Memandangkan konduktor aluminium semakin digunakan dalam abah-abah pendawaian automotif, artikel ini menganalisis dan mengatur teknologi sambungan abah-abah pendawaian kuasa aluminium, serta menganalisis dan membandingkan prestasi kaedah sambungan yang berbeza untuk memudahkan pemilihan kaedah sambungan abah-abah pendawaian kuasa aluminium kemudiannya.
01 Gambaran Keseluruhan
Dengan promosi penggunaan konduktor aluminium dalam abah-abah pendawaian kereta, penggunaan konduktor aluminium dan bukannya konduktor tembaga tradisional semakin meningkat secara beransur-ansur.Walau bagaimanapun, dalam proses permohonan wayar aluminium menggantikan wayar kuprum, kakisan elektrokimia, rayapan suhu tinggi, dan pengoksidaan konduktor adalah masalah yang mesti dihadapi dan diselesaikan semasa proses permohonan.Pada masa yang sama, penggunaan wayar aluminium yang menggantikan wayar tembaga mesti memenuhi keperluan wayar tembaga asal.Sifat elektrik dan mekanikal untuk mengelakkan kemerosotan prestasi.
Untuk menyelesaikan masalah seperti kakisan elektrokimia, rayapan suhu tinggi, dan pengoksidaan konduktor semasa penggunaan wayar aluminium, pada masa ini terdapat empat kaedah sambungan arus perdana dalam industri, iaitu: kimpalan geseran dan kimpalan tekanan, kimpalan geseran, kimpalan ultrasonik, dan kimpalan plasma.
Berikut ialah analisis dan perbandingan prestasi prinsip sambungan dan struktur empat jenis sambungan ini.
02 Kimpalan geseran dan kimpalan tekanan
Kimpalan geseran dan penyambung tekanan, mula-mula gunakan rod kuprum dan rod aluminium untuk kimpalan geseran, dan kemudian cop rod kuprum untuk membentuk sambungan elektrik.Rod aluminium dimesin dan dibentuk untuk membentuk hujung kelim aluminium, dan terminal tembaga dan aluminium dihasilkan.Kemudian wayar aluminium dimasukkan ke dalam hujung pengelim aluminium terminal tembaga-aluminium dan dikelim secara hidraulik melalui peralatan pengeliman abah-abah dawai tradisional untuk melengkapkan sambungan antara konduktor aluminium dan terminal kuprum-aluminium, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Berbanding dengan bentuk sambungan lain, kimpalan geseran dan kimpalan tekanan membentuk zon peralihan aloi kuprum-aluminium melalui kimpalan geseran rod kuprum dan rod aluminium.Permukaan kimpalan lebih seragam dan padat, berkesan mengelakkan masalah rayapan terma yang disebabkan oleh pekali pengembangan haba yang berbeza bagi tembaga dan aluminium., Di samping itu, pembentukan zon peralihan aloi juga berkesan mengelakkan kakisan elektrokimia yang disebabkan oleh aktiviti logam yang berbeza antara tembaga dan aluminium.Pengedap seterusnya dengan tiub pengecutan haba digunakan untuk mengasingkan semburan garam dan wap air, yang juga berkesan mengelakkan berlakunya kakisan elektrokimia.Melalui kelim hidraulik wayar aluminium dan hujung kelim aluminium terminal tembaga-aluminium, struktur monofilamen konduktor aluminium dan lapisan oksida pada dinding dalaman hujung kelim aluminium dimusnahkan dan dikupas, dan kemudian sejuk. dilengkapkan antara wayar tunggal dan antara konduktor aluminium dan dinding dalam hujung kelim.Gabungan kimpalan meningkatkan prestasi elektrik sambungan dan memberikan prestasi mekanikal yang paling boleh dipercayai.
03 Kimpalan geseran
Kimpalan geseran menggunakan tiub aluminium untuk mengelim dan membentuk konduktor aluminium.Selepas memotong muka hujung, kimpalan geseran dilakukan dengan terminal kuprum.Sambungan kimpalan antara konduktor wayar dan terminal kuprum diselesaikan melalui kimpalan geseran, seperti ditunjukkan dalam Rajah 2.
Kimpalan geseran menyambung wayar aluminium.Pertama, tiub aluminium dipasang pada konduktor wayar aluminium melalui pengeliman.Struktur monofilamen konduktor diplastiskan melalui pengeliman untuk membentuk keratan rentas bulat yang ketat.Kemudian keratan rentas kimpalan diratakan dengan berpusing untuk melengkapkan proses.Penyediaan permukaan kimpalan.Satu hujung terminal tembaga ialah struktur sambungan elektrik, dan hujung yang lain ialah permukaan sambungan kimpalan terminal tembaga.Permukaan sambungan kimpalan terminal kuprum dan permukaan kimpalan wayar aluminium dikimpal dan disambungkan melalui kimpalan geseran, dan kemudian kilat kimpalan dipotong dan dibentuk untuk melengkapkan proses sambungan wayar aluminium kimpalan geseran.
Berbanding dengan bentuk sambungan lain, kimpalan geseran membentuk sambungan peralihan antara tembaga dan aluminium melalui kimpalan geseran antara terminal tembaga dan wayar aluminium, dengan berkesan mengurangkan kakisan elektrokimia kuprum dan aluminium.Zon peralihan kimpalan geseran tembaga-aluminium dimeterai dengan tiub pengecutan haba pelekat pada peringkat kemudian.Kawasan kimpalan tidak akan terdedah kepada udara dan kelembapan, seterusnya mengurangkan kakisan.Di samping itu, kawasan kimpalan adalah tempat konduktor wayar aluminium disambungkan terus ke terminal tembaga melalui kimpalan, yang secara berkesan meningkatkan daya tarik keluar sendi dan menjadikan proses pemprosesan mudah.
Walau bagaimanapun, kelemahan juga wujud dalam sambungan antara wayar aluminium dan terminal kuprum-aluminium dalam Rajah 1. Aplikasi kimpalan geseran kepada pengeluar abah-abah dawai memerlukan peralatan kimpalan geseran khas yang berasingan, yang mempunyai fleksibiliti yang lemah dan meningkatkan pelaburan dalam aset tetap wayar. pengeluar abah-abah.Kedua, dalam kimpalan geseran Semasa proses itu, struktur monofilamen wayar dikimpal secara terus geseran dengan terminal tembaga, mengakibatkan rongga di kawasan sambungan kimpalan geseran.Kehadiran habuk dan kekotoran lain akan menjejaskan kualiti kimpalan akhir, menyebabkan ketidakstabilan dalam sifat mekanikal dan elektrik sambungan kimpalan.
04 Kimpalan ultrasonik
Kimpalan ultrasonik wayar aluminium menggunakan peralatan kimpalan ultrasonik untuk menyambung wayar aluminium dan terminal tembaga.Melalui ayunan frekuensi tinggi kepala kimpalan peralatan kimpalan ultrasonik, monofilamen wayar aluminium dan wayar aluminium dan terminal tembaga disambungkan bersama untuk melengkapkan wayar aluminium dan Sambungan terminal kuprum ditunjukkan dalam Rajah 3.
Sambungan kimpalan ultrasonik ialah apabila wayar aluminium dan terminal tembaga bergetar pada gelombang ultrasonik frekuensi tinggi.Getaran dan geseran antara kuprum dan aluminium melengkapkan sambungan antara kuprum dan aluminium.Kerana kedua-dua kuprum dan aluminium mempunyai struktur hablur logam padu berpusat muka, dalam persekitaran ayunan frekuensi tinggi Di bawah keadaan ini, penggantian atom dalam struktur kristal logam selesai untuk membentuk lapisan peralihan aloi, dengan berkesan mengelakkan berlakunya kakisan elektrokimia. .Pada masa yang sama, semasa proses kimpalan ultrasonik, lapisan oksida pada permukaan monofilamen konduktor aluminium dikupas, dan kemudian sambungan kimpalan antara monofilamen selesai, yang meningkatkan sifat elektrik dan mekanikal sambungan.
Berbanding dengan bentuk sambungan lain, peralatan kimpalan ultrasonik ialah peralatan pemprosesan yang biasa digunakan untuk pengeluar abah-abah wayar.Ia tidak memerlukan pelaburan aset tetap baharu.Pada masa yang sama, terminal menggunakan terminal bercop tembaga, dan kos terminal lebih rendah, jadi ia mempunyai kelebihan kos terbaik.Walau bagaimanapun, keburukan juga wujud.Berbanding dengan bentuk sambungan lain, kimpalan ultrasonik mempunyai sifat mekanikal yang lebih lemah dan rintangan getaran yang lemah.Oleh itu, penggunaan sambungan kimpalan ultrasonik tidak disyorkan di kawasan getaran frekuensi tinggi.
05 Kimpalan plasma
Kimpalan plasma menggunakan terminal tembaga dan wayar aluminium untuk sambungan kelim, dan kemudian dengan menambah pateri, arka plasma digunakan untuk menyinari dan memanaskan kawasan yang hendak dikimpal, mencairkan pateri, mengisi kawasan kimpalan, dan melengkapkan sambungan wayar aluminium, sebagai ditunjukkan dalam Rajah 4.
Kimpalan plasma konduktor aluminium mula-mula menggunakan kimpalan plasma terminal tembaga, dan pengeliman dan pengancing konduktor aluminium diselesaikan dengan mengelim.Terminal kimpalan plasma membentuk struktur berbentuk tong selepas pengeliman, dan kemudian kawasan kimpalan terminal diisi dengan pateri yang mengandungi zink, dan hujung yang dikelim adalah Tambah pateri yang mengandungi zink.Di bawah penyinaran arka plasma, pateri yang mengandungi zink dipanaskan dan dicairkan, dan kemudian memasuki celah wayar di kawasan pengeliman melalui tindakan kapilari untuk menyelesaikan proses sambungan terminal tembaga dan wayar aluminium.
Wayar aluminium kimpalan plasma melengkapkan sambungan pantas antara wayar aluminium dan terminal tembaga melalui pengeliman, memberikan sifat mekanikal yang boleh dipercayai.Pada masa yang sama, semasa proses pengeliman, melalui nisbah mampatan 70% hingga 80%, pemusnahan dan pengelupasan lapisan oksida konduktor selesai, dengan berkesan Meningkatkan prestasi elektrik, mengurangkan rintangan sentuhan titik sambungan, dan mencegah pemanasan titik sambungan.Kemudian tambahkan pateri yang mengandungi zink ke hujung kawasan pengelim, dan gunakan pancaran plasma untuk menyinari dan memanaskan kawasan kimpalan.Pateri yang mengandungi zink dipanaskan dan cair, dan pateri mengisi jurang di kawasan pengeliman melalui tindakan kapilari, mencapai air semburan garam di kawasan pengeliman.Pengasingan wap mengelakkan berlakunya kakisan elektrokimia.Pada masa yang sama, kerana pateri diasingkan dan ditimbal, zon peralihan terbentuk, yang berkesan mengelakkan berlakunya rayapan haba dan mengurangkan risiko peningkatan rintangan sambungan di bawah kejutan panas dan sejuk.Melalui kimpalan plasma kawasan sambungan, prestasi elektrik kawasan sambungan dipertingkatkan dengan berkesan, dan sifat mekanikal kawasan sambungan juga bertambah baik.
Berbanding dengan bentuk sambungan lain, kimpalan plasma mengasingkan terminal tembaga dan konduktor aluminium melalui lapisan kimpalan peralihan dan lapisan kimpalan yang diperkukuh, dengan berkesan mengurangkan kakisan elektrokimia kuprum dan aluminium.Dan lapisan kimpalan bertetulang membalut muka akhir konduktor aluminium supaya terminal tembaga dan teras konduktor tidak akan bersentuhan dengan udara dan kelembapan, seterusnya mengurangkan kakisan.Di samping itu, lapisan kimpalan peralihan dan lapisan kimpalan bertetulang membetulkan terminal tembaga dan sambungan wayar aluminium dengan ketat, dengan berkesan meningkatkan daya tarik keluar sendi dan menjadikan proses pemprosesan mudah.Walau bagaimanapun, keburukan juga wujud.Penggunaan kimpalan plasma kepada pengilang abah-abah wayar memerlukan peralatan kimpalan plasma khusus yang berasingan, yang mempunyai serba boleh yang lemah dan meningkatkan pelaburan dalam aset tetap pengeluar abah-abah wayar.Kedua, dalam proses kimpalan plasma, pateri dilengkapkan dengan tindakan kapilari.Proses pengisian jurang di kawasan pengeliman tidak dapat dikawal, mengakibatkan kualiti kimpalan akhir yang tidak stabil dalam kawasan sambungan kimpalan plasma, mengakibatkan penyelewengan besar dalam prestasi elektrik dan mekanikal.
Masa siaran: 19-Feb-2024