ข้ามไปยังเนื้อหา
ขอใบเสนอราคา

% IACS คืออะไร และแปลงเป็น MS/m อย่างไร

อัปเดต

คำตอบสั้น

% IACS คือค่าการนำไฟฟ้าของโลหะเทียบกับทองแดงอบอ่อนมาตรฐาน ซึ่งกำหนดให้เท่ากับ 100% IACS หรือ 58.0 MS/m ที่ 20 °C แปลงเป็น MS/m ได้โดยคูณด้วย 0.58 เช่น C17510 ที่ 45–60% IACS เท่ากับประมาณ 26–35 MS/m

ในใบเสนอราคาและเอกสารคุณสมบัติของทองแดงผสม ค่าการนำไฟฟ้ามักเขียนเป็น % IACS แทนหน่วย SI เพราะอ่านง่ายและเทียบกันได้ทันที บทความนี้อธิบายที่มาของหน่วย วิธีแปลง และวิธีใช้ตัวเลขนี้ตอนเลือกวัสดุ

% IACS มาจากไหน

IACS ย่อมาจาก International Annealed Copper Standard เป็นมาตรฐานที่กำหนดค่าความต้านทานไฟฟ้าของ “ทองแดงอบอ่อนมาตรฐาน” ไว้ที่ 1.7241 µΩ·cm ที่ 20 °C แล้วเรียกค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงนี้ว่า 100% IACS โลหะอื่นจึงบอกค่าเป็นเปอร์เซ็นต์เทียบกับทองแดงมาตรฐานนี้ เช่น 50% IACS หมายถึงนำไฟฟ้าได้ครึ่งหนึ่งของทองแดงมาตรฐาน

สูตรแปลงหน่วย

ต้องการ สูตร
% IACS → MS/m MS/m = % IACS × 0.58
MS/m → % IACS % IACS = MS/m ÷ 0.58
% IACS → ความต้านทานไฟฟ้า (µΩ·cm) ρ = 172.41 ÷ % IACS

ตัวอย่าง: วัสดุ 30% IACS มีค่าการนำไฟฟ้า 30 × 0.58 = 17.4 MS/m และมีความต้านทานไฟฟ้า 172.41 ÷ 30 ≈ 5.75 µΩ·cm

สเกลการนำไฟฟ้า % IACS เทียบ MS/mC17200 อยู่ที่ 25–30% IACS หรือ 14.5–17.4 MS/m, C17510 อยู่ที่ 45–60% IACS หรือ 26.1–34.8 MS/m และทองแดงอบอ่อนมาตรฐานคือ 100% IACS หรือ 58.0 MS/mMS/m0102030405058C17200 (Alloy 25)25–30%C17510 (Alloy 3)45–60%ทองแดงอบอ่อนมาตรฐาน100% = 58.0 MS/m0255075100% IACS
สเกลการนำไฟฟ้า: % IACS (ล่าง) เทียบกับ MS/m (บน) — 1% IACS = 0.58 MS/mที่มา: Materion (ค่า C17200, C17510), IEC 60028 (ทองแดงมาตรฐาน)

ตารางเทียบทองแดงผสมยอดนิยม

เกรด % IACS (ผู้ผลิตระบุ) ≈ MS/m (แปลงหน่วยโดย Material Thailand)
ทองแดงอบอ่อนมาตรฐาน 100 58.0
C17510 (Alloy 3) 45–60 26.1–34.8
C17200 (Alloy 25) 25–30 14.5–17.4

ค่าของ C17200 และ C17510 มาจากเอกสารของ Materion ค่าจริงขึ้นกับสภาพ temper และการบ่มแข็ง ควรตรวจกับใบรับรองของล็อตที่ซื้อทุกครั้ง

ใช้ % IACS เลือกวัสดุอย่างไร

  1. งานที่มีกระแสไหลผ่านตลอดเวลา เช่น บัสบาร์และคอนเนคเตอร์กระแสสูง ให้เริ่มจากวัสดุ % IACS สูง เพราะความร้อนจากความต้านทานจะน้อยกว่า
  2. งานสปริงหรือคอนแทคที่ต้องกดซ้ำ การนำไฟฟ้าปานกลางมักยอมรับได้ ถ้าแลกกับความแข็งแรงและความต้านทานการคลายตัวที่สูงกว่า นี่คือเหตุผลที่ C17200 ยังเป็นตัวเลือกหลักของคอนแทคสปริง
  3. งานระบายความร้อน เช่น insert แม่พิมพ์ ค่าการนำไฟฟ้ามักไปทางเดียวกับการนำความร้อน เกรดที่ % IACS สูงจึงมักระบายความร้อนได้ดีกว่าด้วย แต่ควรดูค่า W/m·K จากผู้ผลิตประกอบเสมอ

ข้อควรระวังเวลาอ่านสเปก

  • ค่า % IACS เปลี่ยนตามอุณหภูมิ ค่ามาตรฐานอ้างอิงที่ 20 °C
  • เอกสารบางฉบับให้ค่าเป็นช่วง เพราะ temper ต่างกันให้ผลต่างกัน ให้ระบุ temper ที่ต้องการตอนขอใบเสนอราคา
  • อย่าเทียบ % IACS ข้ามหน่วยโดยไม่แปลง เอกสารจากยุโรปมักใช้ MS/m หรือ m/Ω·mm² (ค่าตัวเลขเท่ากับ MS/m)

ถ้าต้องการเทียบเกรดข้ามมาตรฐาน ดูตารางเกรดวัสดุและชื่อเทียบเท่า

คำถามที่พบบ่อย

100% IACS เท่ากับกี่ MS/m

100% IACS เท่ากับ 58.0 MS/m (เมกะซีเมนส์ต่อเมตร) ที่อุณหภูมิ 20 °C ตามนิยามของมาตรฐานทองแดงอบอ่อนสากล

โลหะนำไฟฟ้าเกิน 100% IACS ได้ไหม

ได้ ทองแดงบริสุทธิ์สูงในปัจจุบันมักวัดได้เกิน 100% IACS เล็กน้อย และเงินบริสุทธิ์นำไฟฟ้าได้สูงกว่าทองแดง เพราะมาตรฐาน 100% ถูกกำหนดจากทองแดงในอดีต ไม่ใช่ขีดจำกัดทางฟิสิกส์

ทำไมทองแดงผสมจึงนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดงบริสุทธิ์

ธาตุผสม เช่น เบริลเลียม นิกเกิล หรือดีบุก ไปรบกวนการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในโครงสร้างผลึก โลหะจึงแข็งแรงขึ้นแต่การนำไฟฟ้าลดลง การเลือกเกรดจึงเป็นการชั่งน้ำหนักระหว่างสองคุณสมบัตินี้

แหล่งอ้างอิง