¿Por qué no utilizamos cables de aluminio y Ethernet 7075 de aluminio?

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Dado que la profundidad de la piel del cobre a 1Ghz es de aproximadamente 2.3 micrómetros, no parece que el aluminio proporcione una peor relación señal / ruido.

El aluminio 7075 también es mucho más resistente y resistente que el cobre puro, por lo que debería poder doblarse más sin romperse.

Los principales problemas parecen ser el empalme de cables (debido a la oxidación) y la alimentación a través de Ethernet, pero para otros usos, los cables de aluminio parecen una solución más barata y ligera (para aeroespacial).

Entonces, ¿por qué todavía usamos cobre para datos?

cables data

— genealogyxie
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Irónicamente, es porque todavía usamos cobre para todo lo demás. El cobre y el aluminio no se mezclan.

— Ignacio Vazquez-Abrams

¿Estás hablando de corrosión galvánica? No creo que la corrosión galvánica sea un problema importante para la mayoría de los productos electrónicos

— genealogyxie

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Sírvete cable Ethernet CCA

— Dmitry Grigoriev

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Ethernet Gigabit no es 1GHz, es 125MHz (ver, por ejemplo, aquí ). Estoy bastante seguro de que eso cambia la profundidad del efecto de la piel (dato curioso: al contrario de lo que mucha gente piensa, Gigabit Ethernet está certificado para 100m sobre cat5 simple, al igual que Fast Ethernet). También es posible que la resistencia de CC del cobre frente al aluminio juegue un papel, recuerdo que a 100 metros se necesita cobre (o mejor) para alcanzar esa especificación.

— marcelm

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La transmisión de potencia generalmente se realiza con cable de aluminio con los hilos más centrales de acero de alta resistencia a la tracción. Usar cualquier otra cosa sería una tontería: necesita la resistencia física del acero y el aluminio es un conductor 10 veces más barato que cualquier otra cosa. en.wikipedia.org/wiki/…

— Harper - Reinstale Monica el

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El óxido de aluminio es estable, duro (como el zafiro, porque ES zafiro, también conocido como alúmina, Al2O3), y no conductivo. El óxido crece espontáneamente en contacto con el aire, por lo que una conexión eléctrica de aluminio a menudo no es confiable. La soldadura funciona, y algunos fundentes (a base de flúor) pueden permitir la soldadura, pero para las conexiones engarzadas, necesita pastas antioxidantes y / o artilugios mecánicos extraños. Las conexiones eléctricas de aluminio confiables son desordenadas o voluminosas.

El cobre es compatible con una variedad de esquemas de conexión de desplazamiento de aislamiento (básicamente, solo un clip duro que abolla el cobre pero corta el aislamiento de plástico), que se mantienen confiables durante años. Las piezas del clip pueden estar hechas de aleaciones de cobre, por lo que no hay problemas de metales diferentes. El óxido de cobre no es duro ni aislante (es un semiconductor), por lo que el cable de cobre simplemente hace una mejor conexión.

— Whit3rd
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El cableado de aluminio se usó (por un corto tiempo y hace mucho tiempo) en caídas eléctricas y circuitos derivados de hogares en los EE. UU. - Link . Sin embargo, su uso se eliminó cuando los incendios en el hogar comenzaron a ocurrir debido a metales diferentes.

— rdtsc

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@rdtsc: Esa es una lista completa. Tenía un compañero de trabajo del este de Alemania, y dijo que el alambre de aluminio se usaba comúnmente en las casas de allí. La maleabilidad que figura en su enlace fue el principal problema que tenían. El cable de aluminio "fluye" por debajo de los conectores de tornillo y la conexión se daña. Dijo que no era raro enchufar algo y que la salida explotara porque la conexión era tan mala que el aluminio se calentaría lo suficiente como para vaporizarse. Flash, bang, reemplace el tomacorriente si la casa no se incendió.

— JRE

Personalmente experimenté un fallo de conexión debido al cableado de aluminio. No es divertido. Me alegro de que estaba en casa cuando comenzó a arrojar chispas por todas partes. Respondió la pregunta, "¿Por qué ese interruptor siempre es tan cálido?"

— JS.

En un apuro, simplemente redujeron las aleaciones de aluminio utilizadas para las líneas de transmisión, mal plan. Desde entonces, han desarrollado nuevas aleaciones específicamente para cableado arquitectónico y han prohibido las aleaciones antiguas. Ahora es ampliamente utilizado para cosas grandes (50 amperios y más) ... pero tan temido / rechazado por circuitos más pequeños que nadie se molesta en almacenarlo. Puede usarlo, pero no puede obtenerlo.

— Harper - Restablece a Mónica el

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Para poner un resumen simple a las respuestas existentes:

El aluminio no se usa comúnmente en el cable porque, aunque es un conductor justo, es un cable mecánicamente pobre.

Rdtsc dio un muy buen enlace en un comentario. Esa lista es un desglose de todos los problemas que encontrará al usar alambre de aluminio.

En resumen, el aluminio tiene malas propiedades mecánicas para su uso como alambre.

Una breve lista de sus peores propiedades:

No es lo suficientemente dúctil (se fatiga y se rompe fácilmente)
Es demasiado maleable (se exprime y "fluye" bajo presión que conduce a malas conexiones)
Se expande y contrae más con los cambios de temperatura, que conducen a malas conexiones.

También tiene pobres propiedades químicas: la oxidación que menciona Whit3rd.

Oh si. Tampoco es fácil de soldar.

— JRE
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Mirando una tabla de conductividad, las aleaciones de aluminio 7075 tienen una conductividad peor que el aluminio puro, casi la mitad para algunas de ellas. Además, Wikipedia dice que las aleaciones 7075 son bastante caras (en relación con otras aleaciones de aluminio), pero no sé cómo se comparan con el precio del cobre. Estos problemas juntos probablemente explican por qué, a pesar de que las aleaciones 7075 están disponibles durante más de 70 años , no parecen haber sido utilizadas en ninguna aplicación eléctrica . Como @Harper menciona correctamente a continuación, las aleaciones de aluminio de la serie 8000 son las que generalmente se usan en aplicaciones eléctricas .

La forma actual de hacer cables de datos baratos es el aluminio revestido de cobre (CCA) . Puede ayudarse a sí mismo con el estándar ASTM B566 y ver cuál es la composición exacta del cable CCA ideal (lo que no significa que sus fabricantes de Won Hung Lo incluso se adhieran a eso). Es aproximadamente 10-15% de cobre y el resto de aluminio. . Para obtener un resumen de las propiedades del cable CCA de un fabricante de los mismos (que se adhiere al estándar antes mencionado), consulte esta página , por ejemplo. También hay un ISO 13832 que cubre CCA, que parece incorporar el estándar B566 antes mencionado cuando se trata de CCA. UL también hace referencia a ese B566 en sus servicios de prueba.

Sin embargo, tenga en cuenta que ningún cable CCA puede anunciarse actualmente y legítimamente como Cat 5e / 6. Eso se debe a que esas normas obligan al cobre ; Más detalles por aquí . Aunque sé de un ISP con millones de usuarios que usan CCA [para la conexión final de las instalaciones del cliente] y aparentemente vale la pena para ellos ... incluso a velocidades de 1 Gbps. Pero pueden permitirse probar los cables de acuerdo con sus propios estándares internos. También tenga en cuenta que los cables CCA tampoco se ajustan a algunos estándares de código de construcción [principalmente de EE. UU.]; los ISP a los que hice referencia están ubicados en algún lugar de Europa del Este (aunque en la UE); También están utilizando principalmente equipos de Huawei.

En contraste, el estándar ANSI / SCTE 100 (2010) para coaxial de 75 ohmios, sin embargo, permite el núcleo del cable B566 CCA (el grado de cobre del 10%); y es bueno para la operación de 5MHz-1GHz (con -20dB SRL).

No sé (ni me importa) mucho sobre los estándares de cable USB para decirle exactamente lo que permiten o requieren ...

— Efervescencia
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Primero, si desea la aprobación de UL o inspector, debe usar 8000 aleaciones, no 7000. Estas están hechas específicamente para cableado arquitectónico y de chasis. En segundo lugar, lo está viendo de manera convencional, comparando el instrumento, es decir, el volumen. Eso solo importa en bobinados de armadura. Los metales se venden por peso. Cuando se compara por peso, Al es el doble de buen conductor que Cu. Cuando se compara por costo, 10 veces mejor, según el mercado.

— Harper - Restablece a Mónica el

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El coaxial barato de 75 ohmios que se usa para TV generalmente tiene un protector de trenza de alambre de aluminio suelto con una envoltura delgada y delgada de aluminio. Creo que el conductor central es acero chapado en cobre.

Cosas desagradables y baratas, pero utilizables cuando están rizadas.

— Spehro Pefhany
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Para un cable ethernet de calibre 24 muy fino, simplemente no hay suficiente metal para hacer una gran diferencia en el costo total de la fabricación del cable.

— Harper - Restablece a Monica
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