Eftersom aluminiumledare används alltmer i kablage för bilar, analyserar och organiserar den här artikeln anslutningstekniken för ledningsnät av aluminium och analyserar och jämför prestanda för olika anslutningsmetoder för att underlätta senare val av anslutningsmetoder för ledningsnät i aluminium.
01 Översikt
Med främjandet av tillämpningen av aluminiumledare i bilkablage ökar användningen av aluminiumledare i stället för traditionella kopparledare gradvis.I applikationsprocessen för aluminiumtrådar som ersätter koppartrådar, är elektrokemisk korrosion, högtemperaturkrypning och ledaroxidation problem som måste mötas och lösas under applikationsprocessen.Samtidigt måste applikationen av aluminiumtrådar som ersätter koppartrådar uppfylla kraven för de ursprungliga koppartrådarna.Elektriska och mekaniska egenskaper för att undvika prestandaförsämring.
För att lösa problem som elektrokemisk korrosion, högtemperaturkrypning och ledaroxidation vid applicering av aluminiumtrådar finns det för närvarande fyra vanliga anslutningsmetoder i branschen, nämligen: friktionssvetsning och trycksvetsning, friktionssvetsning, ultraljudssvetsning och plasmasvetsning.
Följande är en analys och prestandajämförelse av anslutningsprinciperna och strukturerna för dessa fyra typer av anslutningar.
02 Friktionssvetsning och trycksvetsning
Friktionssvetsning och tryckfogning, använd först kopparstänger och aluminiumstänger för friktionssvetsning och stämpla sedan kopparstängerna för att bilda elektriska anslutningar.Aluminiumstavarna bearbetas och formas för att bilda aluminiumkrympändar, och koppar- och aluminiumterminaler tillverkas.Sedan förs aluminiumtråden in i aluminiumkrympänden på koppar-aluminiumterminalen och krymps hydrauliskt genom traditionell kabelhärdspressutrustning för att slutföra anslutningen mellan aluminiumledaren och koppar-aluminiumterminalen, som visas i figur 1.
Jämfört med andra anslutningsformer bildar friktionssvetsning och trycksvetsning en övergångszon för koppar-aluminiumlegering genom friktionssvetsning av kopparstänger och aluminiumstänger.Svetsytan är mer enhetlig och tät, vilket effektivt undviker det termiska krypproblemet som orsakas av olika värmeutvidgningskoefficienter för koppar och aluminium.Dessutom undviker bildandet av legeringsövergångszonen också effektivt elektrokemisk korrosion orsakad av de olika metallaktiviteterna mellan koppar och aluminium.Efterföljande tätning med värmekrympslangar används för att isolera saltspray och vattenånga, vilket också effektivt undviker uppkomsten av elektrokemisk korrosion.Genom den hydrauliska krympningen av aluminiumtråden och aluminiumkrympänden på koppar-aluminiumterminalen förstörs och skalas monofilamentstrukturen av aluminiumledaren och oxidskiktet på innerväggen av aluminiumpressänden och sedan av kylan. slutförs mellan de enskilda trådarna och mellan aluminiumledaren och den inre väggen av krimpänden.Svetskombinationen förbättrar anslutningens elektriska prestanda och ger den mest tillförlitliga mekaniska prestandan.
03 Friktionssvetsning
Friktionssvetsning använder ett aluminiumrör för att krympa och forma aluminiumledaren.Efter avskärning av ändytan utförs friktionssvetsning med kopparterminalen.Svetsanslutningen mellan trådledaren och kopparterminalen fullbordas genom friktionssvetsning, som visas i figur 2.
Friktionssvetsning kopplar samman aluminiumtrådar.Först installeras aluminiumröret på ledaren av aluminiumtråden genom krympning.Ledarens monofilamentstruktur är mjukad genom krympning för att bilda ett tätt cirkulärt tvärsnitt.Sedan plattas svetstvärsnittet till genom att vrida för att slutföra processen.Förberedelse av svetsytor.Ena änden av kopparterminalen är den elektriska anslutningsstrukturen och den andra änden är kopparterminalens svetsanslutningsyta.Svetsanslutningsytan på kopparterminalen och svetsytan på aluminiumtråden svetsas och ansluts genom friktionssvetsning, och sedan skärs svetsflashen och formas för att slutföra anslutningsprocessen för friktionssvetsaluminiumtråden.
Jämfört med andra anslutningsformer bildar friktionssvetsning en övergångsförbindelse mellan koppar och aluminium genom friktionssvetsning mellan kopparterminaler och aluminiumtrådar, vilket effektivt minskar elektrokemisk korrosion av koppar och aluminium.Övergångszonen för koppar-aluminiumfriktionssvetsning tätas med självhäftande värmekrympslang i det senare skedet.Svetsområdet kommer inte att utsättas för luft och fukt, vilket ytterligare minskar korrosion.Dessutom är svetsområdet där aluminiumtrådsledaren är direkt ansluten till kopparterminalen genom svetsning, vilket effektivt ökar skarvens utdragningskraft och gör bearbetningsprocessen enkel.
Men nackdelarna finns också i kopplingen mellan aluminiumtrådar och koppar-aluminiumterminaler i figur 1. Tillämpningen av friktionssvetsning på tillverkare av kablage kräver separat speciell friktionssvetsutrustning, som har dålig mångsidighet och ökar investeringen i anläggningstillgångar av tråd seletillverkare.För det andra, vid friktionssvetsning. Under processen friktionssvetsas trådens monofilamentstruktur direkt med kopparterminalen, vilket resulterar i håligheter i friktionssvetsanslutningsområdet.Närvaron av damm och andra föroreningar kommer att påverka den slutliga svetskvaliteten, vilket orsakar instabilitet i svetsanslutningens mekaniska och elektriska egenskaper.
04 Ultraljudssvetsning
Ultraljudssvetsning av aluminiumtrådar använder ultraljudssvetsutrustning för att ansluta aluminiumtrådar och kopparterminaler.Genom den högfrekventa oscillationen av svetshuvudet på ultraljudssvetsutrustningen är aluminiumtrådmonofilamenten och aluminiumtrådarna och kopparterminalerna sammankopplade för att komplettera aluminiumtråden och Anslutningen av kopparterminaler visas i figur 3.
Ultraljudssvetsanslutning är när aluminiumtrådar och kopparterminaler vibrerar vid högfrekventa ultraljudsvågor.Vibrationer och friktion mellan koppar och aluminium kompletterar kopplingen mellan koppar och aluminium.Eftersom både koppar och aluminium har en ansiktscentrerad kubisk metallkristallstruktur, i en högfrekvent oscillationsmiljö Under detta tillstånd, fullbordas atomersättningen i metallkristallstrukturen för att bilda ett legeringsövergångsskikt, vilket effektivt undviker förekomsten av elektrokemisk korrosion .Samtidigt, under ultraljudssvetsningsprocessen, skalas oxidskiktet på ytan av aluminiumledarmonofilamentet av, och sedan är svetsförbindelsen mellan monofilamenten klar, vilket förbättrar anslutningens elektriska och mekaniska egenskaper.
Jämfört med andra anslutningsformer är ultraljudssvetsutrustning en vanlig bearbetningsutrustning för tillverkare av kablage.Det kräver inga nya investeringar i anläggningstillgångar.Samtidigt använder terminalerna kopparstämplade terminaler, och terminalkostnaden är lägre, så den har den bästa kostnadsfördelen.Men det finns också nackdelar.Jämfört med andra anslutningsformer har ultraljudssvetsning svagare mekaniska egenskaper och dålig vibrationsbeständighet.Därför rekommenderas inte användning av ultraljudssvetsanslutningar i högfrekventa vibrationsområden.
05 Plasmasvetsning
Plasmasvetsning använder kopparterminaler och aluminiumtrådar för crimpanslutning, och sedan genom att lägga till lod används plasmabågen för att bestråla och värma det område som ska svetsas, smälta lodet, fylla svetsområdet och slutföra anslutningen av aluminiumtråden, som visas i figur 4.
Plasmasvetsning av aluminiumledare använder först plasmasvetsning av kopparterminaler, och krympningen och fastsättningen av aluminiumledarna slutförs genom crimpning.Plasmasvetsterminalerna bildar en tunnformad struktur efter krimpning, och sedan fylls terminalsvetsområdet med zinkhaltigt lod och den krusade änden är Add zinkhaltigt lod.Under bestrålning av plasmabåge värms och smälts det zinkhaltiga lodet och går sedan in i trådgapet i krympningsområdet genom kapillärverkan för att slutföra anslutningsprocessen för kopparterminaler och aluminiumtrådar.
Plasmasvetsning av aluminiumtrådar fullbordar den snabba anslutningen mellan aluminiumtrådarna och kopparanslutningarna genom krympning, vilket ger tillförlitliga mekaniska egenskaper.Samtidigt, under krimpningsprocessen, genom ett kompressionsförhållande på 70% till 80%, fullbordas förstörelsen och avskalningen av oxidskiktet på ledaren, förbättrar effektivt den elektriska prestandan, minskar kontaktmotståndet för anslutningspunkterna och förhindrar uppvärmning av anslutningspunkter.Tillsätt sedan zinkhaltigt lod i änden av krympningsområdet och använd en plasmastråle för att bestråla och värma svetsområdet.Det zinkhaltiga lodet värms upp och smälts, och lodet fyller gapet i krympningsområdet genom kapillärverkan, vilket ger saltsprayvatten i krympningsområdet.Ångisolering undviker uppkomsten av elektrokemisk korrosion.Samtidigt, eftersom lodet är isolerat och buffrat, bildas en övergångszon, som effektivt undviker uppkomsten av termisk krypning och minskar risken för ökat anslutningsmotstånd vid varma och kalla stötar.Genom plasmasvetsning av anslutningsområdet förbättras anslutningsområdets elektriska prestanda effektivt, och de mekaniska egenskaperna hos anslutningsområdet förbättras också ytterligare.
Jämfört med andra anslutningsformer isolerar plasmasvetsning kopparterminaler och aluminiumledare genom övergångssvetsskiktet och det förstärkta svetsskiktet, vilket effektivt minskar den elektrokemiska korrosionen av koppar och aluminium.Och det förstärkta svetsskiktet omsluter ändytan på aluminiumledaren så att kopparterminalerna och ledarkärnan inte kommer i kontakt med luft och fukt, vilket ytterligare minskar korrosion.Dessutom fixerar övergångssvetsskiktet och det förstärkta svetsskiktet kopparterminalerna och aluminiumtrådsfogarna tätt, vilket effektivt ökar skarvarnas utdragningskraft och gör bearbetningsprocessen enkel.Men det finns också nackdelar.Tillämpningen av plasmasvetsning på tillverkare av kablage kräver separat dedikerad plasmasvetsutrustning, som har dålig mångsidighet och ökar investeringarna i fasta tillgångar hos kabelstammstillverkarna.För det andra, i plasmasvetsprocessen, fullbordas lodet genom kapillärverkan.Spaltfyllningsprocessen i krympningsområdet är okontrollerbar, vilket resulterar i instabil slutlig svetskvalitet i plasmasvetsanslutningsområdet, vilket resulterar i stora avvikelser i elektrisk och mekanisk prestanda.
Posttid: 2024-02-19