Karena konduktor aluminium semakin banyak digunakan dalam rangkaian kabel otomotif, artikel ini menganalisis dan mengatur teknologi sambungan rangkaian kabel listrik aluminium, dan menganalisis serta membandingkan kinerja metode sambungan yang berbeda untuk memfasilitasi pemilihan metode sambungan rangkaian kabel listrik aluminium selanjutnya.
01 Ikhtisar
Dengan dipromosikannya penerapan konduktor aluminium pada rangkaian kabel mobil, penggunaan konduktor aluminium sebagai pengganti konduktor tembaga tradisional secara bertahap meningkat.Namun dalam proses penerapan kabel aluminium pengganti kabel tembaga, korosi elektrokimia, mulur suhu tinggi, dan oksidasi konduktor merupakan permasalahan yang harus dihadapi dan diselesaikan selama proses penerapannya.Pada saat yang sama, penerapan kabel aluminium menggantikan kabel tembaga harus memenuhi persyaratan kabel tembaga asli.Sifat listrik dan mekanik untuk menghindari penurunan kinerja.
Untuk mengatasi masalah seperti korosi elektrokimia, mulur suhu tinggi, dan oksidasi konduktor selama penerapan kabel aluminium, saat ini terdapat empat metode sambungan utama di industri, yaitu: pengelasan gesekan dan pengelasan tekanan, pengelasan gesekan, pengelasan ultrasonik, dan pengelasan plasma.
Berikut analisis dan perbandingan kinerja prinsip dan struktur sambungan dari keempat jenis sambungan tersebut.
02 Pengelasan gesekan dan pengelasan tekanan
Pengelasan gesekan dan penyambungan tekanan, pertama-tama gunakan batang tembaga dan batang aluminium untuk pengelasan gesekan, kemudian stempel batang tembaga tersebut untuk membentuk sambungan listrik.Batang aluminium dikerjakan dan dibentuk untuk membentuk ujung crimp aluminium, dan terminal tembaga dan aluminium diproduksi.Kemudian kawat aluminium dimasukkan ke dalam ujung crimping aluminium dari terminal tembaga-aluminium dan dikerutkan secara hidrolik melalui peralatan crimping wire harness tradisional untuk melengkapi sambungan antara konduktor aluminium dan terminal tembaga-aluminium, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Dibandingkan dengan bentuk sambungan lainnya, pengelasan gesekan dan pengelasan tekanan membentuk zona transisi paduan tembaga-aluminium melalui pengelasan gesekan batang tembaga dan batang aluminium.Permukaan pengelasan lebih seragam dan padat, secara efektif menghindari masalah mulur termal yang disebabkan oleh koefisien muai panas yang berbeda dari tembaga dan aluminium., Selain itu, pembentukan zona transisi paduan juga efektif menghindari korosi elektrokimia yang disebabkan oleh perbedaan aktivitas logam antara tembaga dan aluminium.Penyegelan selanjutnya dengan tabung heat shrink digunakan untuk mengisolasi semprotan garam dan uap air, yang juga secara efektif menghindari terjadinya korosi elektrokimia.Melalui crimping hidrolik pada kawat aluminium dan ujung crimp aluminium dari terminal tembaga-aluminium, struktur monofilamen konduktor aluminium dan lapisan oksida pada dinding bagian dalam ujung crimp aluminium dihancurkan dan terkelupas, dan kemudian dingin diselesaikan antara kabel tunggal dan antara konduktor konduktor aluminium dan dinding bagian dalam ujung crimp.Kombinasi pengelasan meningkatkan kinerja kelistrikan sambungan dan memberikan kinerja mekanis yang paling andal.
03 Pengelasan gesekan
Pengelasan gesekan menggunakan tabung aluminium untuk mengeriting dan membentuk konduktor aluminium.Setelah memotong permukaan ujung, pengelasan gesekan dilakukan dengan terminal tembaga.Sambungan pengelasan antara konduktor kawat dan terminal tembaga diselesaikan melalui pengelasan gesekan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Pengelasan gesekan menghubungkan kabel aluminium.Pertama, tabung aluminium dipasang pada konduktor kawat aluminium melalui crimping.Struktur monofilamen konduktor diplastiskan melalui crimping untuk membentuk penampang melingkar yang rapat.Kemudian penampang las diratakan dengan cara diputar untuk menyelesaikan prosesnya.Persiapan permukaan pengelasan.Salah satu ujung terminal tembaga adalah struktur sambungan listrik, dan ujung lainnya adalah permukaan sambungan las terminal tembaga.Permukaan sambungan las terminal tembaga dan permukaan las kawat aluminium dilas dan disambung melalui pengelasan gesekan, kemudian lampu kilat las dipotong dan dibentuk untuk melengkapi proses penyambungan kawat aluminium las gesekan.
Dibandingkan dengan bentuk sambungan lainnya, pengelasan gesekan membentuk sambungan transisi antara tembaga dan aluminium melalui pengelasan gesekan antara terminal tembaga dan kabel aluminium, yang secara efektif mengurangi korosi elektrokimia pada tembaga dan aluminium.Zona transisi pengelasan gesekan tembaga-aluminium disegel dengan pipa penyusut panas berperekat pada tahap selanjutnya.Area pengelasan tidak akan terkena udara dan kelembapan, sehingga mengurangi korosi.Selain itu, area pengelasan adalah tempat konduktor kawat aluminium dihubungkan langsung ke terminal tembaga melalui pengelasan, yang secara efektif meningkatkan gaya tarik keluar sambungan dan mempermudah proses pemrosesan.
Namun, kelemahan juga terdapat pada sambungan antara kabel aluminium dan terminal tembaga-aluminium pada Gambar 1. Penerapan pengelasan gesekan pada produsen wire harness memerlukan peralatan las gesekan khusus yang terpisah, yang memiliki keserbagunaan yang buruk dan meningkatkan investasi pada aset tetap kawat. produsen tali kekang.Kedua, dalam pengelasan gesekan Selama prosesnya, struktur monofilamen kawat dilas langsung dengan terminal tembaga, sehingga menimbulkan rongga pada area sambungan las gesekan.Adanya debu dan pengotor lainnya akan mempengaruhi kualitas akhir pengelasan sehingga menyebabkan ketidakstabilan sifat mekanik dan listrik sambungan las.
04 Pengelasan ultrasonik
Pengelasan ultrasonik pada kabel aluminium menggunakan peralatan las ultrasonik untuk menghubungkan kabel aluminium dan terminal tembaga.Melalui osilasi frekuensi tinggi dari kepala pengelasan peralatan las ultrasonik, monofilamen kawat aluminium dan kabel aluminium serta terminal tembaga dihubungkan bersama untuk melengkapi kawat aluminium dan Sambungan terminal tembaga ditunjukkan pada Gambar 3.
Sambungan las ultrasonik terjadi ketika kabel aluminium dan terminal tembaga bergetar pada gelombang ultrasonik frekuensi tinggi.Getaran dan gesekan antara tembaga dan aluminium melengkapi hubungan antara tembaga dan aluminium.Karena tembaga dan aluminium memiliki struktur kristal logam kubik berpusat muka, dalam lingkungan osilasi frekuensi tinggi Dalam kondisi ini, penggantian atom dalam struktur kristal logam selesai untuk membentuk lapisan transisi paduan, yang secara efektif menghindari terjadinya korosi elektrokimia. .Pada saat yang sama, selama proses pengelasan ultrasonik, lapisan oksida pada permukaan monofilamen konduktor aluminium dikupas, dan kemudian sambungan pengelasan antara monofilamen diselesaikan, yang meningkatkan sifat listrik dan mekanik sambungan.
Dibandingkan dengan bentuk sambungan lainnya, peralatan las ultrasonik adalah peralatan pemrosesan yang umum digunakan untuk produsen kawat harness.Tidak memerlukan investasi aset tetap baru.Pada saat yang sama, terminal menggunakan terminal bercap tembaga, dan biaya terminal lebih rendah, sehingga memiliki keunggulan biaya terbaik.Namun, kelemahannya juga ada.Dibandingkan dengan bentuk sambungan lainnya, pengelasan ultrasonik memiliki sifat mekanik yang lebih lemah dan ketahanan getaran yang buruk.Oleh karena itu, penggunaan sambungan las ultrasonik tidak disarankan di area getaran frekuensi tinggi.
05 Pengelasan plasma
Pengelasan plasma menggunakan terminal tembaga dan kabel aluminium untuk sambungan crimp, kemudian dengan menambahkan solder, busur plasma digunakan untuk menyinari dan memanaskan area yang akan dilas, melelehkan solder, mengisi area pengelasan, dan menyelesaikan sambungan kawat aluminium, sebagai ditunjukkan pada Gambar 4.
Pengelasan plasma pada konduktor aluminium pertama-tama menggunakan pengelasan plasma pada terminal tembaga, dan crimping serta pengikatan konduktor aluminium diselesaikan dengan crimping.Terminal las plasma membentuk struktur berbentuk tong setelah dikerutkan, kemudian area pengelasan terminal diisi dengan solder yang mengandung seng, dan ujung yang berkerut ditambahkan solder yang mengandung seng.Di bawah iradiasi busur plasma, solder yang mengandung seng dipanaskan dan dicairkan, dan kemudian memasuki celah kawat di area crimping melalui aksi kapiler untuk menyelesaikan proses penyambungan terminal tembaga dan kabel aluminium.
Kabel aluminium las plasma melengkapi sambungan cepat antara kabel aluminium dan terminal tembaga melalui crimping, memberikan sifat mekanik yang andal.Pada saat yang sama, selama proses crimping, melalui rasio kompresi 70% hingga 80%, penghancuran dan pengelupasan lapisan oksida konduktor selesai, secara efektif Meningkatkan kinerja listrik, mengurangi resistansi kontak pada titik sambungan, dan mencegah pemanasan titik koneksi.Kemudian tambahkan solder yang mengandung seng pada ujung area crimping, dan gunakan sinar plasma untuk menyinari dan memanaskan area pengelasan.Solder yang mengandung seng dipanaskan dan dicairkan, dan solder mengisi celah di area crimping melalui aksi kapiler, menghasilkan air semprotan garam di area crimping.Isolasi uap menghindari terjadinya korosi elektrokimia.Pada saat yang sama, karena solder diisolasi dan disangga, zona transisi terbentuk, yang secara efektif menghindari terjadinya mulur termal dan mengurangi risiko peningkatan resistensi sambungan pada guncangan panas dan dingin.Melalui pengelasan plasma pada area sambungan, kinerja kelistrikan area sambungan ditingkatkan secara efektif, dan sifat mekanik area sambungan juga semakin ditingkatkan.
Dibandingkan dengan bentuk sambungan lainnya, pengelasan plasma mengisolasi terminal tembaga dan konduktor aluminium melalui lapisan pengelasan transisi dan lapisan pengelasan yang diperkuat, secara efektif mengurangi korosi elektrokimia pada tembaga dan aluminium.Dan lapisan pengelasan yang diperkuat membungkus permukaan ujung konduktor aluminium sehingga terminal tembaga dan inti konduktor tidak bersentuhan dengan udara dan kelembapan, sehingga mengurangi korosi.Selain itu, lapisan pengelasan transisi dan lapisan pengelasan yang diperkuat mengencangkan terminal tembaga dan sambungan kawat aluminium dengan erat, secara efektif meningkatkan gaya tarik keluar sambungan dan membuat proses pemrosesan menjadi sederhana.Namun, kelemahannya juga ada.Penerapan pengelasan plasma pada produsen wire harness memerlukan peralatan las plasma khusus yang terpisah, yang memiliki keserbagunaan yang buruk dan meningkatkan investasi pada aset tetap produsen wire harness.Kedua, dalam proses pengelasan plasma, solder diselesaikan dengan aksi kapiler.Proses pengisian celah pada area crimping tidak terkendali, mengakibatkan kualitas pengelasan akhir pada area sambungan las plasma tidak stabil, sehingga mengakibatkan penyimpangan yang besar pada kinerja kelistrikan dan mekanik.
Waktu posting: 19 Februari-2024