Comme les conducteurs en aluminium sont de plus en plus utilisés dans les faisceaux de câbles automobiles, cet article analyse et organise la technologie de connexion des harnais de câblage d'alimentation en aluminium et analyse et compare les performances de différentes méthodes de connexion pour faciliter la sélection ultérieure des méthodes de connexion de câblage d'alimentation en aluminium.
01 Présentation
Avec la promotion de l'application de conducteurs en aluminium dans le faisceau de câbles automobiles, l'utilisation de conducteurs en aluminium au lieu de conducteurs de cuivre traditionnels augmente progressivement. Cependant, dans le processus d'application des fils en aluminium remplaçant les fils de cuivre, la corrosion électrochimique, le fluage à haute température et l'oxydation du conducteur sont des problèmes qui doivent être confrontés et résolus pendant le processus d'application. Dans le même temps, l'application de fils en aluminium remplaçant les fils de cuivre doit répondre aux exigences des fils de cuivre d'origine. Propriétés électriques et mécaniques pour éviter la dégradation des performances.
Afin de résoudre des problèmes tels que la corrosion électrochimique, le fluage à haute température et l'oxydation des conducteurs lors de l'application de fils en aluminium, il existe actuellement quatre méthodes de connexion traditionnelles dans l'industrie, à savoir: soudage à la friction et soudage de pression, soudage à la friction, soudage à ultrasons et soudage plasma.
Ce qui suit est une analyse et une comparaison de performances des principes et des structures de connexion de ces quatre types de connexions.
02 Soudage de frottement et soudage de pression
Soudage à la friction et jonction de pression, utilisez d'abord des tiges de cuivre et des tiges en aluminium pour le soudage à la friction, puis tamponnez les tiges de cuivre pour former des connexions électriques. Les tiges d'aluminium sont usinées et façonnées pour former des extrémités de sertissage en aluminium, et les bornes en cuivre et en aluminium sont produites. Ensuite, le fil en aluminium est inséré dans l'extrémité d'emprunt en aluminium de la terminale en cuivre-aluminium et grasée hydrauliquement à travers un équipement d'emprunt de harnais de fil traditionnel pour compléter la connexion entre le conducteur en aluminium et le terminal en cuivre-aluminium, comme le montre la figure 1.
Par rapport aux autres formes de connexion, le soudage à la frottement et le soudage de pression forment une zone de transition en alliage en cuivre-aluminium par le soudage à la frottement des tiges de cuivre et des tiges d'aluminium. La surface de soudage est plus uniforme et dense, évitant efficacement le problème de fluage thermique causée par différents coefficients de dilatation thermique du cuivre et de l'aluminium. De plus, la formation de la zone de transition en alliage évite également efficacement la corrosion électrochimique causée par les différentes activités métalliques entre le cuivre et l'aluminium. L'étanchéité ultérieure avec des tubes thermiques est utilisée pour isoler le spray salin et la vapeur d'eau, ce qui évite également efficacement la survenue de corrosion électrochimique. Grâce au sertissage hydraulique du fil en aluminium et de l'extrémité d'embrassement en aluminium du terminal en cuivre-aluminium, la structure monofilament du conducteur en aluminium et la couche d'oxyde sur la paroi intérieure de l'extrémité d'amorçage en aluminium sont détruites et décollées, puis le froid est terminé entre les fils et le conducteur du conducteur du conducteur du conducteur du conducteur intérieur. La combinaison de soudage améliore les performances électriques de la connexion et fournit les performances mécaniques les plus fiables.
03 Soudage par friction
Le soudage à la friction utilise un tube en aluminium pour serrer et façonner le conducteur d'aluminium. Après avoir coupé la face d'extrémité, le soudage à la friction est effectué avec le terminal de cuivre. La connexion de soudage entre le conducteur de fil et le terminal de cuivre est terminée par soudage à la friction, comme le montre la figure 2.
Le soudage à la friction relie les fils en aluminium. Tout d'abord, le tube en aluminium est installé sur le conducteur du fil en aluminium par le sertissage. La structure monofilament du conducteur est plastifiée par le sertissage pour former une coupe circulaire serrée. Ensuite, la section de soudage est aplatie en se tournant pour terminer le processus. Préparation des surfaces de soudage. Une extrémité de la borne de cuivre est la structure de connexion électrique, et l'autre extrémité est la surface de connexion de soudage de la borne de cuivre. La surface de connexion de soudage de la borne de cuivre et la surface de soudage du fil d'aluminium sont soudées et connectées par le soudage à la friction, puis le flash de soudage est coupé et façonné pour terminer le processus de connexion du fil d'aluminium de soudage à la frottement.
Par rapport aux autres formes de connexion, le soudage à la friction forme une connexion de transition entre le cuivre et l'aluminium par le soudage à la friction entre les terminaux de cuivre et les fils d'aluminium, réduisant efficacement la corrosion électrochimique du cuivre et de l'aluminium. La zone de transition de soudage à la friction en cuivre-aluminium est scellée avec des tubes de rétrécissement thermique adhésifs au stade ultérieur. La zone de soudage ne sera pas exposée à l'air et à l'humidité, ce qui réduit encore la corrosion. De plus, la zone de soudage est l'endroit où le conducteur de fil d'aluminium est directement connecté à la borne de cuivre par le soudage, ce qui augmente efficacement la force de retrait de l'articulation et facilite le processus de traitement.
Cependant, les inconvénients existent également à la connexion entre les fils en aluminium et les bornes en cuivre-aluminium sur la figure 1. L'application du soudage à la friction aux fabricants de harnais de câbles nécessite un équipement de soudage à la frottement spécial distinct, qui a une polyvalence médiocre et augmente l'investissement dans les actifs fixes des fabricants de harnais de fil. Deuxièmement, dans le soudage à la friction pendant le processus, la structure monofilament du fil est directement soudée à la friction avec le terminal de cuivre, entraînant des cavités dans la zone de connexion du soudage par friction. La présence de poussière et d'autres impuretés affectera la qualité de soudage finale, provoquant l'instabilité dans les propriétés mécaniques et électriques de la connexion de soudage.
04 Soudage à ultrasons
Le soudage à ultrasons des fils en aluminium utilise un équipement de soudage à ultrasons pour connecter les fils en aluminium et les bornes en cuivre. Grâce à l'oscillation à haute fréquence de la tête de soudage de l'équipement de soudage à ultrasons, les monofilaments en fil d'aluminium et les fils en aluminium et les bornes de cuivre sont connectés pour compléter le fil d'aluminium et la connexion des bornes en cuivre est illustrée à la figure 3.
La connexion de soudage à ultrasons est lorsque les fils en aluminium et les terminaux de cuivre vibrent à des ondes ultrasoniques à haute fréquence. Les vibrations et la friction entre le cuivre et l'aluminium complètent la connexion entre le cuivre et l'aluminium. Étant donné que le cuivre et l'aluminium ont une structure cristalline métallique cubique centrée sur le visage, dans un environnement d'oscillation à haute fréquence dans cette condition, le remplacement atomique de la structure cristalline métallique est terminé pour former une couche de transition en alliage, évitant efficacement la survenue de corrosion électrochimique. Dans le même temps, pendant le processus de soudage à ultrasons, la couche d'oxyde à la surface du monofilament du conducteur d'aluminium est décollée, puis la connexion de soudage entre les monofilaments est terminée, ce qui améliore les propriétés électriques et mécaniques de la connexion.
Par rapport aux autres formulaires de connexion, l'équipement de soudage à ultrasons est un équipement de traitement couramment utilisé pour les fabricants de harnais de câbles. Il ne nécessite pas de nouveaux investissements à immobilisations fixes. Dans le même temps, les terminaux utilisent des terminaux tamponnés en cuivre et le coût du terminal est plus bas, il a donc le meilleur avantage des coûts. Cependant, des inconvénients existent également. Par rapport aux autres formes de connexion, le soudage à ultrasons a des propriétés mécaniques plus faibles et une mauvaise résistance aux vibrations. Par conséquent, l'utilisation de connexions de soudage à ultrasons n'est pas recommandée dans les zones de vibration à haute fréquence.
05 Soudage du plasma
Le soudage du plasma utilise des bornes en cuivre et des fils en aluminium pour la connexion à sertissage, puis en ajoutant de la soudure, l'arc plasma est utilisé pour irradier et chauffer la zone à souder, faire fondre la soudure, remplir la zone de soudage et compléter la connexion du fil d'aluminium, comme indiqué sur la figure 4.
Le soudage au plasma des conducteurs en aluminium utilise d'abord le soudage plasmatique des terminaux en cuivre, et la serpent et la fixation des conducteurs en aluminium est achevée par sertissage. Les bornes de soudage du plasma forment une structure en forme de baril après le dépression, puis la zone de soudage terminal est remplie de soudure contenant du zinc, et l'extrémité servie est une soudure contenant du zinc. Sous l'irradiation de l'arc du plasma, la soudure contenant du zinc est chauffée et fondu, puis pénètre dans l'espace métallique dans la zone de sertissage par l'action capillaire pour terminer le processus de connexion des terminaux en cuivre et des fils en aluminium.
Les fils en aluminium de soudage plasmatique complètent la connexion rapide entre les fils en aluminium et les terminaux de cuivre par le sertissage, offrant des propriétés mécaniques fiables. Dans le même temps, pendant le processus de sertissage, grâce à un rapport de compression de 70% à 80%, la destruction et le décollage de la couche d'oxyde du conducteur sont terminés, améliorent efficacement les performances électriques, réduisent la résistance de contact des points de connexion et empêchent le chauffage des points de connexion. Ajoutez ensuite la soudure contenant du zinc à la fin de la zone de sertissage et utilisez un faisceau de plasma pour irradier et chauffer la zone de soudage. La soudure contenant du zinc est chauffée et fondu, et la soudure comble l'écart dans la zone de sertissage par l'action capillaire, atteignant l'eau de pulvérisation saline dans la zone de sertissage. L'isolement vapeur évite la survenue d'une corrosion électrochimique. Dans le même temps, parce que la soudure est isolée et tamponnée, une zone de transition est formée, ce qui évite efficacement la survenue de fluage thermique et réduit le risque de résistance à la connexion accrue sous les chocs chauds et froids. Grâce au soudage plasmatique de la zone de connexion, les performances électriques de la zone de connexion sont effectivement améliorées et les propriétés mécaniques de la zone de connexion sont également encore améliorées.
Par rapport aux autres formes de connexion, le soudage du plasma isole les terminaux de cuivre et les conducteurs d'aluminium à travers la couche de soudage de transition et la couche de soudage renforcée, réduisant efficacement la corrosion électrochimique du cuivre et de l'aluminium. Et la couche de soudage renforcée enroule la face finale du conducteur en aluminium afin que les terminaux de cuivre et le noyau du conducteur n'entrent pas en contact avec l'air et l'humidité, réduisant davantage la corrosion. De plus, la couche de soudage de transition et la couche de soudage renforcée fixent étroitement les bornes en cuivre et les joints de fil en aluminium, augmentant efficacement la force de retrait des joints et facilitant le processus de traitement. Cependant, des inconvénients existent également. L'application de soudage au plasma aux fabricants de harnais de câbles nécessite un équipement de soudage plasma dédié séparé, qui a une mauvaise polyvalence et augmente l'investissement dans les immobilisations des fabricants de harnais de fil. Deuxièmement, dans le processus de soudage du plasma, la soudure est complétée par action capillaire. Le processus de remplissage des écarts dans la zone de sertissage est incontrôlable, ce qui entraîne une qualité de soudage finale instable dans la zone de connexion du soudage du plasma, entraînant de grands écarts dans les performances électriques et mécaniques.
Heure du poste: 11 février-2024