Keďže hliníkové vodiče sa čoraz viac používajú v automobilových káblových zväzkoch, tento článok analyzuje a organizuje technológiu pripojenia hliníkových silových káblových zväzkov a analyzuje a porovnáva výkon rôznych spôsobov pripojenia, aby sa uľahčil neskorší výber spôsobov pripojenia hliníkových káblových zväzkov.
01 Prehľad
S podporou aplikácie hliníkových vodičov v automobilových káblových zväzkoch sa postupne zvyšuje používanie hliníkových vodičov namiesto tradičných medených vodičov.Avšak v procese aplikácie hliníkových drôtov nahrádzajúcich medené drôty sú elektrochemická korózia, vysokoteplotné tečenie a oxidácia vodičov problémami, ktorým je potrebné čeliť a riešiť ich počas procesu aplikácie.Zároveň aplikácia hliníkových drôtov nahrádzajúcich medené drôty musí spĺňať požiadavky pôvodných medených drôtov.Elektrické a mechanické vlastnosti, aby sa zabránilo zhoršeniu výkonu.
Na vyriešenie problémov, ako je elektrochemická korózia, tečenie pri vysokej teplote a oxidácia vodičov počas aplikácie hliníkových drôtov, existujú v súčasnosti štyri hlavné spôsoby pripojenia v priemysle, a to: trecie zváranie a tlakové zváranie, trecie zváranie, ultrazvukové zváranie a plazmové zváranie.
Nasleduje analýza a porovnanie výkonu princípov a štruktúr spojenia týchto štyroch typov spojení.
02 Zváranie trením a zváranie tlakom
Trecie zváranie a tlakové spájanie, najprv použite medené tyče a hliníkové tyče na zváranie trením a potom vyrazte medené tyče na vytvorenie elektrických spojení.Hliníkové tyče sú opracované a tvarované tak, aby tvorili hliníkové lisovacie koncovky, a vyrábajú sa medené a hliníkové koncovky.Potom sa hliníkový drôt vloží do hliníkového zalisovaného konca medeno-hliníkovej koncovky a hydraulicky sa zalisuje cez tradičné lisovacie zariadenie káblového zväzku, aby sa dokončilo spojenie medzi hliníkovým vodičom a medeno-hliníkovou koncovkou, ako je znázornené na obrázku 1.
V porovnaní s inými formami spojenia vytvára trecie zváranie a tlakové zváranie prechodovú zónu zliatiny medi a hliníka prostredníctvom trecieho zvárania medených tyčí a hliníkových tyčí.Zvárací povrch je rovnomernejší a hustejší, čím sa účinne vyhýba problému tepelného tečenia spôsobeného rôznymi koeficientmi tepelnej rozťažnosti medi a hliníka.Okrem toho vytvorenie prechodovej zóny zliatiny tiež účinne zabraňuje elektrochemickej korózii spôsobenej rôznymi aktivitami kovov medzi meďou a hliníkom.Následné utesnenie teplom zmrštiteľnými bužírkami sa používa na izoláciu soľnej hmly a vodnej pary, čím sa tiež účinne predchádza vzniku elektrochemickej korózie.Prostredníctvom hydraulického zalisovania hliníkového drôtu a hliníkového zalisovaného konca medeno-hliníkovej koncovky sa monofilová štruktúra hliníkového vodiča a oxidová vrstva na vnútornej stene hliníkového zalisovaného konca zničia a odlúpnu a následne sa za studena je dokončená medzi jednotlivými drôtmi a medzi hliníkovým vodičom a vnútornou stenou zalisovaného konca.Kombinácia zvárania zlepšuje elektrický výkon spojenia a poskytuje najspoľahlivejší mechanický výkon.
03 Trecie zváranie
Trecie zváranie používa hliníkovú rúrku na zlisovanie a tvarovanie hliníkového vodiča.Po odrezaní čelnej plochy sa pomocou medenej koncovky vykoná trecie zváranie.Zváracie spojenie medzi drôteným vodičom a medenou koncovkou je dokončené pomocou trecieho zvárania, ako je znázornené na obrázku 2.
Trecie zváranie spája hliníkové drôty.Najprv sa hliníková trubica nainštaluje na vodič hliníkového drôtu pomocou krimpovania.Monofilová štruktúra vodiča je plastifikovaná zvlnením, aby vytvorila tesný kruhový prierez.Potom sa zvárací prierez sploští otáčaním, aby sa proces dokončil.Príprava zváracích plôch.Jeden koniec medenej svorky je elektrická spojovacia štruktúra a druhý koniec je zvárací spojovací povrch medenej svorky.Zvárací spojovací povrch medenej koncovky a zvárací povrch hliníkového drôtu sú zvarené a spojené pomocou trecieho zvárania a potom je zvárací blesk odrezaný a tvarovaný, aby sa dokončil proces pripojenia hliníkového drôtu na zváranie trením.
V porovnaní s inými formami spojenia vytvára trecie zváranie prechodové spojenie medzi meďou a hliníkom pomocou trecieho zvárania medzi medenými koncovkami a hliníkovými drôtmi, čím sa účinne znižuje elektrochemická korózia medi a hliníka.Prechodová zóna medeného a hliníkového trecieho zvárania je v neskoršom štádiu utesnená lepiacou zmršťovacou hadičkou.Oblasť zvárania nebude vystavená vzduchu a vlhkosti, čím sa ďalej zníži korózia.Okrem toho je oblasť zvárania tam, kde je vodič z hliníkového drôtu priamo spojený s medenou koncovkou pomocou zvárania, čo účinne zvyšuje vyťahovaciu silu spoja a zjednodušuje proces spracovania.
Nevýhody však existujú aj v spojení medzi hliníkovými drôtmi a medeno-hliníkovými koncovkami na obrázku 1. Aplikácia trecieho zvárania u výrobcov káblových zväzkov vyžaduje samostatné špeciálne trecie zváracie zariadenia, ktoré majú nízku univerzálnosť a zvyšujú investície do fixných aktív drôtu výrobcov postrojov.Po druhé, pri zváraní trením Počas procesu je monofilová štruktúra drôtu priamo zvarená trením s medenou koncovkou, čo vedie k vzniku dutín v oblasti spojenia trecieho zvárania.Prítomnosť prachu a iných nečistôt ovplyvní konečnú kvalitu zvárania, čo spôsobí nestabilitu mechanických a elektrických vlastností zvarového spoja.
04 Zváranie ultrazvukom
Ultrazvukové zváranie hliníkových drôtov využíva ultrazvukové zváracie zariadenie na pripojenie hliníkových drôtov a medených koncoviek.Prostredníctvom vysokofrekvenčného kmitania zváracej hlavy ultrazvukového zváracieho zariadenia sú monofily hliníkového drôtu a hliníkové drôty a medené koncovky spojené dohromady, aby sa dokončil hliníkový drôt a Spojenie medených koncoviek je znázornené na obrázku 3.
Pripojenie ultrazvukového zvárania je, keď hliníkové drôty a medené koncovky vibrujú pri vysokofrekvenčných ultrazvukových vlnách.Vibrácie a trenie medzi meďou a hliníkom dotvárajú spojenie medzi meďou a hliníkom.Pretože meď aj hliník majú plošne centrovanú kubickú kovovú kryštálovú štruktúru, vo vysokofrekvenčnom oscilačnom prostredí Za týchto podmienok je atómová náhrada v kovovej kryštálovej štruktúre dokončená, aby sa vytvorila zliatinová prechodová vrstva, čím sa účinne zabráni vzniku elektrochemickej korózie. .Zároveň sa pri procese ultrazvukového zvárania odlupuje vrstva oxidu na povrchu monofilu hliníkového vodiča a následne sa dokončuje zvarové spojenie medzi monofilmi, čím sa zlepšujú elektrické a mechanické vlastnosti spojenia.
V porovnaní s inými formami pripojenia je ultrazvukové zváracie zariadenie bežne používaným spracovateľským zariadením pre výrobcov káblových zväzkov.Nevyžaduje nové investície do fixných aktív.Súčasne terminály používajú medené lisované terminály a náklady na terminál sú nižšie, takže majú najlepšiu nákladovú výhodu.Existujú však aj nevýhody.V porovnaní s inými formami spojenia má ultrazvukové zváranie slabšie mechanické vlastnosti a slabú odolnosť voči vibráciám.Preto sa v oblastiach s vysokou frekvenciou vibrácií neodporúča používať spoje na zváranie ultrazvukom.
05 Plazmové zváranie
Plazmové zváranie používa medené koncovky a hliníkové drôty na zalisované spojenie a potom pridaním spájky sa plazmový oblúk používa na ožarovanie a zahrievanie oblasti, ktorá sa má zvárať, roztavenie spájky, vyplnenie oblasti zvárania a dokončenie spojenia hliníkového drôtu. znázornené na obrázku 4.
Plazmové zváranie hliníkových vodičov najskôr využíva plazmové zváranie medených koncoviek a krimpovanie a upevnenie hliníkových vodičov je ukončené krimpovaním.Plazmové zváracie koncovky vytvoria po zalisovaní štruktúru súdkovitého tvaru a potom sa oblasť zvárania koncovky vyplní spájkou obsahujúcou zinok a zalisovaný koniec je pridaný spájkou obsahujúcou zinok.Pri ožiarení plazmovým oblúkom sa spájka obsahujúca zinok zahrieva a roztaví a potom kapilárnym pôsobením vstupuje do medzery drôtu v oblasti krimpovania, aby sa dokončil proces pripojenia medených svoriek a hliníkových drôtov.
Hliníkové drôty na zváranie plazmou dopĺňajú rýchle spojenie medzi hliníkovými drôtmi a medenými koncovkami pomocou krimpovania, čím poskytujú spoľahlivé mechanické vlastnosti.Súčasne sa počas krimpovacieho procesu prostredníctvom kompresného pomeru 70 % až 80 % dokončí deštrukcia a odlupovanie oxidovej vrstvy vodiča, účinne sa zlepšuje elektrický výkon, znižuje sa kontaktný odpor spojovacích bodov a zabraňuje sa ohrev pripojovacích miest.Potom pridajte spájku obsahujúcu zinok na koniec oblasti krimpovania a použite plazmový lúč na ožarovanie a zahrievanie oblasti zvárania.Spájka obsahujúca zinok sa zahreje a roztaví a spájka vyplní medzeru v oblasti krimpovania kapilárnym pôsobením, čím sa dosiahne slaná voda v oblasti krimpovania.Izolácia pár zabraňuje vzniku elektrochemickej korózie.Zároveň, pretože je spájka izolovaná a tlmená, sa vytvára prechodová zóna, ktorá účinne zabraňuje vzniku tepelného tečenia a znižuje riziko zvýšeného odporu spojenia pri horúcich a studených šokoch.Plazmovým zváraním oblasti pripojenia sa účinne zlepší elektrický výkon oblasti pripojenia a ďalej sa zlepšia aj mechanické vlastnosti oblasti pripojenia.
V porovnaní s inými formami pripojenia plazmové zváranie izoluje medené koncovky a hliníkové vodiče cez prechodovú zváraciu vrstvu a zosilnenú zváraciu vrstvu, čím účinne znižuje elektrochemickú koróziu medi a hliníka.A zosilnená zváracia vrstva obalí koncovú stranu hliníkového vodiča tak, aby medené svorky a jadro vodiča neprišli do kontaktu so vzduchom a vlhkosťou, čím sa ďalej znižuje korózia.Okrem toho prechodová zváracia vrstva a zosilnená zváracia vrstva pevne fixujú medené koncovky a spoje hliníkového drôtu, čím sa účinne zvyšuje vyťahovacia sila spojov a proces spracovania je jednoduchý.Existujú však aj nevýhody.Aplikácia plazmového zvárania u výrobcov káblových zväzkov si vyžaduje samostatné špecializované plazmové zváracie zariadenie, ktoré má nízku univerzálnosť a zvyšuje investície do fixných aktív výrobcov káblových zväzkov.Po druhé, v procese plazmového zvárania je spájka dokončená kapilárnym pôsobením.Proces vypĺňania medzier v oblasti krimpovania je nekontrolovateľný, čo vedie k nestabilnej konečnej kvalite zvárania v oblasti pripojenia plazmového zvárania, čo vedie k veľkým odchýlkam v elektrickom a mechanickom výkone.
Čas odoslania: 19. február 2024