Como os condutores de aluminio son cada vez máis empregados nos cableados de automoción, este artigo analiza e organiza a tecnoloxía de conexión dos arneses de cableado de potencia de aluminio e analiza e compara o rendemento de diferentes métodos de conexión para facilitar a selección posterior de métodos de conexión de cableado de potencia de aluminio.
01 Visión xeral
Coa promoción da aplicación de condutores de aluminio nos arneses de cableado do automóbil, o uso de condutores de aluminio en lugar dos condutores tradicionais de cobre está aumentando gradualmente. Non obstante, no proceso de solicitude de fíos de aluminio que substitúen os fíos de cobre, a corrosión electroquímica, o fluído de alta temperatura e a oxidación do condutor son problemas que deben afrontar e resolver durante o proceso de solicitude. Ao mesmo tempo, a aplicación de fíos de aluminio que substitúe os fíos de cobre debe cumprir os requisitos dos fíos orixinais de cobre. Propiedades eléctricas e mecánicas para evitar a degradación do rendemento.
Para resolver problemas como a corrosión electroquímica, o fluído de alta temperatura e a oxidación do condutor durante a aplicación de fíos de aluminio, actualmente hai catro métodos de conexión principais na industria, concretamente: soldadura por fricción e soldadura a presión, soldadura de fricción, soldadura ultrasónica e soldadura en plasma.
A continuación móstrase unha análise e comparación de rendemento dos principios e estruturas de conexión destes catro tipos de conexións.
02 soldadura de fricción e soldadura a presión
Soldadura de fricción e unión a presión, primeiro use barras de cobre e barras de aluminio para soldadura de fricción e logo selar as barras de cobre para formar conexións eléctricas. As barras de aluminio están mecanizadas e conformadas para formar extremos de crimp de aluminio, e prodúcense terminais de cobre e aluminio. A continuación, o fío de aluminio insírese no extremo que se crimpía de aluminio do terminal de cobre-aluminio e se arruinou hidráulicamente a través de equipos tradicionais de arnés para completar a conexión entre o condutor de aluminio e o terminal de cobre-aluminio, como se mostra na figura 1.
En comparación con outras formas de conexión, a soldadura de fricción e a soldadura por presión forman unha zona de transición de aliaxe de cobre-aluminio mediante soldadura de fricción de varillas de cobre e barras de aluminio. A superficie de soldadura é máis uniforme e densa, evitando eficazmente o problema de fluído térmico causado por diferentes coeficientes de expansión térmica de cobre e aluminio. , Ademais, a formación da zona de transición de aliaxe tamén evita efectivamente a corrosión electroquímica causada polas diferentes actividades metálicas entre cobre e aluminio. O selado posterior con tubos de encollemento de calor úsase para illar o spray de sal e o vapor de auga, o que tamén evita efectivamente a aparición de corrosión electroquímica. A través do crimping hidráulico do fío de aluminio e o extremo de crimp de aluminio do terminal de cobre-aluminio, a estrutura do monofilamento do condutor de aluminio e a capa de óxido na parede interna dos extremos de aluminio son destruídas e peladas, e logo o parede do frío do crimpio. A combinación de soldadura mellora o rendemento eléctrico da conexión e proporciona o rendemento mecánico máis fiable.
03 soldadura de fricción
A soldadura por fricción usa un tubo de aluminio para crimp e forma ao condutor de aluminio. Despois de cortar a cara final, a soldadura de fricción realízase co terminal de cobre. A conexión de soldadura entre o condutor de arame e o terminal de cobre complétase mediante soldadura de fricción, como se mostra na figura 2.
A soldadura por fricción conecta fíos de aluminio. En primeiro lugar, o tubo de aluminio está instalado no condutor do fío de aluminio mediante crimping. A estrutura do monofilamento do condutor plastifícase mediante a crimpación para formar unha sección circular axustada. A continuación, a sección transversal de soldadura é aplanada volvendo para completar o proceso. Preparación de superficies de soldadura. Un dos extremos do terminal de cobre é a estrutura de conexión eléctrica, e o outro extremo é a superficie de conexión de soldadura do terminal de cobre. A superficie de conexión de soldadura do terminal de cobre e a superficie de soldadura do fío de aluminio están soldadas e conectadas a través de soldadura de fricción, e logo o flash de soldadura está cortado e conformado para completar o proceso de conexión do fío de aluminio de soldadura de fricción.
En comparación con outras formas de conexión, a soldadura de fricción forma unha conexión de transición entre cobre e aluminio mediante soldadura de fricción entre terminais de cobre e fíos de aluminio, reducindo eficazmente a corrosión electroquímica de cobre e aluminio. A zona de transición de soldadura de fricción de fricción de cobre-aluminio está selada con tubo de encollemento de calor adhesivo na fase posterior. A área de soldadura non estará exposta ao aire e á humidade, reducindo aínda máis a corrosión. Ademais, a área de soldadura é onde o condutor de fío de aluminio está directamente conectado ao terminal de cobre a través da soldadura, o que aumenta efectivamente a forza de saída da articulación e fai que o proceso de procesamento sexa sinxelo.
Non obstante, as desvantaxes tamén existen na conexión entre os fíos de aluminio e os terminais de cobre-aluminio na figura 1. A aplicación de soldadura de fricción aos fabricantes de arneses de arame require equipos de soldadura de fricción especiais, que ten unha mala versatilidade e aumenta o investimento en activos fixos de fabricantes de arnés de arame. En segundo lugar, na soldadura de fricción durante o proceso, a estrutura do monofilamento do fío está directamente soldada de fricción co terminal de cobre, dando lugar a cavidades na área de conexión de soldadura de fricción. A presenza de po e outras impurezas afectará á calidade final da soldadura, provocando inestabilidade nas propiedades mecánicas e eléctricas da conexión de soldadura.
04 soldadura por ultrasóns
A soldadura por ultrasóns de fíos de aluminio usa equipos de soldadura por ultrasóns para conectar fíos de aluminio e terminais de cobre. A través da oscilación de alta frecuencia da cabeza de soldadura dos equipos de soldadura por ultrasóns, os monofilamentos de fío de aluminio e os fíos de aluminio e os terminais de cobre están conectados entre si para completar o fío de aluminio e a conexión de terminais de cobre móstrase na figura 3.
A conexión de soldadura por ultrasóns é cando os fíos de aluminio e os terminais de cobre vibran en ondas ultrasóns de alta frecuencia. A vibración e a fricción entre cobre e aluminio completan a conexión entre cobre e aluminio. Debido a que tanto o cobre como o aluminio teñen unha estrutura de cristal metálico cúbico centrada na cara, nun ambiente de oscilación de alta frecuencia baixo esta condición, a substitución atómica na estrutura de cristal metálico complétase para formar unha capa de transición de aliaxe, evitando efectivamente a aparición de corrosión electroquímica. Ao mesmo tempo, durante o proceso de soldadura por ultrasóns, a capa de óxido na superficie do monofilamento do condutor de aluminio está descascada e logo finalízase a conexión de soldadura entre os monofilamentos, o que mellora as propiedades eléctricas e mecánicas da conexión.
En comparación con outras formas de conexión, os equipos de soldadura por ultrasóns son un equipo de procesamento de uso común para os fabricantes de arneses. Non require un novo investimento de activos fixos. Ao mesmo tempo, os terminais usan terminais estampados de cobre e o custo terminal é menor, polo que ten a mellor vantaxe de custo. Non obstante, tamén existen desvantaxes. En comparación con outras formas de conexión, a soldadura por ultrasóns ten propiedades mecánicas máis débiles e unha mala resistencia ás vibracións. Polo tanto, non se recomenda o uso de conexións de soldadura por ultrasóns en áreas de vibración de alta frecuencia.
05 soldadura por plasma
A soldadura por plasma usa terminais de cobre e fíos de aluminio para a conexión de crimp, e logo engadindo soldadura, o arco de plasma úsase para irradiar e quentar a zona para soldar, derreter a soldadura, encher a zona de soldadura e completar a conexión de fío de aluminio, como se mostra na figura 4.
A soldadura por plasma de condutores de aluminio usa por primeira vez a soldadura plasmática dos terminais de cobre, e a crimping e a fixación dos condutores de aluminio complétase por crimping. Os terminais de soldadura por plasma forman unha estrutura en forma de barril despois da crimping, e logo a área de soldadura terminal está chea de soldadura que contén cinc, e o extremo crimpado engade unha soldadura que contén cinc. Baixo a irradiación do arco de plasma, a soldadura que contén cinc é quentada e derretida, e logo entra na fenda de fío na área de crimping mediante unha acción capilar para completar o proceso de conexión dos terminais de cobre e os fíos de aluminio.
Os fíos de aluminio de soldadura por plasma completan a conexión rápida entre os fíos de aluminio e os terminais de cobre mediante crimping, proporcionando propiedades mecánicas fiables. Ao mesmo tempo, durante o proceso de crimping, a través dunha relación de compresión do 70% ao 80%, a destrución e o descanso da capa de óxido do condutor está completado, mellorar efectivamente o rendemento eléctrico, reducir a resistencia ao contacto dos puntos de conexión e evitar o quecemento dos puntos de conexión. A continuación, engade a soldadura que contén cinc ao final da área de crimping e use un feixe de plasma para irradiar e quentar a zona de soldadura. A soldadura que contén cinc é quentada e derretida, e a soldadura enche a brecha na zona de crimping mediante unha acción capilar, logrando auga de pulverización de sal na zona de crimping. O illamento de vapor evita a aparición de corrosión electroquímica. Ao mesmo tempo, debido a que a soldadura está illada e tampón, fórmase unha zona de transición, que evita efectivamente a aparición de rampas térmicas e reduce o risco de aumentar a resistencia á conexión baixo choques quentes e fríos. A través da soldadura plasmática da área de conexión, o rendemento eléctrico da área de conexión é mellorado efectivamente e tamén se melloran aínda máis as propiedades mecánicas da área de conexión.
En comparación con outras formas de conexión, os terminais de cobre illados en plasma e os condutores de aluminio a través da capa de soldadura de transición e a capa de soldadura fortalecida, reducindo eficazmente a corrosión electroquímica de cobre e aluminio. E a capa de soldadura reforzada envolve a cara final do condutor de aluminio de xeito que os terminais de cobre e o núcleo do condutor non entrarán en contacto co aire e a humidade, reducindo aínda máis a corrosión. Ademais, a capa de soldadura de transición e a capa de soldadura reforzada fixan firmemente os terminais de cobre e as articulacións de fío de aluminio, aumentando efectivamente a forza de tirón das articulacións e facendo sinxelo o proceso de procesamento. Non obstante, tamén existen desvantaxes. A aplicación de soldadura por plasma aos fabricantes de arneses de arame require equipos de soldadura de plasma dedicados separados, que ten unha mala versatilidade e aumenta o investimento en activos fixos dos fabricantes de arneses de arame. En segundo lugar, no proceso de soldadura por plasma, a soldadura complétase por acción capilar. O proceso de recheo de brecha na área de crimping é incontrolable, dando lugar a unha calidade de soldadura final inestable na área de conexión de soldadura de plasma, obtendo grandes desviacións no rendemento eléctrico e mecánico.
Tempo de publicación: febreiro 19-2024