้น ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลงและคุณภาพสัญญาณอ่อนลงทั่วทั้งพื้นที่

ข้อกำหนดเชิงกลสามประการเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการเลือกวัสดุสำหรับเสาอากาศโทรคมนาคมและอุปกรณ์สถานีฐาน:

●   ค่าการนำไฟฟ้า สำหรับเส้นทางคลื่นวิทยุ สายดิน และพื้นผิวป้องกันคลื่น

●   ความทนทานต่อการกัดกร่อน สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างภายนอกอาคารภายใต้สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

●   ความหนาแน่นต่ำ สำหรับชุดประกอบที่ติดตั้งบนเสา ซึ่งน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้พิกัดรับน้ำหนักสูงขึ้น

ไม่มีโลหะผสมชนิดใดชนิดหนึ่งที่เหนือกว่าโลหะผสมอื่นๆ ทั้งสามอย่างในระดับสูงสุด การออกแบบที่ชาญฉลาดจะเลือกโลหะแต่ละชนิดให้เหมาะสมกับบทบาทที่มันทำได้ดีที่สุด ซึ่งทำให้ทองแดงเบริลเลียม สแตนเลส และอลูมิเนียมถูกนำมารวมอยู่ในกลุ่มวัสดุเดียวกัน

ทองแดงเบริลเลียมพิสูจน์คุณค่าของมันในเส้นทางคลื่นวิทยุ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณเริ่มต้นที่จุดสัมผัส ทองแดงเบริลเลียมนำกระแสไฟฟ้าได้ใกล้เคียงกับทองแดงบริสุทธิ์ และโลหะผสมนี้จะคืนตัวกลับสู่ตำแหน่งเดิมหลังจากวงจรการเชื่อมต่อหลายพันครั้งโดยไม่สูญเสียแรงตึง การผสมผสานนี้ทำให้ C17200 เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้ในชิ้นส่วนโทรคมนาคม โดยเฉพาะในส่วนที่หน้าสัมผัส RF, นิ้วป้องกันสัญญาณรบกวน และสปริงของตัวเชื่อมต่อต้องรับน้ำหนัก

สามคุณลักษณะที่ทำให้ BeCu โดดเด่นในงานปั๊มขึ้นรูปอิเล็กทรอนิกส์:

●   ความจำยืดหยุ่น ที่คงแรงกดสัมผัสไว้ได้แม้หลังจากการงอตัวซ้ำๆ

●   ค่าการนำไฟฟ้าอยู่ ในช่วง 22-28% IACS สำหรับเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง

●   อายุการใช้งาน ที่ทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนของชุดเสาอากาศ

ที่Fortuna เราใช้โลหะผสม C17200 ผ่านกระบวนการขึ้นรูปหลายขั้นตอนเพื่อผลิตเฟรมป้องกัน พินคอนแทค และขั้วต่อที่ใช้ในการสร้างสถานีฐาน 5G คุณสมบัติความยืดหยุ่นของโลหะผสมนี้ทำให้จำเป็นต้องอบชุบแข็งหลังจากการขึ้นรูป ซึ่งจะช่วยปรับสภาพความแข็งแรงขั้นสุดท้ายให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานภาคสนาม การข้ามขั้นตอนการอบชุบแข็งนี้จะทำให้แรงสัมผัสลดลงอย่างมากในรอบการเชื่อมต่อครั้งแรก

เคล็ดลับมือโปร : กำหนดสเปคความแข็งของโลหะผสมทองแดง-อะลูมิเนียม (BeCu) หลังจากขึ้นรูปแล้ว ไม่ใช่ก่อนขึ้นรูป ความแข็งระดับโรงงานที่อ่อนกว่าจะทำให้การขึ้นรูปสะอาดกว่า จากนั้นการอบชุบแข็งจะทำให้ชิ้นส่วนสำเร็จรูปมีความแข็งตามเป้าหมายโดยไม่แตกร้าวในแม่พิมพ์

ขาตั้งสแตนเลสสำหรับใช้งานกลางแจ้ง

อุปกรณ์โทรคมนาคมกลางแจ้งต้องเผชิญกับความเสียหายอย่างหนักปีแล้วปีเล่า ละอองเกลือ ฝนที่ตกหนัก และรังสียูวีต่างกัดกร่อนเหล็กกล้าคาร์บอนภายในฤดูกาลเดียว ซึ่งเป็นจุดที่เหล็กกล้าไร้สนิม SUS304 และ SUS316L เข้ามามีบทบาท เหล็กกล้าไร้สนิมทั้งสองเกรดนี้ขึ้นรูปได้ดีภายใต้กระบวนการปั๊มขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์แบบต่อเนื่อง และคงสภาพผิวได้ดีตลอดหลายสิบปีของการใช้งานบนเสาโทรคมนาคม

การคัดเลือกเกรดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการให้บริการ:

●  SUS304 สำหรับสถานีฐานภายในประเทศและอุปกรณ์แร็คแบบมีที่กำบัง

●  SUS316L สำหรับพื้นที่ชายฝั่ง การติดตั้งบนดาดฟ้า และพื้นที่ปนเปื้อนมลพิษทางอุตสาหกรรม

●  SUS303 สำหรับชิ้นส่วนกลึง CNC ที่ความสามารถในการขึ้นรูปมีความสำคัญมากกว่าความสามารถในการเชื่อม

โรงงานของเราใช้เครื่องปั๊มขึ้นรูปโลหะทั้งสามเกรดที่มีกำลังสูงสุดถึง 300 ตัน สำหรับผลิตเคสป้องกัน ตัวยึด และแผ่นรองเสาอากาศ การสึกหรอจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วบนสแตนเลสดิบ ดังนั้นการใช้เครื่องมือเคลือบผิว (TiN หรือ CrN) จะช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้มากเมื่อเทียบกับแม่พิมพ์ที่ไม่เคลือบผิว

ขั้นตอนการเคลือบผิวหลังการขึ้นรูปจะกำจัดเหล็กอิสระออกจากพื้นผิวที่ปั๊มขึ้นรูป ซึ่งช่วยลดการกัดกร่อนของพื้นผิวก่อนที่ชิ้นส่วนจะออกจากโรงงาน ขั้นตอนนี้เพียงขั้นตอนเดียวก็คุ้มค่ากับต้นทุนหลายเท่าตัวในการใช้งานในพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่การกัดกร่อนจากคลอไรด์เริ่มต้นตั้งแต่วันแรก

อะลูมิเนียมช่วยลดน้ำหนักของหอคอย

น้ำหนักที่กดลงบนยอดเสาส่งสัญญาณนั้นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทุกๆ ตัวยึด โครงครอบเรดาร์ และแผงครอบที่ยึดติดกับเสาส่งสัญญาณ จะทำให้มวลรวมเพิ่มขึ้นจนไปชนกับพิกัดโครงสร้างของเสาหรือฐานยึดบนหลังคา อะลูมิเนียมช่วยลดน้ำหนักดังกล่าวลงได้อย่างมาก โดยมีความหนาแน่นประมาณหนึ่งในสามของเหล็กกล้าไร้สนิมในรูปทรงเรขาคณิตที่เทียบเคียงกันได้

ผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมอลูมิเนียมอัลลอยด์ AL6061 และ AL6262 สำหรับชิ้นส่วนโทรคมนาคม ซึ่งน้ำหนักเป็นปัจจัยสำคัญในข้อกำหนด:

●  AL6061-T6 สำหรับโครงยึด แผ่นยึด และตัวเรือนที่ผ่านการกลึง

●  AL6262 สำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วน CNC แบบอิสระ เช่น ตัวเรือนคอนเนคเตอร์และตัวเรือน RF

●  AL5052 สำหรับแผงเรโดมขึ้นรูปและโครงสร้างหุ้มแบบดึงลึกตามคำขอ

ค่าการนำความร้อนสูงในอลูมิเนียมทั้งสามเกรด ทำให้สามารถใช้อลูมิเนียมเป็นตัวกระจายความร้อนสำหรับช่องกรองและตัวเรือนแอมพลิฟายเออร์ได้ ฟังก์ชันเสริมนี้ช่วยลดชิ้นส่วนระบายความร้อนแยกต่างหากในชุดประกอบ และช่วยลดทั้งต้นทุนและจำนวนชิ้นส่วน

อะลูมิเนียมดิบจะเกิดการกัดกร่อนในอากาศใต้น้ำ ดังนั้นการชุบอะโนไดซ์หรือการเคลือบโครเมตจึงช่วยปกป้องพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ใช้งานกลางแจ้งได้ การแยกทางไฟฟ้าก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากอะลูมิเนียมที่สัมผัสกับตัวยึดสแตนเลสหรือทองแดงจะก่อให้เกิดเซลล์การกัดกร่อนที่ทุกรอยต่อ การใช้แหวนรองฉนวนหรือฮาร์ดแวร์สแตนเลสที่มีการเคลือบไดอิเล็กทริกจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้อย่างเรียบร้อยในขั้นตอนการประกอบ

การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน

ตารางด้านล่างแสดงลำดับของโลหะทั้งสามชนิดตามปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลต่อการเลือกใช้วัสดุในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม ตัวเลขเหล่านี้สะท้อนถึงค่าอ้างอิงทั่วไปที่ทีมวิศวกรรมของเราใช้ระหว่างการตรวจสอบ DFM (Design for Manufacturing) ในโครงการขึ้นรูปโลหะด้วยการปั๊มขึ้นรูป

ไม่มีคอลัมน์ใดที่ได้เปรียบในทุกแถว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครงสร้างโทรคมนาคมที่พร้อมสำหรับการผลิตจึงผสมผสานโลหะผสมทั้งสามชนิดเข้าด้วยกันในชิ้นส่วนประกอบเดียว

การจับคู่ที่ชาญฉลาดเพื่อการสร้างที่ใช้งานได้ยาวนาน

การจับคู่วัสดุจะได้ผลดีที่สุดเมื่อโลหะแต่ละชนิดทำหน้าที่ที่มันทำได้ดีที่สุด ตัวกรองสัญญาณในสถานีฐานแสดงให้เห็นถึงสิ่งนี้ได้อย่างชัดเจน ตัวเรือนภายนอกทำจากอะลูมิเนียมเพื่อลดน้ำหนักและระบายความร้อน สกรูปรับแต่งและหน้าสัมผัสทำจากทองแดงเบริลเลียมเพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ และหน้าแปลนยึดเชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดเข้ากับขายึดสแตนเลสบนขาตั้งเสาอากาศ

การจับคู่ที่ทีมงานของเราจัดทำขึ้นสำหรับลูกค้าในอุตสาหกรรมโทรคมนาคมโดยทั่วไป ได้แก่:

●   แผ่นป้องกันสัญญาณรบกวน BeCu อยู่ภายใน ตัวเรือน RF อะลูมิเนียม บน ฐานสแตนเลส

●   ขั้วต่อ BeCu ภายใน ตัวเรือนคอนเนคเตอร์สแตนเลส สำหรับกล่องเชื่อมต่อที่ต้องเผชิญกับสภาพอากาศ

●   โครงโดมเรดาร์อะลูมิเนียม พร้อม อุปกรณ์สแตนเลส และ จุดยึดแบบแยกส่วน ที่ช่วยป้องกันการกัดกร่อนจากปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี

ชิ้นส่วนประกอบที่ใช้วัสดุต่างกันจำเป็นต้องมีการตกแต่งพื้นผิวอย่างระมัดระวังในทุกจุดสัมผัส โรงงานของเราใช้วิธีการชุบนิกเกิลแบบเลือกเฉพาะจุดบนรอยต่อระหว่างอะลูมิเนียมและทองแดง ซึ่งจะสร้างเส้นทางการนำไฟฟ้าที่เสถียรระหว่างโลหะทั้งสองชนิดและลดความต้านทานการสัมผัสตลอดอายุการใช้งาน

เคล็ดลับสำคัญ : ควรเลือกวัสดุของตัวยึดให้เหมาะสมก่อนที่จะทำการยึดตัวเรือนโลหะ การใช้สลักเกลียวสแตนเลสกับแผ่นอลูมิเนียมดิบจะทำให้เกิดการกัดกร่อนภายในไม่กี่สัปดาห์ในอากาศชายฝั่งทะเล การใช้อลูมิเนียมเคลือบโครเมตควบคู่กับชิ้นส่วนสแตนเลสที่แยกออกจากกันจะช่วยยืดอายุการใช้งานได้นานกว่าสิบปี

สรุปแล้ว

การเลือกวัสดุสำหรับชิ้นส่วนโทรคมนาคมนั้นขึ้นอยู่กับการจับคู่โลหะแต่ละชนิดกับหน้าที่ที่ระบุในแบบแปลน ทองแดงเบริลเลียมทำหน้าที่นำสัญญาณ เหล็กกล้าไร้สนิมทำหน้าที่โครงสร้าง และอะลูมิเนียมช่วยลดน้ำหนักของชิ้นส่วนประกอบโดยไม่ลดประสิทธิภาพ การบังคับใช้โลหะชนิดใดชนิดหนึ่งกับบทบาทที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลเสียในระยะยาว

ทีมของเราผลิต การประทับตราอิเล็กทรอนิกส์ และ ชิ้นส่วนกลึง CNC เราคัดสรรโลหะผสมทั้งสามตระกูลสำหรับผู้ผลิตเสาอากาศ ผู้ผลิตสถานีฐาน และลูกค้าโครงสร้างพื้นฐาน 5G ทั่วโลก ส่งแบบร่างและข้อมูลจำเพาะสภาพแวดล้อมการใช้งานมาให้เรา แล้วเราจะกำหนดเกรด ความแข็ง และการตกแต่งที่เหมาะสมสำหรับแต่ละชิ้นส่วน