Бидејќи алуминиумските спроводници се повеќе се користат во автомобилските ожичувања, овој напис ја анализира и организира технологијата за поврзување на алуминиумските ожичувања за напојување, како и ги анализира и споредува перформансите на различните методи на поврзување за да се олесни подоцнежниот избор на методи за поврзување на алуминиумските ожичувања за напојување.
01 Преглед
Со промоцијата на примената на алуминиумски спроводници во автомобилските жици, употребата на алуминиумски спроводници наместо традиционалните бакарни спроводници постепено се зголемува. Меѓутоа, при примена на алуминиумски жици што ги заменуваат бакарните жици, електрохемиската корозија, ползењето на висока температура и оксидацијата на спроводниците се проблеми со кои мора да се соочиме и да ги решиме за време на процесот на примена. Во исто време, примената на алуминиумски жици што ги заменуваат бакарните жици мора да ги исполнува барањата на оригиналните бакарни жици. Електрични и механички својства за да се избегне деградација на перформансите.
За да се решат проблеми како што се електрохемиска корозија, ползење на висока температура и оксидација на проводникот за време на примената на алуминиумски жици, во индустријата моментално постојат четири мејнстрим методи на поврзување, имено: триење и заварување со притисок, триење, ултразвучно заварување и плазма заварување.
Следново е анализа и споредба на перформансите на принципите и структурите на поврзување на овие четири типа на врски.
02 Заварување со триење и заварување под притисок
За триење и спојување со притисок, прво се користат бакарни прачки и алуминиумски прачки за триење, а потоа се печатат бакарните прачки за да се формираат електрични врски. Алуминиумските прачки се обработуваат и обликуваат за да формираат алуминиумски кримп краеви, и се произведуваат бакарни и алуминиумски терминали. Потоа, алуминиумската жица се вметнува во алуминиумскиот кримпинг крај на бакарно-алуминиумскиот терминал и хидраулички се кримпува преку традиционалната опрема за кримпирање на жичениот сноп за да се заврши врската помеѓу алуминиумскиот проводник и бакарно-алуминиумскиот терминал, како што е прикажано на Слика 1.
Во споредба со другите форми на поврзување, триењето и заварувањето под притисок формираат преодна зона од легура на бакар-алуминиум преку триење на бакарни прачки и алуминиумски прачки. Површината на заварување е порамномерна и погуста, ефикасно избегнувајќи го проблемот со термичко ползење предизвикано од различните коефициенти на термичка експанзија на бакарот и алуминиумот. Покрај тоа, формирањето на преодна зона на легурата, исто така, ефикасно ја избегнува електрохемиската корозија предизвикана од различните метални активности помеѓу бакарот и алуминиумот. Последователно запечатување со термособирачки цевки се користи за изолирање на солениот спреј и водената пареа, што исто така ефикасно ја избегнува појавата на електрохемиска корозија. Преку хидраулично стегање на алуминиумската жица и алуминиумскиот кримп крај на бакар-алуминиумскиот терминал, монофиламентната структура на алуминиумскиот проводник и оксидниот слој на внатрешниот ѕид на алуминиумскиот кримп крај се уништуваат и се лупат, а потоа се завршува студот помеѓу единечните жици и помеѓу алуминиумскиот проводник и внатрешниот ѕид на кримп крајот. Комбинацијата на заварување ги подобрува електричните перформанси на поврзувањето и обезбедува најсигурни механички перформанси.
03 Заварување со триење
Трикционото заварување користи алуминиумска цевка за стегање и обликување на алуминиумскиот проводник. По отсекувањето на крајната површина, се изведува трикционо заварување со бакарниот терминал. Заварската врска помеѓу жичниот проводник и бакарниот терминал се завршува преку трикционо заварување, како што е прикажано на Слика 2.
Триење на заварувањето ги поврзува алуминиумските жици. Прво, алуминиумската цевка се поставува на проводникот на алуминиумската жица преку стегање. Монофиламентната структура на проводникот се пластифицира преку стегање за да се формира цврст кружен пресек. Потоа, пресекот за заварување се сплеска со вртење за да се заврши процесот. Подготовка на површините за заварување. Едниот крај на бакарниот терминал е структурата за електрична врска, а другиот крај е површината за заварување на бакарниот терминал. Површината за заварување на бакарниот терминал и површината за заварување на алуминиумската жица се заваруваат и се поврзуваат преку триење на заварување, а потоа заварскиот блиц се сече и обликува за да се заврши процесот на поврзување на алуминиумската жица за триење на заварување.
Во споредба со другите форми на поврзување, триењето на заварувањето формира преодна врска помеѓу бакарот и алуминиумот преку триење на заварување помеѓу бакарните терминали и алуминиумските жици, ефикасно намалувајќи ја електрохемиската корозија на бакарот и алуминиумот. Преодната зона на триење на заварување со бакар-алуминиум е запечатена со леплива термособирачка цевка во подоцнежната фаза. Областа на заварување нема да биде изложена на воздух и влага, што дополнително ја намалува корозијата. Покрај тоа, областа на заварување е местото каде што алуминиумскиот жичен проводник е директно поврзан со бакарниот терминал преку заварување, што ефикасно ја зголемува силата на извлекување на спојот и го олеснува процесот на обработка.
Сепак, недостатоци постојат и во врската помеѓу алуминиумските жици и бакарно-алуминиумските терминали на Слика 1. Примената на триење заварување кај производителите на жичени снопови бара посебна специјална опрема за триење заварување, која има слаба разновидност и ги зголемува инвестициите во основни средства на производителите на жичени снопови. Второ, при триење заварување. За време на процесот, монофиламентната структура на жицата е директно заварена со триење со бакарниот терминал, што резултира со шуплини во областа на поврзување со триење заварување. Присуството на прашина и други нечистотии ќе влијае на конечниот квалитет на заварувањето, предизвикувајќи нестабилност во механичките и електричните својства на заварувачката врска.
04 Ултразвучно заварување
Ултразвучното заварување на алуминиумски жици користи опрема за ултразвучно заварување за поврзување на алуминиумски жици и бакарни терминали. Преку високофреквентните осцилации на главата за заварување на опремата за ултразвучно заварување, монофиламентите од алуминиумска жица и алуминиумските жици и бакарните терминали се поврзани заедно за да се комплетира алуминиумската жица, а поврзувањето на бакарните терминали е прикажано на Слика 3.
Ултразвучно заварување е поврзување кога алуминиумските жици и бакарните терминали вибрираат на високофреквентни ултразвучни бранови. Вибрациите и триењето помеѓу бакарот и алуминиумот ја комплетираат врската помеѓу бакарот и алуминиумот. Бидејќи и бакарот и алуминиумот имаат кубна метална кристална структура центрирана на лицето, во средина со високофреквентни осцилации Под овие услови, атомската замена во металната кристална структура е завршена за да се формира преоден слој од легура, ефикасно избегнувајќи ја појавата на електрохемиска корозија. Во исто време, за време на процесот на ултразвучно заварување, оксидниот слој на површината на монофиламентот на алуминиумскиот проводник се лупи, а потоа се завршува заварувањето помеѓу монофиламентите, што ги подобрува електричните и механичките својства на врската.
Во споредба со другите форми на поврзување, опремата за ултразвучно заварување е најчесто користена опрема за обработка од страна на производителите на жичени снопови. Не бара нови инвестиции во основни средства. Во исто време, терминалите користат бакарни печатени терминали, а цената на терминалот е пониска, па затоа има најдобра ценовна предност. Сепак, постојат и недостатоци. Во споредба со другите форми на поврзување, ултразвучното заварување има послаби механички својства и слаба отпорност на вибрации. Затоа, употребата на ултразвучни заварувачки врски не се препорачува во области со високофреквентни вибрации.
05 Плазма заварување
Плазма заварувањето користи бакарни терминали и алуминиумски жици за кримп поврзување, а потоа со додавање на лем, плазма лакот се користи за зрачење и загревање на површината што треба да се завари, топење на лемувањето, пополнување на површината за заварување и комплетирање на алуминиумската жица, како што е прикажано на Слика 4.
Плазма заварувањето на алуминиумски проводници прво користи плазма заварување на бакарни терминали, а стегањето и прицврстувањето на алуминиумските проводници се завршува со стегање. Терминалите за плазма заварување формираат структура во облик на буре по стегањето, а потоа областа за заварување на терминалите се полни со лем што содржи цинк, а стегнатиот крај се додава лем што содржи цинк. Под зрачење на плазма лак, лемот што содржи цинк се загрева и се топи, а потоа влегува во жичниот отвор во областа за стегање преку капиларно дејство за да се заврши процесот на поврзување на бакарните терминали и алуминиумските жици.
Плазматските алуминиумски жици за заварување го комплетираат брзото поврзување помеѓу алуминиумските жици и бакарните терминали преку стегање, обезбедувајќи сигурни механички својства. Во исто време, за време на процесот на стегање, преку однос на компресија од 70% до 80%, се завршува уништувањето и лупењето на оксидниот слој на проводникот, ефикасно подобрувајќи ги електричните перформанси, намалувајќи го контактниот отпор на точките на поврзување и спречувајќи го загревањето на точките на поврзување. Потоа додадете лем што содржи цинк на крајот од областа на стегање и користете плазма зрак за зрачење и загревање на областа на заварување. Лем што содржи цинк се загрева и се топи, а лемот ја пополнува празнината во областа на стегање преку капиларно дејство, постигнувајќи прскање на солена вода во областа на стегање. Изолацијата на пареата го избегнува појавувањето на електрохемиска корозија. Во исто време, бидејќи лемот е изолиран и пуфериран, се формира преодна зона, која ефикасно го избегнува појавувањето на термичко ползење и го намалува ризикот од зголемен отпор на поврзување под топли и ладни удари. Преку плазма заварување на површината за поврзување, електричните перформанси на површината за поврзување се ефикасно подобрени, а механичките својства на површината за поврзување се дополнително подобрени.
Во споредба со другите форми на поврзување, плазма заварувањето ги изолира бакарните терминали и алуминиумските спроводници преку преодниот слој за заварување и зајакнатиот слој за заварување, ефикасно намалувајќи ја електрохемиската корозија на бакарот и алуминиумот. А зајакнатиот слој за заварување ја обвиткува крајната површина на алуминиумскиот спроводник така што бакарните терминали и јадрото на спроводникот нема да дојдат во контакт со воздух и влага, дополнително намалувајќи ја корозијата. Покрај тоа, преодниот слој за заварување и зајакнатиот слој за заварување цврсто ги фиксираат бакарните терминали и спојките на алуминиумската жица, ефикасно зголемувајќи ја силата на извлекување на спојките и олеснувајќи го процесот на обработка. Сепак, постојат и недостатоци. Примената на плазма заварувањето кај производителите на жичени снопови бара посебна наменска опрема за плазма заварување, која има слаба разновидност и ги зголемува инвестициите во основни средства на производителите на жичени снопови. Второ, во процесот на плазма заварување, лемењето се завршува со капиларно дејство. Процесот на пополнување на празнините во областа на стегање е неконтролиран, што резултира со нестабилен финален квалитет на заварување во областа на поврзување со плазма заварување, што резултира со големи отстапувања во електричните и механичките перформанси.
Време на објавување: 19 февруари 2024 година