Dado que os condutores de aluminio se utilizan cada vez máis nos mazos de cables de automóbiles, este artigo analiza e organiza a tecnoloxía de conexión dos mazos de cables de alimentación de aluminio, e analiza e compara o rendemento de diferentes métodos de conexión para facilitar a posterior selección dos métodos de conexión de cables de alimentación de aluminio.
01 Visión xeral
Coa promoción da aplicación de condutores de aluminio en mazos de cables de automóbiles, o uso de condutores de aluminio en lugar dos condutores de cobre tradicionais está aumentando gradualmente.Non obstante, no proceso de aplicación dos fíos de aluminio que substitúen os fíos de cobre, a corrosión electroquímica, a fluencia a alta temperatura e a oxidación dos condutores son problemas que deben enfrontarse e resolverse durante o proceso de aplicación.Ao mesmo tempo, a aplicación de fíos de aluminio que substitúan os fíos de cobre debe cumprir os requisitos dos fíos de cobre orixinais.Propiedades eléctricas e mecánicas para evitar a degradación do rendemento.
Para resolver problemas como a corrosión electroquímica, a fluencia a alta temperatura e a oxidación dos condutores durante a aplicación de fíos de aluminio, actualmente existen catro métodos de conexión principais na industria, a saber: soldadura por fricción e soldadura por presión, soldadura por fricción, soldadura ultrasónica e soldadura por plasma.
A continuación móstrase unha análise e unha comparación de rendemento dos principios e estruturas de conexión destes catro tipos de conexións.
02 Soldadura por fricción e soldadura por presión
Soldadura por fricción e unión por presión, primeiro use varillas de cobre e varillas de aluminio para soldar por fricción e, a continuación, estampa as varillas de cobre para formar conexións eléctricas.As varillas de aluminio son mecanizadas e conformadas para formar extremos engastados de aluminio, e prodúcense terminais de cobre e aluminio.A continuación, insírese o fío de aluminio no extremo de prensado de aluminio do terminal de cobre-aluminio e engarzase hidráulicamente a través do equipo tradicional de prensado do arnés de fíos 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 por fricción e a soldadura por presión forman unha zona de transición de aliaxe de cobre e aluminio mediante a soldadura por fricción de varillas de cobre e de aluminio.A superficie de soldadura é máis uniforme e densa, evitando eficazmente o problema de fluencia térmica causado por diferentes coeficientes de expansión térmica de cobre e aluminio., Ademais, a formación da zona de transición da aliaxe tamén evita eficazmente a corrosión electroquímica causada polas diferentes actividades metálicas entre o cobre e o aluminio.O selado posterior con tubos termorretráctiles utilízase para illar o spray de sal e o vapor de auga, o que tamén evita eficazmente a aparición de corrosión electroquímica.A través do engarce hidráulico do fío de aluminio e do extremo de prensado de aluminio do terminal de cobre-aluminio, a estrutura monofilamento do condutor de aluminio e a capa de óxido na parede interior do extremo de prensado de aluminio son destruídos e despegados, e despois o frío. complétase entre os fíos únicos e entre o condutor condutor de aluminio e a parede interior do extremo de crimpado.A combinación de soldadura mellora o rendemento eléctrico da conexión e proporciona o rendemento mecánico máis fiable.
03 Soldadura por fricción
A soldadura por fricción usa un tubo de aluminio para engarzar e dar forma ao condutor de aluminio.Despois de cortar a cara final, realízase a soldadura por fricción co terminal de cobre.A conexión de soldadura entre o condutor do fío e o terminal de cobre complétase mediante soldadura por fricción, como se mostra na Figura 2.
A soldadura por fricción conecta fíos de aluminio.En primeiro lugar, o tubo de aluminio instálase no condutor do fío de aluminio mediante crimpado.A estrutura monofilamento do condutor plastificase mediante engaste para formar unha sección transversal circular axustada.Despois, a sección transversal de soldadura aplanase xirando para completar o proceso.Preparación de superficies de soldadura.Un extremo 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 mediante soldadura por fricción, e despois córtase e conforma o flash de soldadura para completar o proceso de conexión do fío de aluminio de soldadura por fricción.
En comparación con outras formas de conexión, a soldadura por fricción forma unha conexión de transición entre o cobre e o aluminio mediante a soldadura por fricción entre os terminais de cobre e os fíos de aluminio, reducindo eficazmente a corrosión electroquímica do cobre e do aluminio.A zona de transición de soldadura por fricción de cobre e aluminio está selada con tubos termorretráctiles adhesivos na fase posterior.A zona de soldadura non estará exposta ao aire e á humidade, reducindo aínda máis a corrosión.Ademais, a zona de soldadura é onde o condutor de fío de aluminio está conectado directamente ao terminal de cobre mediante a soldadura, o que aumenta efectivamente a forza de extracción da unión e simplifica o proceso de procesamento.
Non obstante, as desvantaxes tamén existen na conexión entre os fíos de aluminio e os terminais de cobre-aluminio da Figura 1. A aplicación da soldadura por fricción aos fabricantes de arneses de cables require equipos especiais de soldadura por fricción separados, que teñen unha escasa versatilidade e aumentan o investimento en activos fixos de fío. fabricantes de arneses.En segundo lugar, na soldadura por fricción Durante o proceso, a estrutura monofilamento do fío está soldada directamente por fricción co terminal de cobre, o que resulta en cavidades na zona de conexión de soldadura por 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 do cabezal de soldadura do equipo de soldadura por ultrasóns, os monofilamentos de fíos de aluminio e os fíos de aluminio e os terminais de cobre están conectados xuntos para completar o fío de aluminio e a conexión dos terminais de cobre móstrase na Figura 3.
A conexión de soldadura ultrasónica é cando os fíos de aluminio e os terminais de cobre vibran en ondas ultrasónicas de alta frecuencia.A vibración e a fricción entre o cobre e o aluminio completan a conexión entre o cobre e o aluminio.Debido a que tanto o cobre como o aluminio teñen unha estrutura cristalina metálica cúbica centrada na cara, nun ambiente de oscilación de alta frecuencia. Nesta condición, a substitución atómica na estrutura cristalina metálica complétase para formar unha capa de transición de aliaxe, evitando eficazmente a aparición de corrosión electroquímica. .Ao mesmo tempo, durante o proceso de soldadura por ultrasóns, a capa de óxido na superficie do monofilamento condutor de aluminio é despexada e, a continuación, complétase 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 habitual para os fabricantes de cables de cables.Non require un novo investimento en activos fixos.Ao mesmo tempo, os terminais usan terminais estampados en cobre e o custo do 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 escasa resistencia ás vibracións.Polo tanto, non se recomenda o uso de conexións de soldadura ultrasónica en áreas de vibración de alta frecuencia.
05 Soldadura por plasma
A soldadura por plasma utiliza terminais de cobre e fíos de aluminio para a conexión de crimpado e, a continuación, engadindo soldadura, o arco de plasma úsase para irradiar e quentar a zona a soldar, fundir a soldadura, encher a zona de soldadura e completar a conexión de fío de aluminio, como mostrado na figura 4.
A soldadura por plasma de condutores de aluminio utiliza primeiro a soldadura por plasma de terminais de cobre, e o engarce e fixación dos condutores de aluminio complétase mediante o engaste.Os terminais de soldadura por plasma forman unha estrutura en forma de barril despois do engaste e, a continuación, a zona de soldadura do terminal énchese con soldadura que contén zinc e o extremo engastado é Engadir soldadura que contén zinc.Baixo a irradiación do arco de plasma, a soldadura que contén zinc quéntase e fúndese e, a continuación, entra no espazo do fío na zona de prensado mediante acción capilar para completar o proceso de conexión dos terminais de cobre e dos cables 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 o engaste, proporcionando propiedades mecánicas fiables.Ao mesmo tempo, durante o proceso de engarzado, a través dunha relación de compresión do 70% ao 80%, complétase a destrución e despegamento da capa de óxido do condutor, mellorando eficazmente o rendemento eléctrico, reducindo a resistencia de contacto dos puntos de conexión e evitando calefacción dos puntos de conexión.A continuación, engade soldadura que contén zinc ao final da área de prensado e use un feixe de plasma para irradiar e quentar a zona de soldadura.A soldadura que contén zinc quéntase e fúndese, e a soldadura enche o oco na zona de engarzado mediante acción capilar, logrando auga pulverizada con sal na zona de prensado.O illamento de vapor evita a aparición de corrosión electroquímica.Ao mesmo tempo, debido a que a soldadura está illada e amortiguada, fórmase unha zona de transición, que evita efectivamente a aparición de fluencia térmica e reduce o risco de aumento da resistencia da conexión baixo choques fríos e quentes.A través da soldadura por plasma da área de conexión, o rendemento eléctrico da área de conexión mellórase efectivamente e as propiedades mecánicas da área de conexión tamén se melloran aínda máis.
En comparación con outras formas de conexión, a soldadura por plasma illada os terminais de cobre e os condutores de aluminio a través da capa de soldeo de transición e a capa de soldeo reforzada, reducindo eficazmente a corrosión electroquímica do cobre e do aluminio.E a capa de soldadura reforzada envolve a cara final do condutor de aluminio para que os terminais de cobre e o núcleo do condutor non entren 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 unións de fío de aluminio, aumentando efectivamente a forza de extracción das unións e simplificando o proceso de procesamento.Non obstante, tamén existen desvantaxes.A aplicación da soldadura por plasma aos fabricantes de arneses de fíos require equipos de soldadura por plasma dedicados separados, que teñen unha escasa versatilidade e aumentan o investimento en activos fixos dos fabricantes de arneses de fíos.En segundo lugar, no proceso de soldadura por plasma, a soldadura complétase por acción capilar.O proceso de recheo de ocos na zona de prensado é incontrolable, o que resulta nunha calidade de soldadura final inestable na zona de conexión de soldadura por plasma, o que provoca grandes desviacións no rendemento eléctrico e mecánico.
Hora de publicación: 19-feb-2024