Transportindustrie



Transportindustrie
Scheepsbouw
Vanwege hun goede weerstand tegen corrosie door zeewater zijn veel koperlegeringen, zoals aluminiumbrons, mangaanbrons, aluminiummessing, brons (tin-zinkbrons), wit staal en nikkel-koperlegering (monellegering), standaardmaterialen geworden voor de scheepsbouw. Over het algemeen zijn koper en koperlegeringen goed voor 2-3% van het dode gewicht van oorlogsschepen en koopvaardijschepen.
De propellers van oorlogsschepen en de meeste grote koopvaardijschepen zijn gemaakt van aluminiumbrons of messing. Elke propeller van een groot schip weegt 20-25 ton. De propellers van de vliegdekschepen Queen Elizabeth en Queen Mary wegen elk 3-5 ton. De zware staartassen van grote schepen zijn vaak gemaakt van "Admiral"-kanonmetaal en de conische bouten van de roeren en propellers zijn ook van hetzelfde materiaal gemaakt. Staal en koperlegeringen worden ook in grote hoeveelheden gebruikt in motoren en ketelruimten. Het eerste koopvaardijschip ter wereld dat op kernenergie werkte, gebruikte 30 ton witte koperen condensorbuizen. Aluminium messing buizen worden gebruikt als grote verwarmingsspiralen voor olietanks. Er zijn 12 van dergelijke olieopslagtanks op een schip van 100,000- ton en het bijbehorende verwarmingssysteem is vrij groot. De elektrische apparatuur aan boord is ook erg complex. De motoren, communicatiesystemen, enz. zijn bijna volledig afhankelijk van koper en koperlegeringen om te werken. De hutten van grote en kleine schepen zijn vaak versierd met staal en koperlegeringen. Zelfs voor houten boten is het het beste om stalen legering (meestal siliciumbrons) schroeven en spijkers te gebruiken om de houten structuur te bevestigen. Dergelijke schroeven kunnen massaal worden geproduceerd door te rollen.
Om te voorkomen dat de romp wordt verontreinigd door mariene organismen en dat dit de navigatie beïnvloedt, wordt vaak een kopercoating aangebracht ter bescherming. Soms wordt er koperhoudende verf gebruikt om het probleem op te lossen.
In de Tweede Wereldoorlog werden antimagnetische mijnenapparaten ontwikkeld om schepen te verdedigen tegen Duitse magnetische mijnen. Een cirkel van koperen riemen werd rond de stalen romp bevestigd en er werd een elektrische stroom doorheen geleid om het magnetische veld van het schip te neutraliseren, zodat de mijnen niet tot ontploffing zouden komen. Sinds 1944 zijn alle geallieerde schepen, in totaal ongeveer 18.000 schepen, uitgerust met dit ontmagnetiseringsapparaat en beschermd. Sommige grote slagschepen hebben hiervoor veel koper nodig. Een van hen heeft bijvoorbeeld een 28- mijl lange koperdraad en weegt ongeveer 30 ton.
Auto's
Elke auto gebruikt 10 tot 21 kilogram koper, wat varieert met het type en de grootte van de auto. Voor een kleine auto is het goed voor ongeveer 6 tot 9% van zijn eigen gewicht. Koper en koperlegeringen worden voornamelijk gebruikt in radiatoren, remsysteemleidingen, hydraulische apparaten, tandwielen, lagers, remwrijvingsblokken, stroomverdeling en stroomsystemen, ringen en verschillende verbindingen, accessoires en toebehoren. Daaronder gebruikt de radiator een relatief grote hoeveelheid staal. Moderne buisbandradiatoren gebruiken messingstrips om radiatorbuizen te lassen en dunne koperstrips om te buigen tot radiatorvinnen.
Om de prestaties van koperen radiatoren verder te verbeteren en hun concurrentievermogen ten opzichte van aluminium radiatoren te vergroten, zijn er veel verbeteringen doorgevoerd. Wat betreft materialen worden sporenelementen aan koper toegevoegd om de sterkte en het verwekingspunt te vergroten zonder de thermische geleidbaarheid te verliezen, waardoor de dikte van de strip wordt verminderd en staal wordt bespaard; wat betreft productietechnologie wordt hoogfrequent of laserlassen van koperen buizen gebruikt en wordt staalsolderen gebruikt in plaats van zacht solderen dat gemakkelijk wordt verontreinigd door lood om de radiatorkern te monteren. De resultaten van deze inspanningen worden weergegeven in Tabel 6.2. Vergeleken met gesoldeerde aluminium radiatoren is de nieuwe koperen radiator lichter en aanzienlijk kleiner van formaat onder dezelfde warmteafvoeromstandigheden, dat wil zeggen onder dezelfde lucht- en koelmiddeldrukval; in combinatie met de goede corrosiebestendigheid en lange levensduur van staal, zijn de voordelen van koperen radiatoren nog duidelijker. Bovendien zal de promotie en ontwikkeling van elektrische voertuigen voor milieubescherming de hoeveelheid staal die in elke auto wordt gebruikt met een factor 1 verhogen.
Spoorwegen
De elektrificatie van spoorwegen vereist een grote hoeveelheid koper en koperlegeringen. Voor elke kilometer bovenleiding is meer dan 2 ton speciaal gevormde koperdraden nodig. Om de sterkte te verbeteren, wordt er vaak een kleine hoeveelheid koper (ongeveer 1%) of zilver (ongeveer 1%) toegevoegd. Bovendien zijn de motoren, gelijkrichters en regel-, rem-, elektrische en signaalsystemen op de trein allemaal afhankelijk van koper en koperlegeringen om te werken.
Vliegtuigen
Vliegtuignavigatie is ook onlosmakelijk verbonden met koper. Bijvoorbeeld: kopermaterialen zijn nodig voor bedrading, hydraulische, koel- en pneumatische systemen in vliegtuigen, aluminiumbronzen buizen worden gebruikt voor lagerhouders en landingsgestellagers, antimagnetische staallegeringen worden gebruikt voor navigatie-instrumenten en gebroken koperen elastische elementen worden gebruikt in veel instrumenten, etc.







