Deoarece conductoarele de aluminiu sunt din ce în ce mai utilizați în cablajele auto, acest articol analizează și organizează tehnologia de conectare a cablajelor de cablare a puterii de aluminiu și analizează și compară performanța diferitelor metode de conectare pentru a facilita selecția ulterioară a metodelor de conectare a cablajului de aluminiu.
01 Prezentare generală
Odată cu promovarea aplicării conductoarelor de aluminiu în cablajele de cablare auto, utilizarea conductorilor de aluminiu în loc de conductori tradiționali de cupru crește treptat. Cu toate acestea, în procesul de aplicare a firelor de aluminiu care înlocuiesc firele de cupru, coroziunea electrochimică, fluajul de temperatură ridicată și oxidarea conductorului sunt probleme care trebuie să fie confruntate și rezolvate în timpul procesului de aplicare. În același timp, aplicarea firelor de aluminiu care înlocuiesc firele de cupru trebuie să îndeplinească cerințele firelor originale de cupru. Proprietăți electrice și mecanice pentru a evita degradarea performanței.
Pentru a rezolva probleme precum coroziunea electrochimică, fluajul de temperatură ridicată și oxidarea conductorului în timpul aplicării firelor de aluminiu, în prezent există patru metode de conectare în industrie, și anume: sudarea la frecare și sudare cu presiune, sudare cu frecare, sudură cu ultrasunete și sudură cu plasmă.
Următoarea este o analiză și o comparație de performanță a principiilor și structurilor de conectare ale acestor patru tipuri de conexiuni.
02 Sudarea la frecare și sudarea presiunii
Sudarea la frecare și unirea la presiune, utilizați mai întâi tije de cupru și tije de aluminiu pentru sudare cu frecare, apoi ștampila tijele de cupru pentru a forma conexiuni electrice. Tijele de aluminiu sunt prelucrate și modelate pentru a forma capete de crimă de 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 pentru a completa conexiunea dintre conductorul de aluminiu și terminalul de aluminiu din cupru, așa cum se arată în figura 1.
În comparație cu alte forme de conectare, sudarea de frecare și sudarea sub presiune formează o zonă de tranziție a aliajului de aluminiu de cupru prin sudarea de frecare a tijelor de cupru și a tijelor de aluminiu. Suprafața de sudare este mai uniformă și mai densă, evitând efectiv problema fluajului termic cauzată de diferiți coeficienți de expansiune termică de cupru și aluminiu. , În plus, formarea zonei de tranziție a aliajului evită, de asemenea, eficient coroziunea electrochimică cauzată de diferitele activități metalice dintre cupru și aluminiu. Sigilarea ulterioară cu tuburi de micșorare a căldurii este utilizată pentru a izola spray -ul de sare și vaporii de apă, ceea ce evită efectiv apariția coroziunii electrochimice. Prin sertizarea hidraulică a firului de aluminiu și a capătului de crimă din aluminiu a terminalului de cupru-aluminiu, structura monofilamentului conductorului de aluminiu și stratul de oxid de pe peretele interior al capătului de crimă de aluminiu sunt distruse și decojite, iar rece este finalizat între firele de crudă. Combinația de sudare îmbunătățește performanța electrică a conexiunii și oferă cea mai fiabilă performanță mecanică.
03 Sudarea la frecare
Sudarea cu frecare folosește un tub de aluminiu pentru a croi și a modela conductorul de aluminiu. După tăierea feței de capăt, sudarea de frecare este efectuată cu terminalul de cupru. Conexiunea de sudare între conductorul de sârmă și terminalul de cupru este completată prin sudare de frecare, așa cum se arată în figura 2.
Sudarea de frecare conectează firele de aluminiu. În primul rând, tubul de aluminiu este instalat pe conductorul sârmei de aluminiu prin sertizare. Structura monofilamentului conductorului este plastificată prin sertizare pentru a forma o secțiune circulară strânsă. Apoi, secțiunea transversală de sudare este aplatizată prin transformarea pentru finalizarea procesului. Pregătirea suprafețelor de sudare. Un capăt al terminalului de cupru este structura de conexiune electrică, iar celălalt capăt este suprafața de conexiune de sudare a terminalului de cupru. Suprafața de conexiune de sudare a terminalului de cupru și a suprafeței de sudare a firului de aluminiu sunt sudate și conectate prin sudare de frecare, iar apoi blițul de sudare este tăiat și modelat pentru a finaliza procesul de conectare al firului de aluminiu de sudare de frecare.
În comparație cu alte forme de conectare, sudarea cu frecare formează o conexiune de tranziție între cupru și aluminiu prin sudare de frecare între terminalele de cupru și firele de aluminiu, reducând eficient coroziunea electrochimică a cuprului și aluminiului. Zona de tranziție a sudării de fricțiune de cupru-aluminiu este sigilată cu tuburi de micșorare a căldurii adezive în stadiul ulterior. Zona de sudare nu va fi expusă la aer și umiditate, reducând în continuare 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 crește efectiv forța de extragere a articulației și face ca procesul de procesare să fie simplu.
Cu toate acestea, dezavantajele există și în conexiunea dintre firele de aluminiu și terminalele de aluminiu din cupru din figura 1. Aplicarea sudării de frecare pentru producătorii de hamuri de sârmă necesită echipamente speciale de sudare specială, care are o versatilitate slabă și crește investiția în activele fixe ale producătorilor de cablaj. În al doilea rând, în sudarea de frecare în timpul procesului, structura monofilamentului sârmei este direct frecarea sudată cu terminalul de cupru, rezultând cavități în zona de conectare la sudare a frecării. Prezența prafului și a altor impurități va afecta calitatea finală a sudării, provocând instabilitate în proprietățile mecanice și electrice ale conexiunii de sudare.
04 Sudarea cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete a firelor de aluminiu folosește echipamente de sudură cu ultrasunete pentru a conecta firele de aluminiu și terminalele de cupru. Prin oscilația de înaltă frecvență a capului de sudură al echipamentului de sudură cu ultrasunete, monofilamentele cu sârmă de aluminiu și firele de aluminiu și terminalele de cupru sunt conectate împreună pentru a completa firul de aluminiu, iar conexiunea terminalelor de cupru este prezentată în figura 3.
Conexiunea de sudare cu ultrasunete este atunci când firele de aluminiu și terminalele de cupru vibrează la unde ultrasonice de înaltă frecvență. Vibrația și frecarea dintre cupru și aluminiu completează conexiunea dintre cupru și aluminiu. Deoarece atât cuprul, cât și aluminiul au o structură de cristal metalic cubic centrat pe față, într-un mediu de oscilație de înaltă frecvență în această condiție, înlocuirea atomică în structura de cristal metalic este completată pentru a forma un strat de tranziție din aliaj, evitând efectiv apariția coroziunii electrochimice. În același timp, în timpul procesului de sudare cu ultrasunete, stratul de oxid de pe suprafața monofilamentului conductorului de aluminiu este decojit, iar apoi conexiunea de sudare între monofilamente este finalizată, ceea ce îmbunătățește proprietățile electrice și mecanice ale conexiunii.
În comparație cu alte forme de conectare, echipamentele de sudare cu ultrasunete este un echipament de procesare utilizat în mod obișnuit pentru producătorii de hamuri de sârmă. Nu necesită investiții noi cu active fixe. În același timp, terminalele folosesc terminale ștampilate de cupru, iar costul terminalului este mai mic, deci are cel mai bun avantaj al costurilor. Cu toate acestea, există și dezavantaje. În comparație cu alte forme de conectare, sudarea cu ultrasunete are proprietăți mecanice mai slabe și o rezistență slabă a vibrațiilor. Prin urmare, utilizarea conexiunilor de sudare cu ultrasunete nu este recomandată în zonele de vibrație de înaltă frecvență.
05 Sudarea cu plasmă
Sudarea cu plasmă folosește terminale de cupru și fire de aluminiu pentru conectarea cu sertizare, iar apoi prin adăugarea de lipit, arcul plasmatic este utilizat pentru a iradia și încălzi zona care trebuie sudată, topirea lipitului, umple zona de sudare și completează conexiunea cu sârmă de aluminiu, așa cum se arată în figura 4.
Sudarea cu plasmă a conductorilor din aluminiu folosește mai întâi sudarea plasmatică 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 terminală este umplută cu lipit care conține zinc, iar capătul sertizat este adăugat lipit de zinc. Sub iradierea arcului plasmatic, lipirea care conține zinc este încălzită și topită, apoi intră în decalajul de sârmă din zona de sertizare prin acțiuni capilare pentru a finaliza procesul de conectare a terminalelor de cupru și a firelor de aluminiu.
Firurile de aluminiu de sudură cu plasmă completează conexiunea rapidă între firele de aluminiu și terminalele de cupru prin sertizare, oferind proprietăți mecanice fiabile. În același timp, în timpul procesului de sertizare, printr -un raport de compresie de la 70% la 80%, distrugerea și decojirea stratului de oxid al conductorului este finalizată, îmbunătățesc efectiv performanța electrică, reduceți rezistența la contact a punctelor de conectare și prevenirea încălzirii punctelor de conectare. Apoi, adăugați lipirea care conține zinc la capătul zonei de sertizare și folosiți un fascicul plasmatic pentru a iradia și încălzi zona de sudare. Lipirea care conține zinc este încălzită și topită, iar lipirea umple golul din zona de sertizare prin acțiuni capilare, obținând apă de pulverizare a sării 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, ceea ce evită efectiv apariția fluierii termice și reduce riscul de rezistență crescută la conexiune sub șocuri calde și reci. Prin sudarea plasmatică a zonei de conectare, performanța electrică a zonei de conectare este îmbunătățită eficient, iar proprietățile mecanice ale zonei de conectare sunt, de asemenea, îmbunătățite în continuare.
În comparație cu alte forme de conectare, sudarea plasmatică izolează terminalele de cupru și conductoarele de aluminiu prin stratul de sudare de tranziție și stratul de sudare consolidat, reducând efectiv coroziunea electrochimică a cuprului și aluminiului. Iar stratul de sudare consolidat înfășoară fața finală a conductorului de aluminiu, astfel încât terminalele de cupru și miezul conductorului să nu intre în contact cu aerul și umiditatea, reducând în continuare coroziunea. În plus, stratul de sudare de tranziție și stratul de sudare consolidat fixează bine terminalele de cupru și îmbinările din sârmă de aluminiu, crescând efectiv forța de extragere a articulațiilor și simplificarea procesului de procesare. Cu toate acestea, există și dezavantaje. Aplicarea sudării cu plasmă la producătorii de hamuri de sârmă necesită echipamente de sudare plasmatice dedicate separate, care are o versatilitate slabă și crește investiția în activele fixe ale producătorilor de hamuri de sârmă. În al doilea rând, în procesul de sudare cu plasmă, lipirea este finalizată prin acțiune capilară. Procesul de umplere a decalajului în zona de sertizare este incontrolabil, ceea ce duce la o calitate finală instabilă de sudare în zona de conectare la sudare cu plasmă, ceea ce duce la abateri mari ale performanței electrice și mecanice.
Timpul post: februarie-192024