Oleh kerana konduktor aluminium semakin digunakan dalam abah -abah pendawaian automotif, artikel ini menganalisis dan menganjurkan teknologi sambungan aluminium pendawaian kuasa aluminium, dan menganalisis dan membandingkan prestasi kaedah sambungan yang berbeza untuk memudahkan pemilihan kaedah sambungan pendawaian aluminium.
01 Gambaran Keseluruhan
Dengan mempromosikan pemakaian konduktor aluminium dalam abah -abah pendawaian kereta, penggunaan konduktor aluminium dan bukannya konduktor tembaga tradisional secara beransur -ansur meningkat. Walau bagaimanapun, dalam proses permohonan wayar aluminium menggantikan wayar tembaga, kakisan elektrokimia, rayapan suhu tinggi, dan pengoksidaan konduktor adalah masalah yang mesti dihadapi dan diselesaikan semasa proses permohonan. Pada masa yang sama, aplikasi 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, kini terdapat empat kaedah sambungan arus perdana dalam industri, iaitu: kimpalan geseran dan kimpalan tekanan, kimpalan geseran, kimpalan ultrasonik, dan kimpalan plasma.
Berikut adalah analisis dan perbandingan prestasi prinsip sambungan dan struktur empat jenis sambungan ini.
02 Kimpalan Geseran dan Kimpalan Tekanan
Kimpalan geseran dan tekanan menyertai, pertama menggunakan batang tembaga dan batang aluminium untuk kimpalan geseran, dan kemudian cap rod tembaga untuk membentuk sambungan elektrik. Batang aluminium dimesin dan dibentuk untuk membentuk hujung kelim aluminium, dan terminal tembaga dan aluminium dihasilkan. Kemudian dawai aluminium dimasukkan ke dalam ujung aluminium aluminium terminal tembaga-aluminium dan hidraulik dikelompok melalui peralatan tradisional tradisional yang memasak peralatan untuk menyelesaikan hubungan antara konduktor aluminium dan terminal tembaga-aluminium, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Berbanding dengan bentuk sambungan lain, kimpalan geseran dan kimpalan tekanan membentuk zon peralihan aloi tembaga-aluminium melalui kimpalan geseran batang tembaga dan batang aluminium. Permukaan kimpalan lebih seragam dan padat, berkesan mengelakkan masalah rayapan haba yang disebabkan oleh pekali pengembangan haba yang berbeza dari tembaga dan aluminium. , Di samping itu, pembentukan zon peralihan aloi juga berkesan menghindari kakisan elektrokimia yang disebabkan oleh aktiviti logam yang berlainan antara tembaga dan aluminium. Pengedap berikutnya dengan tiub pengecutan haba digunakan untuk mengasingkan semburan garam dan wap air, yang juga berkesan mengelakkan berlakunya kakisan elektrokimia. Melalui crimping hidraulik dawai aluminium dan ujung kelim aluminium terminal tembaga-aluminium, struktur monofilamen konduktor aluminium dan lapisan oksida di dinding dalaman aluminium ujung dimusnahkan dan dikupas, dan kemudiannya di antara wiro. Gabungan kimpalan meningkatkan prestasi elektrik sambungan dan menyediakan prestasi mekanikal yang paling boleh dipercayai.
03 Kimpalan Geseran
Kimpalan geseran menggunakan tiub aluminium untuk berkilat dan membentuk konduktor aluminium. Selepas memotong muka akhir, kimpalan geseran dilakukan dengan terminal tembaga. Sambungan kimpalan antara konduktor dawai dan terminal tembaga disiapkan melalui kimpalan geseran, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Kimpalan geseran menghubungkan wayar aluminium. Pertama, tiub aluminium dipasang pada konduktor dawai aluminium melalui crimping. Struktur monofilament konduktor dipasang melalui crimping untuk membentuk keratan rentas pekeliling yang ketat. Kemudian keratan rentas kimpalan diratakan dengan beralih untuk menyelesaikan proses. Penyediaan permukaan kimpalan. Satu hujung terminal tembaga ialah struktur sambungan elektrik, dan hujung yang lain adalah permukaan sambungan kimpalan terminal tembaga. Permukaan sambungan kimpalan terminal tembaga dan permukaan kimpalan dawai aluminium dikimpal dan dihubungkan melalui kimpalan geseran, dan kemudian kilat kimpalan dipotong dan dibentuk untuk menyelesaikan 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 tembaga dan aluminium. Zon peralihan kimpalan geseran tembaga-aluminium dimeteraikan dengan tiub penyusutan haba pelekat di peringkat kemudian. Kawasan kimpalan tidak akan terdedah kepada udara dan kelembapan, mengurangkan lagi kakisan. Di samping itu, kawasan kimpalan adalah di mana konduktor dawai aluminium disambungkan secara langsung ke terminal tembaga melalui kimpalan, yang secara berkesan meningkatkan daya tarik sendi dan menjadikan proses pemprosesan mudah.
Walau bagaimanapun, kelemahan juga wujud dalam hubungan antara wayar aluminium dan terminal tembaga-aluminium dalam Rajah 1. Penggunaan kimpalan geseran kepada pengeluar wayar abah memerlukan peralatan kimpalan geseran khas yang berasingan, yang mempunyai fleksibiliti yang lemah dan meningkatkan pelaburan dalam aset tetap pengeluar harness wayar. Kedua, dalam kimpalan geseran semasa proses, struktur monofilamen dawai secara langsung dikimpal 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 menghubungkan wayar aluminium dan terminal tembaga. Melalui ayunan frekuensi tinggi kepala kimpalan peralatan kimpalan ultrasonik, monofilamen dawai aluminium dan wayar aluminium dan terminal tembaga dihubungkan bersama untuk melengkapkan dawai aluminium dan sambungan terminal tembaga ditunjukkan dalam Rajah 3.
Sambungan kimpalan ultrasonik adalah apabila wayar aluminium dan terminal tembaga bergetar pada gelombang ultrasonik frekuensi tinggi. Getaran dan geseran antara tembaga dan aluminium melengkapkan sambungan antara tembaga dan aluminium. Kerana kedua-dua tembaga dan aluminium mempunyai struktur kristal logam padu berpusatkan 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 terjadinya korosi 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 adalah peralatan pemprosesan yang biasa digunakan untuk pengeluar wayar abah. Ia tidak memerlukan pelaburan aset tetap baru. Pada masa yang sama, terminal menggunakan terminal dicap tembaga, dan kos terminal lebih rendah, jadi ia mempunyai kelebihan kos terbaik. Walau bagaimanapun, kelemahan 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 menambahkan solder, arka plasma digunakan untuk menyinari dan memanaskan kawasan untuk dikimpal, mencairkan solder, mengisi kawasan kimpalan, dan lengkapkan sambungan dawai aluminium, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.
Kimpalan plasma konduktor aluminium pertama menggunakan kimpalan plasma terminal tembaga, dan pengikat dan pengikat konduktor aluminium disiapkan oleh crimping. Terminal kimpalan plasma membentuk struktur berbentuk tong selepas crimping, dan kemudian kawasan kimpalan terminal dipenuhi dengan solder yang mengandungi zink, dan ujungnya ditambah solder yang mengandungi zink. Di bawah penyinaran arka plasma, solder yang mengandungi zink dipanaskan dan cair, dan kemudian memasuki jurang wayar di kawasan crimping melalui tindakan kapilari untuk menyelesaikan proses sambungan terminal tembaga dan wayar aluminium.
Kabel aluminium kimpalan plasma melengkapkan sambungan cepat antara wayar aluminium dan terminal tembaga melalui crimping, menyediakan sifat mekanik yang boleh dipercayai. Pada masa yang sama, semasa proses crimping, melalui nisbah mampatan sebanyak 70% hingga 80%, kemusnahan dan mengelupas lapisan oksida konduktor selesai, dengan berkesan meningkatkan prestasi elektrik, mengurangkan rintangan hubungan titik sambungan, dan mencegah pemanasan titik sambungan. Kemudian tambah solder yang mengandungi zink ke hujung kawasan crimping, dan gunakan rasuk plasma untuk menyinari dan memanaskan kawasan kimpalan. Solder yang mengandungi zink dipanaskan dan cair, dan pateri mengisi jurang di kawasan crimping melalui tindakan kapilari, mencapai air semburan garam di kawasan crimping. Pengasingan wap mengelakkan berlakunya kakisan elektrokimia. Pada masa yang sama, kerana solder diasingkan dan buffered, zon peralihan terbentuk, yang secara 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 meningkat dengan berkesan, dan sifat -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 diperkuatkan, dengan berkesan mengurangkan kakisan elektrokimia tembaga dan aluminium. Dan lapisan kimpalan bertetulang membungkus muka akhir konduktor aluminium supaya terminal tembaga dan teras konduktor tidak akan bersentuhan dengan udara dan kelembapan, terus mengurangkan kakisan. Di samping itu, lapisan kimpalan peralihan dan lapisan kimpalan bertetulang dengan ketat membetulkan terminal tembaga dan sendi dawai aluminium, dengan berkesan meningkatkan daya tarik sendi dan membuat proses pemprosesan mudah. Walau bagaimanapun, kelemahan juga wujud. Penggunaan kimpalan plasma untuk pengeluar wayar abah memerlukan peralatan kimpalan plasma yang berdedikasi berasingan, yang mempunyai fleksibiliti yang lemah dan meningkatkan pelaburan dalam aset tetap pengeluar wayar abah -abah. Kedua, dalam proses kimpalan plasma, solder disiapkan oleh tindakan kapilari. Proses pengisian jurang di kawasan crimping tidak terkawal, mengakibatkan kualiti kimpalan akhir yang tidak stabil di kawasan sambungan kimpalan plasma, mengakibatkan penyimpangan besar dalam prestasi elektrik dan mekanikal.
Masa Post: Feb-19-2024