Pourquoi n'utilisons-nous pas des câbles Ethernet et USB en aluminium 7075?

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Étant donné que la profondeur de la peau du cuivre à 1 GHz est d'environ 2,3 micromètres, il ne semble pas que l'aluminium fournirait un pire rapport signal / bruit.

L'aluminium 7075 est également beaucoup plus résistant et plus résistant que le cuivre pur, il devrait donc pouvoir se plier davantage sans se casser.

Les principaux problèmes semblent être l'épissure des fils (en raison de l'oxydation) et l'alimentation par Ethernet, mais pour d'autres utilisations, les fils en aluminium semblent être une solution moins chère et plus légère (pour l'aérospatiale).

Alors pourquoi utilisons-nous encore du cuivre pour les données?

cables data

— genealogyxie
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Ironiquement, c'est parce que nous utilisons toujours du cuivre pour tout le reste. Le cuivre et l'aluminium ne se mélangent pas.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Parlez-vous de la corrosion galvanique? Je ne pense pas que la corrosion galvanique soit un problème majeur pour la plupart des appareils électroniques

— genealogyxie

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Servez-vous du câble Ethernet CCA

— Dmitry Grigoryev

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Ethernet Gigabit n'est pas 1 GHz, c'est 125 MHz (voir par exemple ici ). Je suis à peu près sûr que cela change la profondeur de l'effet de peau (fait amusant: contrairement à ce que beaucoup de gens pensent, l'Ethernet gigabit est certifié pour 100m sur cat5 ordinaire, tout comme l'Ethernet rapide). Il est également possible que la résistance CC du cuivre par rapport à l'aluminium joue un rôle, je me souviens qu'à 100 m, vous avez à peu près besoin de cuivre (ou mieux) pour atteindre cette spécification.

— marcelm

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La transmission de puissance se fait généralement avec un câble en aluminium, les torons centraux étant en acier à haute résistance à la traction. Utiliser autre chose serait stupide - vous avez besoin de la résistance physique de l'acier et l'aluminium est 10 fois moins cher qu'un conducteur que toute autre chose. en.wikipedia.org/wiki/…

— Harper - Rétablir Monica

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L'oxyde d'aluminium est stable, dur (comme le saphir, car il s'agit de saphir, alumine alumine, Al2O3) et non conducteur. L'oxyde se développe spontanément au contact de l'air, donc une connexion électrique en aluminium n'est souvent pas fiable. Les travaux de soudage et certains flux (à base de fluor) peuvent permettre le soudage, mais pour les connexions à sertir, vous avez besoin de pâtes antioxydantes et / ou de dispositifs mécaniques étranges. Les connexions électriques en aluminium fiables sont salissantes ou encombrantes.

Le cuivre est compatible avec une variété de schémas de connexion d'isolation-déplacement (fondamentalement, juste un clip dur qui enfonce le cuivre mais coupe à travers l'isolation en plastique), qui restent fiables pendant des années. Les pièces de clip peuvent être en alliages de cuivre, il n'y a donc pas de problèmes de métaux différents. L'oxyde de cuivre n'est ni dur, ni isolant (c'est un semi-conducteur), donc le fil de cuivre fait juste une meilleure connexion.

— Whit3rd
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Le câblage en aluminium a été (pendant une courte période et il y a longtemps) utilisé dans les gouttes électriques et les circuits de dérivation des maisons aux États-Unis - Link . Son utilisation a cependant été éliminée, lorsque des incendies ont commencé à se produire en raison de métaux différents.

— rdtsc

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@rdtsc: C'est une liste complète. J'avais un collègue d'Allemagne de l'Est et il a dit que le fil d'aluminium était couramment utilisé dans les maisons là-bas. La maléabilité qui est répertoriée dans votre lien était le principal problème qu'ils avaient. Le fil d'aluminium «s'écoule» sous les connecteurs à vis et la connexion devient mauvaise. Il a dit qu'il n'était pas rare de brancher quelque chose et de faire exploser la prise car la connexion était si mauvaise que l'aluminium deviendrait assez chaud pour se vaporiser. Flash, bang, remplacez la prise si la maison n'a pas brûlé.

— JRE

J'ai personnellement rencontré un échec de connexion en raison d'un câblage en aluminium. Pas drôle. Je suis content d'être à la maison quand il a commencé à jeter des étincelles partout. A répondu à la question: "Pourquoi cet interrupteur est-il toujours aussi chaud?"

— JS.

Dans la précipitation, ils ont simplement réduit les alliages d'aluminium utilisés pour les lignes de transmission, mauvais plan. Ils ont depuis développé de nouveaux alliages spécifiquement pour le câblage architectural et ont interdit les anciens alliages. Maintenant, il est largement utilisé pour les gros trucs (50 ampères et plus) ... mais tellement craint / évité pour les petits circuits que personne ne se soucie de le stocker. Vous pouvez l'utiliser, mais vous ne pouvez pas vous l'approvisionner.

— Harper - Reinstate Monica

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Pour résumer simplement les réponses existantes:

L'aluminium n'est pas couramment utilisé dans les fils, car bien qu'il soit un conducteur équitable, il fait un fil de mauvaise qualité mécanique.

Rdtsc a donné un très bon lien dans un commentaire. Cette liste est une liste de tous les problèmes que vous rencontrerez lors de l'utilisation de fil d'aluminium.

Le plus court est que l'aluminium a de mauvaises propriétés mécaniques pour être utilisé comme fil.

Une courte liste de ses pires propriétés:

Il n'est pas suffisamment ductile (se fatigue et se casse facilement)
Il est trop maleable (évince et "coule" sous pression conduisant à de mauvaises connexions)
Il se dilate et se contracte davantage avec les changements de température, ce qui entraîne de mauvaises connexions.

Il a également de mauvaises propriétés chimiques - l'oxydation que Whit3rd mentionne.

Oh oui. Il n'est pas facile non plus de souder.

— JRE
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En regardant un tableau de conductivité, les alliages d'aluminium 7075 ont une conductivité pire que l'aluminium pur, près de la moitié pour certains d'entre eux. De plus, Wikipedia dit que les alliages 7075 sont assez chers (par rapport aux autres alliages d'aluminium), mais je ne sais pas comment ils se comparent au cuivre en termes de prix. Ensemble, ces problèmes expliquent probablement pourquoi, bien que les alliages 7075 soient disponibles depuis plus de 70 ans maintenant, ils ne semblent pas avoir été utilisés dans des applications électriques . Comme @Harper le mentionne correctement ci-dessous, les alliages d'aluminium de la série 8000 sont ceux habituellement utilisés dans les applications électriques .

La manière actuelle de fabriquer des câbles de données bon marché est l'aluminium cuivré (CCA) . Vous pouvez vous aider à la norme ASTM B566 et voir quelle est la composition exacte du câble CCA idéal (ce qui ne signifie pas que vos fabricants de Won Hung Lo y adhéreront même.) C'est environ 10-15% de cuivre et le reste d'aluminium . Pour un résumé des propriétés des câbles CCA d'un fabricant de ceux-ci (adhérant à la norme susmentionnée), voir cette page , par exemple. Il existe également une norme ISO 13832 couvrant le CCA, qui semble simplement intégrer la norme B566 susmentionnée en ce qui concerne le CCA. UL fait également référence à ce B566 dans ses services de test.

Notez cependant qu'aucun câble CCA ne peut être actuellement et légitimement annoncé comme Cat 5e / 6. C'est parce que ces normes prescrivent le cuivre ; plus de détails ici . Bien que je connaisse un FAI avec des millions d'utilisateurs utilisant CCA [pour la connexion finale client-locaux] et cela semble payant pour eux ... même à des vitesses de 1 Gbps. Mais ils peuvent se permettre de tester des câbles selon leurs propres normes en interne. Notez également que les câbles CCA ne sont pas non plus conformes à certaines normes du code du bâtiment [principalement aux États-Unis]; les FAI auxquels j'ai fait référence sont situés quelque part en Europe de l'Est (bien que dans l'UE); ils utilisent également principalement des équipements Huawei.

En revanche, la norme ANSI / SCTE 100 (2010) pour le câble coaxial 75 ohms autorise cependant le noyau de câble B566 CCA (10% de cuivre); et il est bon pour un fonctionnement de 5 MHz à 1 GHz (avec -20 dB SRL).

Je ne connais pas (ou ne me soucie pas) beaucoup des normes de câbles USB pour vous dire exactement ce qu'elles autorisent ou nécessitent ...

— Pétiller
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Tout d'abord, si vous voulez l'approbation UL ou l'inspecteur, vous devez utiliser 8000 alliages et non 7000. Ils sont spécialement conçus pour le câblage architectural et le châssis. Deuxièmement, vous le regardez de manière conventionnelle - en comparant la jauge, c'est-à-dire le volume. Cela n'a d'importance que dans les enroulements d'induit. Les métaux sont vendus au poids. Lorsque vous comparez en poids, Al est deux fois plus bon conducteur que Cu. Lorsque vous comparez par coût, 10 fois mieux, selon le marché.

— Harper - Reinstate Monica

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Le câble coaxial de 75 ohms bon marché utilisé pour la télévision a généralement un blindage de tresse en fil d'aluminium lâche avec une fine pellicule d'aluminium. Je pense que le conducteur central est en acier cuivré.

Trucs méchants et bon marché, mais utilisables lorsqu'ils sont sertis.

— Spehro Pefhany
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Pour les fils Ethernet très fins de calibre 24, il n'y a tout simplement pas assez de métal pour faire une grande différence dans le coût total de fabrication des câbles.

— Harper - Rétablir Monica
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