Com que els conductors d'alumini s'utilitzen cada cop més en arnes de cablejat d'automòbils, aquest article analitza i organitza la tecnologia de connexió dels arnes de cablejat d'alumini, i analitza i compara el rendiment de diferents mètodes de connexió per facilitar la selecció posterior dels mètodes de connexió de cablejat d'alumini.
01 Visió general
Amb la promoció de l'aplicació de conductors d'alumini als arnes de cablejats d'automòbils, l'ús de conductors d'alumini en lloc dels conductors de coure tradicionals augmenta gradualment.Tanmateix, en el procés d'aplicació dels cables d'alumini que substitueixen els cables de coure, la corrosió electroquímica, la fluència a alta temperatura i l'oxidació del conductor són problemes que s'han d'afrontar i resoldre durant el procés d'aplicació.Al mateix temps, l'aplicació de cables d'alumini que substitueixin els cables de coure ha de complir els requisits dels cables de coure originals.Propietats elèctriques i mecàniques per evitar la degradació del rendiment.
Per resoldre problemes com la corrosió electroquímica, la fluència a alta temperatura i l'oxidació del conductor durant l'aplicació de cables d'alumini, actualment hi ha quatre mètodes de connexió principals a la indústria, a saber: soldadura per fricció i soldadura per pressió, soldadura per fricció, soldadura per ultrasons i soldadura per plasma.
A continuació es fa una anàlisi i una comparació del rendiment dels principis i estructures de connexió d'aquests quatre tipus de connexions.
02 Soldadura per fricció i soldadura per pressió
Soldadura per fricció i unió per pressió, primer utilitzeu barres de coure i varetes d'alumini per a la soldadura per fricció i, a continuació, estampar les barres de coure per formar connexions elèctriques.Les barres d'alumini es mecanitzen i es formen per formar extrems de crimpat d'alumini i es produeixen terminals de coure i alumini.A continuació, el filferro d'alumini s'insereix a l'extrem de crimpat d'alumini del terminal de coure-alumini i s'engasta hidràulicament a través d'equips tradicionals de crim d'arns de filferro per completar la connexió entre el conductor d'alumini i el terminal de coure-alumini, tal com es mostra a la figura 1.
En comparació amb altres formes de connexió, la soldadura per fricció i la soldadura per pressió formen una zona de transició d'aliatge de coure-alumini mitjançant la soldadura per fricció de barres de coure i varetes d'alumini.La superfície de soldadura és més uniforme i densa, evitant eficaçment el problema de fluïdesa tèrmica causat per diferents coeficients d'expansió tèrmica de coure i alumini.A més, la formació de la zona de transició d'aliatge també evita eficaçment la corrosió electroquímica causada per les diferents activitats metàl·liques entre el coure i l'alumini.El segellat posterior amb tubs termoretràctils s'utilitza per aïllar l'esprai de sal i el vapor d'aigua, que també evita de manera efectiva l'aparició de corrosió electroquímica.Mitjançant el crim hidràulic del cable d'alumini i l'extrem de crimpat d'alumini del terminal de coure-alumini, l'estructura monofilament del conductor d'alumini i la capa d'òxid a la paret interior de l'extrem de crimpat d'alumini es destrueixen i es desprenen, i després el fred. es completa entre els cables individuals i entre el conductor conductor d'alumini i la paret interior de l'extrem de crimpat.La combinació de soldadura millora el rendiment elèctric de la connexió i proporciona el rendiment mecànic més fiable.
03 Soldadura per fricció
La soldadura per fricció utilitza un tub d'alumini per engarzar i donar forma al conductor d'alumini.Després de tallar la cara extrema, es realitza la soldadura per fricció amb el terminal de coure.La connexió de soldadura entre el conductor del filferro i el terminal de coure es completa mitjançant soldadura per fricció, tal com es mostra a la figura 2.
La soldadura per fricció connecta filferros d'alumini.En primer lloc, el tub d'alumini s'instal·la al conductor del cable d'alumini mitjançant el crimpat.L'estructura del monofilament del conductor es plastifica mitjançant el crimpat per formar una secció circular ajustada.A continuació, la secció transversal de soldadura s'aplana girant per completar el procés.Preparació de superfícies de soldadura.Un extrem del terminal de coure és l'estructura de connexió elèctrica i l'altre extrem és la superfície de connexió de soldadura del terminal de coure.La superfície de connexió de soldadura del terminal de coure i la superfície de soldadura del cable d'alumini es solden i connecten mitjançant soldadura per fricció, i després es talla i es forma el flaix de soldadura per completar el procés de connexió del filferro d'alumini de soldadura per fricció.
En comparació amb altres formes de connexió, la soldadura per fricció forma una connexió de transició entre coure i alumini mitjançant soldadura per fricció entre terminals de coure i cables d'alumini, reduint eficaçment la corrosió electroquímica del coure i l'alumini.La zona de transició de soldadura per fricció de coure-alumini està segellada amb tubs termoretràctils adhesius en l'etapa posterior.L'àrea de soldadura no estarà exposada a l'aire i la humitat, reduint encara més la corrosió.A més, l'àrea de soldadura és on el conductor de filferro d'alumini es connecta directament al terminal de coure mitjançant soldadura, la qual cosa augmenta efectivament la força d'extracció de la unió i facilita el procés de processament.
No obstant això, els inconvenients també existeixen en la connexió entre cables d'alumini i terminals de coure-alumini a la figura 1. L'aplicació de la soldadura per fricció als fabricants d'arns de filferro requereix equips de soldadura per fricció especials separats, que tenen poca versatilitat i augmenta la inversió en actius fixos de filferro. fabricants d'arnes.En segon lloc, en la soldadura per fricció Durant el procés, l'estructura monofilament del cable es solda directament per fricció amb el terminal de coure, donant lloc a cavitats a l'àrea de connexió de soldadura per fricció.La presència de pols i altres impureses afectarà la qualitat final de la soldadura, provocant inestabilitat en les propietats mecàniques i elèctriques de la connexió de soldadura.
04 Soldadura per ultrasons
La soldadura per ultrasons de cables d'alumini utilitza equips de soldadura per ultrasons per connectar cables d'alumini i terminals de coure.Mitjançant l'oscil·lació d'alta freqüència del capçal de soldadura de l'equip de soldadura per ultrasons, els monofilaments de filferro d'alumini i els cables d'alumini i els terminals de coure es connecten per completar el cable d'alumini i la connexió dels terminals de coure es mostra a la figura 3.
La connexió de soldadura per ultrasons és quan els cables d'alumini i els terminals de coure vibren a ones ultrasòniques d'alta freqüència.La vibració i la fricció entre coure i alumini completen la connexió entre coure i alumini.Com que tant el coure com l'alumini tenen una estructura de cristall metàl·lic cúbic centrat a la cara, en un entorn d'oscil·lació d'alta freqüència. En aquesta condició, la substitució atòmica de l'estructura de cristall metàl·lic es completa per formar una capa de transició d'aliatge, evitant eficaçment l'aparició de corrosió electroquímica. .Al mateix temps, durant el procés de soldadura per ultrasons, la capa d'òxid a la superfície del monofilament conductor d'alumini es desprèn i, a continuació, es completa la connexió de soldadura entre els monofilaments, la qual cosa millora les propietats elèctriques i mecàniques de la connexió.
En comparació amb altres formes de connexió, l'equip de soldadura per ultrasons és un equip de processament d'ús habitual per als fabricants d'arns de filferro.No requereix nova inversió en actius fixos.Al mateix temps, els terminals utilitzen terminals estampats de coure i el cost del terminal és més baix, de manera que té el millor avantatge de cost.Tanmateix, també existeixen desavantatges.En comparació amb altres formes de connexió, la soldadura per ultrasons té propietats mecàniques més febles i poca resistència a les vibracions.Per tant, no es recomana l'ús de connexions de soldadura per ultrasons en zones de vibració d'alta freqüència.
05 Soldadura per plasma
La soldadura per plasma utilitza terminals de coure i cables d'alumini per a la connexió de crimpat, i després afegint soldadura, l'arc de plasma s'utilitza per irradiar i escalfar l'àrea a soldar, fondre la soldadura, omplir l'àrea de soldadura i completar la connexió de filferro d'alumini, com es mostra a la figura 4.
La soldadura per plasma de conductors d'alumini fa servir primer la soldadura per plasma de terminals de coure, i el crim i la fixació dels conductors d'alumini es completa mitjançant el crimpat.Els terminals de soldadura per plasma formen una estructura en forma de barril després del crim i, a continuació, l'àrea de soldadura del terminal s'omple amb soldadura que conté zinc, i l'extrem enganxat és Afegeix soldadura que conté zinc.Sota la irradiació de l'arc de plasma, la soldadura que conté zinc s'escalfa i es fon, i després entra a l'espai del cable a la zona de crimpat mitjançant acció capil·lar per completar el procés de connexió de terminals de coure i cables d'alumini.
Els cables d'alumini de soldadura per plasma completen la connexió ràpida entre els cables d'alumini i els terminals de coure mitjançant el crimpat, proporcionant propietats mecàniques fiables.Al mateix temps, durant el procés de crimpat, mitjançant una relació de compressió del 70% al 80%, es completa la destrucció i el despreniment de la capa d'òxid del conductor, millora eficaçment el rendiment elèctric, redueix la resistència de contacte dels punts de connexió i evita escalfament dels punts de connexió.A continuació, afegiu soldadura que conté zinc a l'extrem de l'àrea de crimpat i utilitzeu un feix de plasma per irradiar i escalfar la zona de soldadura.La soldadura que conté zinc s'escalfa i es fon, i la soldadura omple el buit de la zona de crimpat mitjançant l'acció capil·lar, aconseguint aigua en esprai de sal a la zona de crimpat.L'aïllament de vapor evita l'aparició de corrosió electroquímica.Al mateix temps, com que la soldadura està aïllada i tamponada, es forma una zona de transició, que evita efectivament l'aparició de fluïdesa tèrmica i redueix el risc d'augmentar la resistència de la connexió sota cops freds i calents.Mitjançant la soldadura per plasma de l'àrea de connexió, el rendiment elèctric de l'àrea de connexió es millora de manera efectiva i les propietats mecàniques de l'àrea de connexió també es milloren encara més.
En comparació amb altres formes de connexió, la soldadura per plasma aïlla els terminals de coure i els conductors d'alumini a través de la capa de soldadura de transició i la capa de soldadura reforçada, reduint eficaçment la corrosió electroquímica del coure i l'alumini.I la capa de soldadura reforçada embolcalla la cara final del conductor d'alumini de manera que els terminals de coure i el nucli del conductor no entrin en contacte amb l'aire i la humitat, reduint encara més la corrosió.A més, la capa de soldadura de transició i la capa de soldadura reforçada fixen fortament els terminals de coure i les juntes de filferro d'alumini, augmentant eficaçment la força d'extracció de les juntes i simplificant el procés de processament.Tanmateix, també existeixen desavantatges.L'aplicació de la soldadura per plasma als fabricants d'arns de filferro requereix equips de soldadura per plasma dedicats separats, que tenen poca versatilitat i augmenta la inversió en actius fixos dels fabricants d'arns de filferro.En segon lloc, en el procés de soldadura per plasma, la soldadura es completa per acció capil·lar.El procés d'ompliment de buits a l'àrea de crimpat és incontrolable, donant lloc a una qualitat de soldadura final inestable a l'àrea de connexió de soldadura per plasma, donant lloc a grans desviacions en el rendiment elèctric i mecànic.
Hora de publicació: 19-feb-2024