Как я могу обеспечить низкоомные контакты заземления с алюминиевым корпусом?

Я строю проект электроники с алюминиевым корпусом. Я должен обосновать это - и очень хорошо - для безопасности человека. (Система выдерживает ток 300 А, и я хочу быть уверенным, что если в устройстве произойдет внутренний сбой, приводящий к возбуждению панели корпуса, то перегорит предохранитель, а не панель станет смертельной для прикосновения.)

Разумеется, алюминий образует слой оксида алюминия толщиной 4 нм в течение 100 пикосекунд соприкосновения с воздухом , а оксид алюминия является электрическим изолятором с удельным сопротивлением 1x10 ^ 14 Ом · см .

Соединение этих элементов означает, что между алюминиевым куском и 0,5- дюймовым проводящим диском (например, металлической шайбой), находящимся в идеальном контакте с ним, если сопротивление слоя оксида алюминия не нарушено, сопротивление составляет 31,5 мегаом .

Я знаю, что (например) механически затягивая вещи, в частности, с помощью стопорной шайбы с зубами, может легко проникать через слой оксида алюминия, но я ищу для промышленных спецификаций или наилучшей практики по выбору шайб и затягиванию разъемов, чтобы обеспечить это происходит. Эти заземляющие разъемы также могут быть удалены и заменены при обслуживании оборудования, и я хочу предоставить спецификации для их повторной установки, чтобы убедиться, что это сделано правильно, чтобы обеспечить прокалывание слоя оксида алюминия и поддержание проводимости.

Например, я хотел бы иметь возможность написать в руководстве по ремонту - с расчетами, основанными на источниках, которые я могу привести, - что-то типа «заменить стопорную шайбу новой, номер детали XXXXX, а затем затянуть болт до YYYY». Момент Ньютона крутящего момента, который обеспечит электрическое сопротивление корпуса менее 2,5 мОм. Проверьте это, проведя четырехточечное измерение сопротивления между контрольными точками 17 и 29, которое должно быть 5,0 мОм или менее ".

Мне также были бы интересны такие вещи, как проводящие смазки, которые я мог бы надеть на самонарезающие шпильки, которые могли бы особенно хорошо работать на алюминии для предотвращения образования оксидного слоя, а затем могли бы быть оставлены на месте.

Может ли кто-нибудь предложить несколько указателей на ресурсы, которые я мог бы использовать для изучения передовых методов работы с алюминием в качестве проводника, и которые я мог бы использовать для разработки набора руководящих принципов для ремонта и доработки электрических проводников, контактирующих с алюминием?

Я собираюсь уточнить, так что это становится ответом.

$m\Omega$

Существует превосходное исследование НАСА по методам, использовавшимся годами, и обоснованию их применения.

Как уже отмечалось, MIL-HDBK-419A том 1 и том 2 содержат множество приложений помощи.

Что касается окисления, то обычно используют химическое конверсионное покрытие для предотвращения окисления алюминия как в самолетах, так и на судах; это дает преимущество уменьшения общих коррозионных артефактов, поскольку сопряженная поверхность может быть тем же металлом, что и новое покрытие.

Обратите внимание , что электрохимическая коррозия (также известная как отличающаяся коррозия металла) может быть серьезной проблемой в авиации, и мы стремимся свести к минимуму (или исключить) как это добавляет затраты оператору система , так как коррозия будет в конечном счете , требует ремонта.

Не всегда очевидно, что для решения этого типа проблемы может быть оказана значительная помощь, если только вы не оказались (или не участвовали) в одной из отраслей, которые в ней нуждаются.

Существуют специализированные шайбы, предназначенные для создания газонепроницаемых соединений через слои анодирования. http://www.we-llc.com/docs/librariesprovider3/default-document-library/code-compliant-weeb-info-for-inspectors.pdf?sfvrsn=0

Я бы соблазнился анодировать корпус, так как не уверен, что слой оксида алюминия является эквивалентом анодирования. Я уверен, что создатели стиральных машин WEEB могли бы сказать вам.

Вы также можете попробовать сварку емкостным разрядом или сварку короткой дугой, которая в настоящее время используется для стальных электрических коробок и может быть выполнена также для алюминия. Это очень быстрая и надежная система. Вообще, кто делает коробки для электроники, может сделать это, спросите его. Помните также, что оксид алюминия очень хрупкий, а алюминий очень мягкий, поэтому, когда вы затягиваете болт, местное давление разрушает слой и обеспечивает хороший контакт с основным металлом.