Deoarece conductorii de aluminiu sunt din ce în ce mai folosiți în cablajele auto, acest articol analizează și organizează tehnologia de conectare a cablajelor de alimentare din aluminiu și analizează și compară performanța diferitelor metode de conectare pentru a facilita selecția ulterioară a metodelor de conectare a cablajelor de alimentare din aluminiu.
01 Prezentare generală
Odată cu promovarea aplicării conductorilor de aluminiu în cablajele auto, utilizarea conductorilor de aluminiu în locul conductorilor tradiționali de cupru crește treptat.Cu toate acestea, în procesul de aplicare a firelor de aluminiu care înlocuiesc firele de cupru, coroziunea electrochimică, fluajul la temperatură ridicată și oxidarea conductorilor sunt probleme care trebuie înfruntate și rezolvate în timpul procesului de aplicare.În același timp, aplicarea firelor de aluminiu care înlocuiesc firele de cupru trebuie să îndeplinească cerințele firelor de cupru originale.Proprietăți electrice și mecanice pentru a evita degradarea performanței.
Pentru a rezolva probleme precum coroziunea electrochimică, fluajul la temperatură ridicată și oxidarea conductorilor în timpul aplicării firelor de aluminiu, există în prezent patru metode de conectare principale în industrie, și anume: sudarea prin frecare și sudarea sub presiune, sudarea prin frecare, sudarea cu ultrasunete și sudare cu plasmă.
Mai jos este o analiză și o comparație a performanței principiilor și structurilor de conectare ale acestor patru tipuri de conexiuni.
02 Sudarea prin frecare și sudarea sub presiune
Sudarea prin frecare și îmbinarea prin presiune, utilizați mai întâi tije de cupru și tije de aluminiu pentru sudarea prin frecare, apoi ștampilați tijele de cupru pentru a forma conexiuni electrice.Tijele de aluminiu sunt prelucrate și modelate pentru a forma capete de sertizare din aluminiu și sunt produse terminale de cupru și aluminiu.Apoi, firul de aluminiu este introdus în capătul de sertizare din aluminiu al terminalului de cupru-aluminiu și sertizat hidraulic prin echipamente tradiționale de sertizare a cablajului de sârmă pentru a finaliza conexiunea dintre conductorul de aluminiu și terminalul de cupru-aluminiu, așa cum se arată în Figura 1.
În comparație cu alte forme de conectare, sudarea prin frecare și sudarea sub presiune formează o zonă de tranziție din aliaj de cupru-aluminiu prin sudarea prin frecare a tijelor de cupru și a tijelor de aluminiu.Suprafața de sudare este mai uniformă și mai densă, evitând eficient problema fluajului termic cauzată de diferiți coeficienți de dilatare termică ai cuprului și aluminiului., În plus, formarea zonei de tranziție a aliajului evită, de asemenea, în mod eficient coroziunea electrochimică cauzată de diferitele activități ale metalelor dintre cupru și aluminiu.Etanșarea ulterioară cu tuburi termocontractabile este utilizată pentru a izola spray-ul de sare și vaporii de apă, ceea ce evită, de asemenea, în mod eficient apariția coroziunii electrochimice.Prin sertizarea hidraulică a firului de aluminiu și capătul de sertizare din aluminiu al terminalului de cupru-aluminiu, structura monofilamentului conductorului de aluminiu și stratul de oxid de pe peretele interior al capătului de sertizare din aluminiu sunt distruse și dezlipite, iar apoi rece. se completează între firele simple și între conductorul conductor de aluminiu și peretele interior al capătului de sertizare.Combinația de sudură îmbunătățește performanța electrică a conexiunii și oferă cea mai fiabilă performanță mecanică.
03 Sudarea prin frecare
Sudarea prin frecare folosește un tub de aluminiu pentru a sertizat și a modela conductorul de aluminiu.După tăierea suprafeței de capăt, se efectuează sudarea prin frecare cu terminalul de cupru.Conexiunea de sudare dintre conductorul de sârmă și terminalul de cupru este finalizată prin sudare prin frecare, așa cum se arată în Figura 2.
Sudarea prin frecare conectează firele de aluminiu.În primul rând, tubul de aluminiu este instalat pe conductorul firului de aluminiu prin sertizare.Structura monofilamentului conductorului este plastifiată prin sertizare pentru a forma o secțiune transversală circulară strânsă.Apoi, secțiunea transversală de sudare este aplatizată prin rotire pentru a finaliza procesul.Pregatirea suprafetelor de sudura.Un capăt al terminalului de cupru este structura de conectare electrică, iar celălalt capăt este suprafața de conectare de sudare a terminalului de cupru.Suprafața de conexiune de sudură a terminalului de cupru și suprafața de sudare a firului de aluminiu sunt sudate și conectate prin sudură prin frecare, iar apoi fulgerul de sudură este tăiat și modelat pentru a finaliza procesul de conectare a firului de aluminiu de sudură prin frecare.
În comparație cu alte forme de conectare, sudarea prin frecare formează o conexiune de tranziție între cupru și aluminiu prin sudarea prin frecare între terminalele de cupru și firele de aluminiu, reducând eficient coroziunea electrochimică a cuprului și aluminiului.Zona de tranziție de sudură prin frecare cupru-aluminiu este etanșată cu tuburi termocontractibile adezive în etapa ulterioară.Zona de sudare nu va fi expusă aerului și umezelii, reducând și mai mult coroziunea.În plus, zona de sudare este locul în care conductorul de sârmă de aluminiu este conectat direct la terminalul de cupru prin sudare, ceea ce mărește efectiv forța de extragere a îmbinării și simplifică procesul de prelucrare.
Cu toate acestea, dezavantajele există și în conexiunea dintre firele de aluminiu și terminalele de cupru-aluminiu din Figura 1. Aplicarea sudării prin frecare la producătorii de cablaje de sârmă necesită echipamente speciale de sudare prin frecare, care au o versatilitate slabă și mărește investiția în mijloace fixe de sârmă. producătorii de hamuri.În al doilea rând, în sudarea prin frecare În timpul procesului, structura monofilamentului firului este sudată direct prin frecare cu terminalul de cupru, rezultând cavități în zona de conectare a sudării prin frecare.Prezența prafului și a altor impurități va afecta calitatea finală a sudării, provocând instabilitate în proprietățile mecanice și electrice ale conexiunii de sudură.
04 Sudare cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete a firelor de aluminiu folosește echipamente de sudare cu ultrasunete pentru a conecta firele de aluminiu și terminalele de cupru.Prin oscilația de înaltă frecvență a capului de sudare a echipamentului de sudare cu ultrasunete, monofilamentele de sârmă de aluminiu și firele de aluminiu și bornele de cupru sunt conectate împreună pentru a completa sârma de aluminiu și Conexiunea bornelor de cupru este prezentată în Figura 3.
Conexiunea de sudare cu ultrasunete este atunci când firele de aluminiu și bornele de cupru vibrează la unde ultrasonice de înaltă frecvență.Vibrația și frecarea dintre cupru și aluminiu completează legătura dintre cupru și aluminiu.Deoarece atât cuprul, cât și aluminiul au o structură cristalină metalică cubică centrată pe față, într-un mediu de oscilație de înaltă frecvență. În această condiție, înlocuirea atomică în structura cristalină metalică este finalizată pentru a forma un strat de tranziție de aliaj, evitând în mod eficient apariția coroziunii electrochimice. .În același timp, în timpul procesului de sudare cu ultrasunete, stratul de oxid de pe suprafața monofilamentului conductor de aluminiu este dezlipit, iar apoi conexiunea de sudare între monofilamente este finalizată, ceea ce îmbunătățește proprietățile electrice și mecanice ale conexiunii.
În comparație cu alte forme de conexiune, echipamentul de sudare cu ultrasunete este un echipament de procesare utilizat în mod obișnuit pentru producătorii de cablaje de sârmă.Nu necesită investiții noi în active fixe.În același timp, terminalele folosesc terminale ștanțate cu cupru, iar costul terminalului este mai mic, astfel încât are cel mai bun avantaj de cost.Cu toate acestea, există și dezavantaje.În comparație cu alte forme de conectare, sudarea cu ultrasunete are proprietăți mecanice mai slabe și rezistență slabă la vibrații.Prin urmare, utilizarea conexiunilor de sudură cu ultrasunete nu este recomandată în zonele cu vibrații de înaltă frecvență.
05 Sudarea cu plasmă
Sudarea cu plasmă folosește terminale de cupru și fire de aluminiu pentru conexiunea sertizată, iar apoi prin adăugarea de lipit, arcul cu plasmă este utilizat pentru a iradia și încălzi zona de sudat, a topi lipirea, a umple zona de sudare și a finaliza conexiunea firului de aluminiu, așa cum prezentat în figura 4.
Sudarea cu plasmă a conductorilor de aluminiu folosește mai întâi sudarea cu plasmă a terminalelor de cupru, iar sertizarea și fixarea conductorilor de aluminiu este finalizată prin sertizare.Terminalele de sudare cu plasmă formează o structură în formă de butoi după sertizare, iar apoi zona de sudare a terminalelor este umplută cu lipit care conține zinc, iar capătul sertizat este Adăugați lipire care conține zinc.Sub iradierea arcului de plasmă, lipitura care conține zinc este încălzită și topită și apoi intră în spațiul firului din zona de sertizare prin acțiune capilară pentru a finaliza procesul de conectare a terminalelor de cupru și a firelor de aluminiu.
Firele de aluminiu de sudare cu plasmă completează legătura rapidă dintre firele de aluminiu și bornele de cupru prin sertizare, oferind proprietăți mecanice fiabile.În același timp, în timpul procesului de sertizare, printr-un raport de compresie de 70% până la 80%, distrugerea și decojirea stratului de oxid al conductorului este finalizată, îmbunătățirea eficientă a performanței electrice, reducerea rezistenței de contact a punctelor de conectare și prevenirea încălzirea punctelor de conectare.Apoi adăugați lipire care conține zinc la capătul zonei de sertizare și utilizați un fascicul de plasmă pentru a iradia și a încălzi zona de sudură.Lipitura care conține zinc este încălzită și topită, iar lipitura umple golul din zona de sertizare prin acțiune capilară, obținând apă pulverizată cu sare în zona de sertizare.Izolarea vaporilor evită apariția coroziunii electrochimice.În același timp, deoarece lipirea este izolată și tamponată, se formează o zonă de tranziție, care evită efectiv apariția fluajului termic și reduce riscul creșterii rezistenței conexiunii la șocuri calde și reci.Prin sudarea cu plasmă a zonei de conectare, performanța electrică a zonei de conectare este îmbunătățită efectiv, iar proprietățile mecanice ale zonei de conectare sunt, de asemenea, îmbunătățite în continuare.
În comparație cu alte forme de conexiune, sudarea cu plasmă izolează terminalele de cupru și conductorii de aluminiu prin stratul de sudură de tranziție și stratul de sudură întărit, reducând eficient coroziunea electrochimică a cuprului și aluminiului.Și stratul de sudură armat înfășoară partea de capăt a conductorului de aluminiu, astfel încât bornele de cupru și miezul conductorului să nu intre în contact cu aerul și umiditatea, reducând și mai mult coroziunea.În plus, stratul de sudură de tranziție și stratul de sudură întărit fixează strâns bornele de cupru și îmbinările sârmei de aluminiu, crescând efectiv forța de extragere a îmbinărilor și simplificând procesul de prelucrare.Cu toate acestea, există și dezavantaje.Aplicarea sudurii cu plasmă la producătorii de cablaje de sârmă necesită echipamente de sudare cu plasmă dedicate separate, care au o versatilitate slabă și mărește investiția în active fixe ale producătorilor de cablaje de sârmă.În al doilea rând, în procesul de sudare cu plasmă, lipirea este finalizată prin acțiune capilară.Procesul de umplere a golurilor din zona de sertizare este incontrolabil, rezultând o calitate finală instabilă a sudurii în zona de conectare a sudării cu plasmă, ducând la abateri mari ale performanțelor electrice și mecanice.
Ora postării: 19-feb-2024