Alüminyum iletkenler otomotiv kablo demetlerinde giderek daha fazla kullanıldığından, bu makale alüminyum güç kablo demetlerinin bağlantı teknolojisini analiz edip düzenler ve daha sonra alüminyum güç kablo demeti bağlantı yöntemlerinin seçimini kolaylaştırmak için farklı bağlantı yöntemlerinin performansını analiz edip karşılaştırır.
01 Genel Bakış
Otomobil kablo demetlerinde alüminyum iletken uygulamasının teşvik edilmesiyle birlikte, geleneksel bakır iletkenler yerine alüminyum iletkenlerin kullanımı giderek artıyor.Ancak bakır tellerin yerine alüminyum tellerin uygulanması sürecinde elektrokimyasal korozyon, yüksek sıcaklık sürünmesi ve iletken oksidasyonu, uygulama sürecinde karşılaşılması ve çözülmesi gereken sorunlardır.Aynı zamanda, bakır tellerin yerine alüminyum tellerin uygulanması, orijinal bakır tellerin gereksinimlerini karşılamalıdır.Performans bozulmasını önlemek için elektriksel ve mekanik özellikler.
Alüminyum tellerin uygulanması sırasında elektrokimyasal korozyon, yüksek sıcaklık kayması ve iletken oksidasyonu gibi sorunları çözmek için endüstride şu anda dört ana bağlantı yöntemi bulunmaktadır: sürtünme kaynağı ve basınçlı kaynak, sürtünme kaynağı, ultrasonik kaynak ve plazma kaynağı.
Aşağıda bu dört bağlantı türünün bağlantı ilkeleri ve yapılarının analizi ve performans karşılaştırması yer almaktadır.
02 Sürtünme kaynağı ve basınçlı kaynak
Sürtünme kaynağı ve basınçlı birleştirme, sürtünme kaynağı için önce bakır çubuklar ve alüminyum çubuklar kullanın ve ardından elektrik bağlantıları oluşturmak için bakır çubukları damgalayın.Alüminyum çubuklar, alüminyum kıvrımlı uçlar oluşturacak şekilde işlenip şekillendirilir, bakır ve alüminyum terminaller üretilir.Daha sonra alüminyum tel, bakır-alüminyum terminalin alüminyum kıvırma ucuna yerleştirilir ve alüminyum iletken ile bakır-alüminyum terminal arasındaki bağlantıyı Şekil 1'de gösterildiği gibi tamamlamak için geleneksel kablo demeti sıkma ekipmanı aracılığıyla hidrolik olarak kıvrılır.
Diğer bağlantı biçimleriyle karşılaştırıldığında sürtünme kaynağı ve basınçlı kaynak, bakır çubukların ve alüminyum çubukların sürtünme kaynağı yoluyla bakır-alüminyum alaşımı geçiş bölgesi oluşturur.Kaynak yüzeyi daha düzgün ve yoğun olup, bakır ve alüminyumun farklı termal genleşme katsayılarından kaynaklanan termal sürünme problemini etkili bir şekilde önler.Ayrıca alaşım geçiş bölgesinin oluşumu, bakır ve alüminyum arasındaki farklı metal aktivitelerinden kaynaklanan elektrokimyasal korozyonu da etkili bir şekilde önler.Daha sonra ısıyla büzüşen tüplerle yapılan sızdırmazlık, tuz spreyi ve su buharını izole etmek için kullanılır; bu da elektrokimyasal korozyon oluşumunu etkili bir şekilde önler.Alüminyum telin hidrolik olarak kıvrılması ve bakır-alüminyum terminalin alüminyum kıvrımlı ucu sayesinde, alüminyum iletkenin monofilament yapısı ve alüminyum kıvrımlı ucun iç duvarındaki oksit tabakası yok edilir ve soyulur ve ardından soğuk tek teller arasında ve alüminyum iletken iletken ile kıvrımlı ucun iç duvarı arasında tamamlanır.Kaynak kombinasyonu, bağlantının elektriksel performansını artırır ve en güvenilir mekanik performansı sağlar.
03 Sürtünme kaynağı
Sürtünme kaynağı, alüminyum iletkeni kıvırmak ve şekillendirmek için bir alüminyum tüp kullanır.Uç yüzü kesildikten sonra bakır terminal ile sürtünme kaynağı yapılır.Tel iletken ile bakır terminal arasındaki kaynak bağlantısı Şekil 2'de gösterildiği gibi sürtünme kaynağı ile tamamlanır.
Sürtünme kaynağı alüminyum telleri birbirine bağlar.İlk olarak alüminyum boru, alüminyum telin iletkenine kıvrım yoluyla monte edilir.İletkenin monofilament yapısı, sıkı dairesel bir kesit oluşturacak şekilde kıvrılma yoluyla plastikleştirilir.Daha sonra kaynak kesiti döndürülerek düzleştirilerek işlem tamamlanır.Kaynak yüzeylerinin hazırlanması.Bakır terminalin bir ucu elektrik bağlantı yapısı, diğer ucu ise bakır terminalin kaynak bağlantı yüzeyidir.Bakır terminalin kaynak bağlantı yüzeyi ile alüminyum telin kaynak yüzeyi kaynak yapılarak sürtünme kaynağı ile birleştirilir ve daha sonra kaynak flaşı kesilerek şekillendirilerek sürtünme kaynaklı alüminyum telin bağlantı işlemi tamamlanır.
Diğer bağlantı biçimleriyle karşılaştırıldığında sürtünme kaynağı, bakır terminaller ve alüminyum teller arasında sürtünme kaynağı yoluyla bakır ve alüminyum arasında bir geçiş bağlantısı oluşturarak bakır ve alüminyumun elektrokimyasal korozyonunu etkili bir şekilde azaltır.Bakır-alüminyum sürtünme kaynağı geçiş bölgesi daha sonraki aşamada yapışkan ısıyla büzüşen boru ile kapatılır.Kaynak alanı havaya ve neme maruz kalmayacaktır, bu da korozyonu daha da azaltır.Ek olarak kaynak alanı, alüminyum tel iletkenin kaynak yoluyla bakır terminale doğrudan bağlandığı yerdir; bu, bağlantının çekme kuvvetini etkili bir şekilde artırır ve işlem sürecini basitleştirir.
Bununla birlikte, Şekil 1'deki alüminyum teller ile bakır-alüminyum terminaller arasındaki bağlantıda da dezavantajlar mevcuttur. Kablo demeti üreticilerine sürtünme kaynağının uygulanması, çok yönlülüğü zayıf olan ve telin sabit varlıklarına yatırımı artıran ayrı özel sürtünme kaynağı ekipmanı gerektirir. koşum takımı üreticileri.İkincisi, sürtünme kaynağında İşlem sırasında telin monofilament yapısı bakır terminal ile doğrudan sürtünme kaynağına tabi tutularak sürtünme kaynağı bağlantı alanında boşluklar oluşmasına neden olur.Toz ve diğer yabancı maddelerin varlığı son kaynak kalitesini etkileyerek kaynak bağlantısının mekanik ve elektriksel özelliklerinde dengesizliğe neden olur.
04 Ultrasonik kaynak
Alüminyum tellerin ultrasonik kaynağı, alüminyum telleri ve bakır terminalleri bağlamak için ultrasonik kaynak ekipmanı kullanır.Ultrasonik kaynak ekipmanının kaynak kafasının yüksek frekanslı salınımı sayesinde, alüminyum tel monofilamentleri ve alüminyum teller ve bakır terminaller, alüminyum teli tamamlamak için birbirine bağlanır ve bakır terminallerin bağlantısı Şekil 3'te gösterilmektedir.
Ultrasonik kaynak bağlantısı, alüminyum tellerin ve bakır terminallerin yüksek frekanslı ultrasonik dalgalarda titreşmesidir.Bakır ve alüminyum arasındaki titreşim ve sürtünme, bakır ve alüminyum arasındaki bağlantıyı tamamlar.Hem bakır hem de alüminyum, yüksek frekanslı bir salınım ortamında yüz merkezli kübik metal kristal yapıya sahip olduğundan, bu koşul altında, metal kristal yapısındaki atomik yer değiştirme, bir alaşım geçiş katmanı oluşturmak üzere tamamlanır ve elektrokimyasal korozyon oluşumunu etkili bir şekilde önler. .Aynı zamanda ultrasonik kaynak işlemi sırasında alüminyum iletken monofilamentin yüzeyindeki oksit tabakası soyularak monofilamentler arasındaki kaynak bağlantısı tamamlanır, bu da bağlantının elektriksel ve mekanik özelliklerini iyileştirir.
Diğer bağlantı biçimleriyle karşılaştırıldığında ultrasonik kaynak ekipmanı, kablo demeti üreticileri için yaygın olarak kullanılan bir işleme ekipmanıdır.Yeni sabit kıymet yatırımı gerektirmez.Aynı zamanda terminallerde bakır damgalı terminaller kullanılır ve terminal maliyeti daha düşük olduğundan en iyi maliyet avantajına sahiptir.Ancak dezavantajları da mevcuttur.Diğer bağlantı şekilleriyle karşılaştırıldığında ultrasonik kaynak daha zayıf mekanik özelliklere ve zayıf titreşim direncine sahiptir.Bu nedenle yüksek frekanslı titreşim alanlarında ultrasonik kaynak bağlantılarının kullanılması önerilmez.
05 Plazma kaynağı
Plazma kaynağı, kıvrımlı bağlantı için bakır terminaller ve alüminyum teller kullanır ve ardından lehim eklenerek, kaynak yapılacak alanı ışınlamak ve ısıtmak, lehimi eritmek, kaynak alanını doldurmak ve alüminyum tel bağlantısını tamamlamak için plazma arkı kullanılır. Şekil 4'te gösterilmiştir.
Alüminyum iletkenlerin plazma kaynağında öncelikle bakır terminallerin plazma kaynağı kullanılır ve alüminyum iletkenlerin kıvrılması ve sabitlenmesi kıvrımlama ile tamamlanır.Plazma kaynak terminalleri, kıvrılma işleminden sonra namlu şeklinde bir yapı oluşturur ve daha sonra terminal kaynak alanı çinko içeren lehim ile doldurulur ve kıvrımlı uç çinko içeren lehim eklenir.Plazma arkının ışınlaması altında çinko içeren lehim ısıtılır ve eritilir ve daha sonra bakır terminallerin ve alüminyum tellerin bağlantı işlemini tamamlamak için kılcal hareket yoluyla kıvırma alanındaki tel boşluğuna girer.
Plazma kaynaklı alüminyum teller, alüminyum teller ile bakır terminaller arasındaki hızlı bağlantıyı kıvrım yoluyla tamamlayarak güvenilir mekanik özellikler sağlar.Aynı zamanda, sıkma işlemi sırasında, %70 ila %80'lik bir sıkıştırma oranı sayesinde, iletkenin oksit tabakasının tahribatı ve soyulması tamamlanır, elektriksel performansı etkili bir şekilde artırır, bağlantı noktalarının temas direncini azaltır ve önler. Bağlantı noktalarının ısıtılması.Daha sonra kıvırma alanının ucuna çinko içeren lehim ekleyin ve kaynak alanını ışınlamak ve ısıtmak için bir plazma ışını kullanın.Çinko içeren lehim ısıtılır ve eritilir ve lehim, kılcal hareket yoluyla kıvırma alanındaki boşluğu doldurarak kıvırma alanında tuzlu su spreyi elde edilir.Buhar izolasyonu elektrokimyasal korozyon oluşumunu önler.Aynı zamanda, lehim izole edilmiş ve tamponlanmış olduğundan, termal kaymanın oluşmasını etkili bir şekilde önleyen ve sıcak ve soğuk şoklar altında bağlantı direncinin artması riskini azaltan bir geçiş bölgesi oluşturulur.Bağlantı alanının plazma kaynağı yoluyla bağlantı alanının elektriksel performansı etkili bir şekilde iyileştirilir ve bağlantı alanının mekanik özellikleri de daha da iyileştirilir.
Diğer bağlantı biçimleriyle karşılaştırıldığında plazma kaynağı, bakır terminalleri ve alüminyum iletkenleri geçiş kaynağı katmanı ve güçlendirilmiş kaynak katmanı yoluyla izole ederek bakır ve alüminyumun elektrokimyasal korozyonunu etkili bir şekilde azaltır.Güçlendirilmiş kaynak katmanı, alüminyum iletkenin uç yüzünü sararak bakır terminallerin ve iletken çekirdeğinin hava ve nemle temas etmesini önleyerek korozyonu daha da azaltır.Ek olarak, geçiş kaynak katmanı ve güçlendirilmiş kaynak katmanı, bakır terminalleri ve alüminyum tel bağlantılarını sıkı bir şekilde sabitleyerek bağlantı noktalarının çekme kuvvetini etkili bir şekilde artırır ve işlem sürecini basitleştirir.Ancak dezavantajları da mevcuttur.Plazma kaynağının kablo demeti üreticilerine uygulanması, çok yönlülüğü zayıf olan ve kablo demeti üreticilerinin sabit varlıklarına yapılan yatırımı artıran, ayrı özel plazma kaynak ekipmanı gerektirir.İkinci olarak plazma kaynak işleminde kılcal hareket ile lehim tamamlanır.Sıkma alanındaki boşluk doldurma işlemi kontrol edilemez, bu da plazma kaynak bağlantı alanında kararsız son kaynak kalitesine neden olarak elektriksel ve mekanik performansta büyük sapmalara neden olur.
Gönderim zamanı: Şubat-19-2024