از آنجا که هادی های آلومینیومی به طور فزاینده ای در سیم کشی خودرو استفاده می شوند ، این مقاله فناوری اتصال به سیم کشی برق آلومینیوم را تجزیه و تحلیل و سازماندهی می کند و عملکرد روشهای مختلف اتصال را برای تسهیل انتخاب بعدی روشهای اتصال سیم کشی برق آلومینیوم تجزیه و تحلیل و مقایسه می کند.
01 بررسی اجمالی
با ارتقاء استفاده از هادی های آلومینیوم در سیم کشی اتومبیل ، استفاده از هادی های آلومینیومی به جای هادی های مس سنتی به تدریج در حال افزایش است. با این حال ، در فرآیند کاربرد سیمهای آلومینیومی جایگزین سیمهای مس ، خوردگی الکتروشیمیایی ، خزش درجه حرارت بالا و اکسیداسیون هادی مشکلاتی هستند که باید در طی فرآیند درخواست با آن روبرو و حل شوند. در عین حال ، استفاده از سیم های آلومینیومی که جایگزین سیم های مس می شوند باید الزامات سیمهای اصلی مس را برآورده کنند. خواص الکتریکی و مکانیکی برای جلوگیری از تخریب عملکرد.
به منظور حل مشکلاتی از قبیل خوردگی الکتروشیمیایی ، خزش درجه حرارت بالا و اکسیداسیون هادی در هنگام استفاده از سیم های آلومینیومی ، در حال حاضر چهار روش اتصال اصلی در صنعت وجود دارد ، یعنی: جوشکاری اصطکاک و جوشکاری فشار ، جوشکاری اصطکاک ، جوش اولتراسونیک و جوشکاری پلاسما.
در زیر ، تجزیه و تحلیل و مقایسه عملکرد اصول اتصال و ساختارهای این چهار نوع اتصالات است.
02 جوش اصطکاک و جوشکاری فشار
جوش اصطکاک و پیوستن به فشار ، ابتدا از میله های مسی و میله های آلومینیومی برای جوشکاری اصطکاک استفاده کنید و سپس میله های مسی را مهر کنید تا اتصالات الکتریکی ایجاد شود. میله های آلومینیومی ماشینکاری شده و شکل می گیرند تا انتهای شکاف آلومینیومی شکل بگیرند و پایانه های مس و آلومینیومی تولید می شوند. سپس سیم آلومینیومی در انتهای خاردار آلومینیوم ترمینال مس-آلومینیوم وارد می شود و از طریق تجهیزات سیم کشی سیم سنتی برای تکمیل ارتباط بین هادی آلومینیوم و ترمینال مس-آلومینیوم ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، هیدرولیکی شده است.
در مقایسه با سایر اشکال اتصال ، جوش اصطکاک و جوشکاری فشار یک منطقه انتقال آلیاژ مس-آلومینیوم را از طریق جوش اصطکاک میله های مس و میله های آلومینیومی تشکیل می دهد. سطح جوش یکنواخت تر و متراکم تر است ، به طور موثری از مشکل خزش حرارتی ناشی از ضرایب مختلف انبساط حرارتی مس و آلومینیوم جلوگیری می کند. علاوه بر این ، تشکیل منطقه انتقال آلیاژ نیز به طور موثری از خوردگی الکتروشیمیایی ناشی از فعالیتهای مختلف فلزی بین مس و آلومینیوم جلوگیری می کند. از آب بندی بعدی با لوله های کوچک شده گرما برای جداسازی اسپری نمکی و بخار آب استفاده می شود که به طور موثری از بروز خوردگی الکتروشیمیایی نیز جلوگیری می کند. از طریق چسباندن هیدرولیک سیم آلومینیوم و انتهای کیمپ آلومینیومی ترمینال مس-آلومینیوم ، ساختار مونوفیلمنت هادی آلومینیوم و لایه اکسید بر روی دیواره داخلی انتهای شکاف آلومینیوم از بین می رود و لایه برداری می شود ، و سپس سرما بین سیمهای منفرد و بین انتهای آلومینیوم و دیواره کاردور و کاردور کاردور تکمیل می شود. ترکیب جوشکاری عملکرد الکتریکی اتصال را بهبود می بخشد و مطمئن ترین عملکرد مکانیکی را فراهم می کند.
03 جوش اصطکاک
جوش اصطکاک از یک لوله آلومینیومی برای خرد کردن و شکل دادن هادی آلومینیوم استفاده می کند. پس از قطع صورت انتهایی ، جوش اصطکاک با ترمینال مس انجام می شود. اتصال جوش بین هادی سیم و ترمینال مس از طریق جوش اصطکاک تکمیل می شود ، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است.
جوش اصطکاک سیمهای آلومینیومی را به هم متصل می کند. ابتدا لوله آلومینیوم از طریق چرمی روی هادی سیم آلومینیوم نصب می شود. ساختار یکپارچه هادی از طریق چسباندن پلاستیک می شود تا یک مقطع دایره ای محکم تشکیل شود. سپس مقطع جوشکاری با چرخاندن فرایند صاف می شود. تهیه سطوح جوشکاری. یک انتهای ترمینال مس ساختار اتصال الکتریکی و انتهای دیگر سطح اتصال جوشکاری ترمینال مس است. سطح اتصال جوش از ترمینال مس و سطح جوشکاری سیم آلومینیوم از طریق جوش اصطکاک جوش داده می شود و به آن متصل می شود و سپس فلاش جوش داده می شود و برای تکمیل فرآیند اتصال سیم آلومینیوم جوش اصطکاک شکل می گیرد.
در مقایسه با سایر اشکال اتصال ، جوشکاری اصطکاک ارتباط انتقال بین مس و آلومینیوم را از طریق جوشکاری اصطکاک بین پایانه های مس و سیمهای آلومینیومی ایجاد می کند و به طور موثری خوردگی الکتروشیمیایی مس و آلومینیوم را کاهش می دهد. منطقه انتقال اصطکاک مس-آلومینیوم با لوله کوچک شدن گرمای چسب در مرحله بعدی مهر و موم شده است. ناحیه جوش در معرض هوا و رطوبت قرار نمی گیرد و باعث کاهش بیشتر خوردگی می شود. علاوه بر این ، ناحیه جوش جایی است که هادی سیم آلومینیوم مستقیماً از طریق جوشکاری به ترمینال مس متصل می شود ، که به طور موثری نیروی کشش مفصل را افزایش می دهد و فرآیند پردازش را ساده می کند.
با این حال ، مضرات همچنین در اتصال بین سیم های آلومینیومی و پایانه های مس-آلومینیوم در شکل 1 وجود دارد. استفاده از جوشکاری اصطکاک برای تولید کنندگان مهار سیم نیاز به تجهیزات جوشکاری مخصوص اصطکاک دارد ، که دارای همه کاره بودن ضعیف است و سرمایه گذاری در دارایی های ثابت تولید کنندگان مهار سیم را افزایش می دهد. ثانیا ، در جوشکاری اصطکاک در طی فرآیند ، ساختار یکپارچه سیم به طور مستقیم اصطکاک با ترمینال مس جوش داده می شود و در نتیجه حفره هایی در منطقه اتصال جوش اصطکاک ایجاد می شود. وجود گرد و غبار و سایر ناخالصی ها بر کیفیت نهایی جوش تأثیر می گذارد و باعث بی ثباتی در خصوصیات مکانیکی و الکتریکی اتصال جوش می شود.
04 جوش اولتراسونیک
جوش اولتراسونیک سیمهای آلومینیومی از تجهیزات جوشکاری اولتراسونیک برای اتصال سیمهای آلومینیومی و پایانه های مس استفاده می کند. از طریق نوسانات با فرکانس بالا از سر جوش تجهیزات جوشکاری اولتراسونیک ، مونوفیلامان های سیم آلومینیومی و سیمهای آلومینیومی و پایانه های مس به هم وصل می شوند تا سیم آلومینیوم را تکمیل کنند و اتصال پایانه های مس در شکل 3 نشان داده شده است.
اتصال جوش اولتراسونیک زمانی است که سیم های آلومینیومی و پایانه های مس در امواج اولتراسونیک با فرکانس بالا ارتعاش می کنند. لرزش و اصطکاک بین مس و آلومینیوم ارتباط بین مس و آلومینیوم را کامل می کند. از آنجا که هر دو مس و آلومینیوم دارای یک ساختار کریستالی فلزی مکعب صورت محور هستند ، در یک محیط نوسانات با فرکانس بالا تحت این شرایط ، جایگزینی اتمی در ساختار کریستال فلزی برای تشکیل یک لایه انتقال آلیاژ تکمیل می شود و به طور موثری از بروز خوردگی الکتروشیمیایی جلوگیری می کند. در همین زمان ، در طی فرآیند جوشکاری اولتراسونیک ، لایه اکسید روی سطح یکنواختی هادی آلومینیوم از بین می رود ، و سپس اتصال جوش بین مونوفیلامان ها به پایان می رسد ، که باعث بهبود خصوصیات الکتریکی و مکانیکی اتصال می شود.
در مقایسه با سایر اشکال اتصال ، تجهیزات جوشکاری اولتراسونیک یک تجهیزات پردازش متداول برای تولید کنندگان مهار سیم است. نیازی به سرمایه گذاری دارایی ثابت جدید ندارد. در عین حال ، پایانه ها از پایانه های تمبر مس استفاده می کنند و هزینه ترمینال پایین تر است ، بنابراین بهترین مزیت هزینه را دارد. با این حال ، معایب نیز وجود دارد. در مقایسه با سایر اشکال اتصال ، جوش اولتراسونیک دارای خواص مکانیکی ضعیف تر و مقاومت در برابر لرزش ضعیف است. بنابراین ، استفاده از اتصالات جوشکاری اولتراسونیک در مناطق ارتعاش با فرکانس بالا توصیه نمی شود.
05 جوش پلاسما
جوش پلاسما از پایانه های مسی و سیمهای آلومینیومی برای اتصال Crimp استفاده می کند ، و سپس با اضافه کردن لحیم ، از قوس پلاسما برای تابش و گرم کردن ناحیه برای جوشکاری استفاده می شود ، لحیم را ذوب می کند ، ناحیه جوش را پر می کند و اتصال سیم آلومینیوم را تکمیل می کند ، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.
جوشکاری پلاسما از هادی های آلومینیومی ابتدا از جوش پلاسما از پایانه های مس استفاده می کند ، و چیدن و چسباندن هادی های آلومینیوم با کرپ کردن به پایان می رسد. پایانه های جوش پلاسما پس از چسباندن یک ساختار بشکه ای شکل تشکیل می دهند و سپس ناحیه جوشکاری ترمینال پر از لحیم کاری حاوی روی است و انتهای کریم شده آن را به صورت لحیم کاری حاوی روی اضافه می کند. تحت تابش قوس پلاسما ، لحیم کاری حاوی روی گرم و ذوب می شود و سپس از طریق اقدام مویرگی وارد شکاف سیم در منطقه خاردار می شود تا روند اتصال پایانه های مس و سیم های آلومینیومی را تکمیل کند.
سیمهای آلومینیومی جوش پلاسما اتصال سریع بین سیمهای آلومینیومی و پایانه های مس را از طریق چرمی تکمیل می کند و خصوصیات مکانیکی قابل اعتماد را فراهم می کند. در همین زمان ، در طی فرآیند چسباندن ، از طریق نسبت فشرده سازی 70 ٪ به 80 ٪ ، تخریب و لایه برداری از لایه اکسید هادی تکمیل می شود ، به طور موثری عملکرد الکتریکی را بهبود می بخشد ، مقاومت تماس با نقاط اتصال را کاهش می دهد و از گرم شدن نقاط اتصال جلوگیری می کند. سپس لحیم کاری حاوی روی را به انتهای منطقه خاردار اضافه کنید و از پرتوی پلاسما برای تابش و گرم کردن ناحیه جوش استفاده کنید. لحیم کاری حاوی روی گرم و ذوب می شود و لحیم از طریق اقدام مویرگی شکاف موجود در منطقه را پر می کند و به آب اسپری نمکی در منطقه خاردار می رسد. جداسازی بخار از بروز خوردگی الکتروشیمیایی جلوگیری می کند. در عین حال ، به دلیل اینکه لحیم جدا شده و بافر می شود ، یک منطقه انتقال تشکیل می شود که به طور موثری از بروز خزش حرارتی جلوگیری می کند و خطر افزایش مقاومت به اتصال را در زیر شوک های گرم و سرد کاهش می دهد. از طریق جوش پلاسما از ناحیه اتصال ، عملکرد الکتریکی ناحیه اتصال به طور موثری بهبود می یابد و خصوصیات مکانیکی ناحیه اتصال نیز بیشتر بهبود می یابد.
در مقایسه با سایر اشکال اتصال ، جوشکاری پلاسما پایانه های مس و هادی های آلومینیومی را از طریق لایه جوش انتقال و لایه جوش تقویت شده جدا می کند و به طور موثری خوردگی الکتروشیمیایی مس و آلومینیوم را کاهش می دهد. و لایه جوش تقویت شده چهره انتهای هادی آلومینیوم را به گونه ای می پیچد تا پایانه های مس و هسته هادی با هوا و رطوبت در تماس نباشند و باعث کاهش بیشتر خوردگی می شوند. علاوه بر این ، لایه جوشکاری انتقال و لایه جوش تقویت شده به طور محکم پایانه های مس و اتصالات سیم آلومینیومی را محکم می کند ، به طور موثری نیروی کشش اتصالات را افزایش می دهد و فرآیند پردازش را ساده می کند. با این حال ، معایب نیز وجود دارد. استفاده از جوشکاری پلاسما به تولید کنندگان مهار سیم نیاز به تجهیزات اختصاصی جوش پلاسما دارد که دارای تطبیق پذیری ضعیفی است و سرمایه گذاری در دارایی های ثابت تولید کنندگان مهار سیم را افزایش می دهد. ثانیا ، در فرآیند جوشکاری پلاسما ، لحیم با عمل مویرگی تکمیل می شود. فرآیند پر کردن شکاف در منطقه کرنر غیرقابل کنترل است و در نتیجه کیفیت جوشکاری نهایی ناپایدار در منطقه اتصال جوش پلاسما حاصل می شود و در نتیجه انحراف زیادی در عملکرد الکتریکی و مکانیکی ایجاد می شود.
زمان پست: فوریه -19-2024