자동차 와이어링 하니스에 알루미늄 도체가 점점 더 많이 사용됨에 따라 이 기사에서는 알루미늄 파워 와이어링 하니스의 연결 기술을 분석 및 정리하고, 나중에 알루미늄 파워 와이어링 하니스 연결 방법을 쉽게 선택할 수 있도록 다양한 연결 방법의 성능을 분석 및 비교합니다.
01 개요
자동차 와이어링 하네스에 알루미늄 도체 적용이 촉진되면서 전통적인 구리 도체 대신 알루미늄 도체의 사용이 점차 증가하고 있습니다.그러나 구리선을 대체하는 알루미늄선의 적용과정에서는 전기화학적 부식, 고온 크리프, 도체의 산화 등이 적용과정에서 반드시 직면하고 해결해야 할 문제이다.동시에 구리선을 대체하는 알루미늄선을 적용하려면 원래 구리선의 요구 사항을 충족해야 합니다.성능 저하를 방지하기 위한 전기적 및 기계적 특성.
알루미늄 와이어를 적용할 때 전기화학적 부식, 고온 크리프, 도체 산화 등의 문제를 해결하기 위해 현재 업계에는 마찰 용접 및 압력 용접, 마찰 용접, 초음파 용접, 4가지 주요 연결 방법이 있습니다. 플라즈마 용접.
다음은 이 네 가지 연결 유형의 연결 원리와 구조를 분석하고 성능을 비교한 것입니다.
02 마찰용접 및 압접
마찰 용접 및 압력 접합은 먼저 마찰 용접에 구리 막대와 알루미늄 막대를 사용한 다음 구리 막대를 스탬핑하여 전기 연결을 형성합니다.알루미늄 로드를 가공하고 성형하여 알루미늄 압착 끝단을 형성하고 구리 및 알루미늄 단자가 생산됩니다.그런 다음 알루미늄 와이어를 구리-알루미늄 단자의 알루미늄 압착 끝에 삽입하고 기존 와이어 하니스 압착 장비를 통해 수력으로 압착하여 그림 1과 같이 알루미늄 도체와 구리-알루미늄 단자 사이의 연결을 완료합니다.
다른 접합 형태에 비해 마찰 용접 및 압접은 구리 막대와 알루미늄 막대의 마찰 용접을 통해 구리-알루미늄 합금 전이 영역을 형성합니다.용접 표면은 더욱 균일하고 조밀하여 구리와 알루미늄의 서로 다른 열팽창 계수로 인한 열 크리프 문제를 효과적으로 방지합니다.또한, 합금 전이층의 형성은 구리와 알루미늄 사이의 서로 다른 금속 활성으로 인해 발생하는 전기화학적 부식도 효과적으로 방지합니다.열수축 튜브를 사용한 후속 밀봉을 통해 염수 분무와 수증기를 격리함으로써 전기화학적 부식 발생을 효과적으로 방지할 수 있습니다.알루미늄 와이어와 구리-알루미늄 단자의 알루미늄 압착 끝의 수압 압착을 통해 알루미늄 도체의 모노필라멘트 구조와 알루미늄 압착 끝 내벽의 산화물 층이 파괴되어 벗겨진 다음 냉간 압착됩니다. 단일 전선 사이와 알루미늄 도체 도체와 압착 끝의 내벽 사이에서 완료됩니다.용접 조합은 연결부의 전기적 성능을 향상시키고 가장 안정적인 기계적 성능을 제공합니다.
03 마찰용접
마찰 용접은 알루미늄 튜브를 사용하여 알루미늄 도체를 압착하고 모양을 만듭니다.단면을 절단한 후 구리 단자를 마찰 용접합니다.전선 도체와 구리 단자 사이의 용접 연결은 그림 2와 같이 마찰 용접을 통해 완료됩니다.
마찰 용접은 알루미늄 와이어를 연결합니다.먼저, 압착을 통해 알루미늄 와이어의 도체에 알루미늄 튜브를 설치합니다.도체의 모노필라멘트 구조는 압착을 통해 가소화되어 촘촘한 원형 단면을 형성합니다.그런 다음 용접 단면을 회전시켜 평평하게 만들어 공정을 완료합니다.용접 표면 준비.구리 단자의 한쪽 끝은 전기 연결 구조이고 다른 쪽 끝은 구리 단자의 용접 연결 표면입니다.구리 단자의 용접 연결면과 알루미늄 와이어의 용접면을 마찰 용접으로 용접 및 연결 한 다음 용접 플래시를 절단하고 성형하여 마찰 용접 알루미늄 와이어의 연결 공정을 완료합니다.
마찰용접은 다른 접속형태에 비해 구리단자와 알루미늄선 사이의 마찰용접을 통해 구리와 알루미늄 사이의 전이접속을 형성하여 구리와 알루미늄의 전기화학적 부식을 효과적으로 감소시킨다.구리-알루미늄 마찰 용접 전이 영역은 이후 단계에서 접착성 열 수축 튜브로 밀봉됩니다.용접 부위가 공기와 습기에 노출되지 않아 부식이 더욱 줄어듭니다.또한, 용접 부위는 알루미늄 와이어 도체를 용접을 통해 구리 단자에 직접 연결하는 곳으로, 접합부의 인발력을 효과적으로 높이고 가공 공정을 단순화시킵니다.
그러나 그림 1의 알루미늄 와이어와 구리-알루미늄 단자 사이의 연결에는 단점도 존재합니다. 와이어 하니스 제조업체에 마찰 용접을 적용하려면 별도의 특수 마찰 용접 장비가 필요하며, 이는 다용성이 부족하고 와이어 고정 자산에 대한 투자를 증가시킵니다. 하네스 제조업체.둘째, 마찰 용접 공정 중에 와이어의 모노필라멘트 구조가 구리 단자와 직접 마찰 용접되어 마찰 용접 연결 영역에 공동이 발생합니다.먼지 및 기타 불순물이 있으면 최종 용접 품질에 영향을 미쳐 용접 연결부의 기계적, 전기적 특성이 불안정해집니다.
04 초음파 용착
알루미늄 와이어의 초음파 용접은 초음파 용접 장비를 사용하여 알루미늄 와이어와 구리 단자를 연결합니다.초음파 용접 장비의 용접 헤드의 고주파 진동을 통해 알루미늄 와이어 모노필라멘트와 알루미늄 와이어와 구리 단자가 함께 연결되어 알루미늄 와이어가 완성되고 구리 단자의 연결은 그림 3에 표시됩니다.
초음파 용접 연결은 알루미늄 와이어와 구리 단자가 고주파 초음파로 진동하는 경우입니다.구리와 알루미늄 사이의 진동과 마찰은 구리와 알루미늄 사이의 연결을 완성합니다.구리와 알루미늄은 모두 면심 입방형 금속 결정 구조를 갖고 있기 때문에 고주파 진동 환경에서 이 조건에서 금속 결정 구조의 원자 치환이 완료되어 합금 전이층을 형성하여 전기화학적 부식 발생을 효과적으로 방지합니다. .동시에 초음파 용접 과정에서 알루미늄 도체 모노필라멘트 표면의 산화물 층이 벗겨지고 모노필라멘트 간의 용접 연결이 완료되어 연결의 전기적, 기계적 특성이 향상됩니다.
다른 연결 형태와 비교하여 초음파 용접 장비는 와이어 하니스 제조업체에서 일반적으로 사용되는 처리 장비입니다.새로운 고정자산 투자가 필요하지 않습니다.동시에 터미널은 구리 스탬프 터미널을 사용하며 터미널 비용이 저렴하므로 최고의 비용 이점을 갖습니다.그러나 단점도 존재합니다.다른 연결 형태에 비해 초음파 용접은 기계적 성질이 약하고 내진동성이 낮습니다.따라서 고주파 진동 영역에서는 초음파 용접 연결을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
05 플라즈마 용접
플라즈마 용접은 압착접속을 위해 구리단자와 알루미늄선을 사용하고, 다음과 같이 땜납을 첨가하여 플라즈마 아크를 이용하여 용접할 부위에 조사, 가열하여 땜납을 녹여 용접부위를 채워 알루미늄선의 접속을 완성하는 방식이다. 그림 4에 나와 있습니다.
알루미늄 도체의 플라즈마 용접은 먼저 구리 단자의 플라즈마 용접을 사용하고 알루미늄 도체의 압착 및 고정은 압착으로 완료됩니다.플라즈마 용접 단자는 압착 후 배럴 모양의 구조를 형성한 다음 단자 용접 영역에 아연 함유 땜납을 채우고 압착된 끝 부분에 아연 함유 땜납을 추가합니다.플라즈마 아크 조사 하에서 아연 함유 땜납이 가열되어 녹은 다음 모세관 작용을 통해 압착 영역의 와이어 갭에 들어가 구리 단자와 알루미늄 와이어의 연결 공정이 완료됩니다.
플라즈마 용접 알루미늄 와이어는 압착을 통해 알루미늄 와이어와 구리 단자 사이의 빠른 연결을 완성하여 안정적인 기계적 특성을 제공합니다.동시에 압착 공정 중에 70% ~ 80%의 압축률을 통해 도체의 산화물 층이 파괴 및 박리되어 전기적 성능이 효과적으로 향상되고 연결 지점의 접촉 저항이 감소하며 방지됩니다. 연결 지점 가열.그런 다음 압착 부분 끝 부분에 아연 함유 납땜을 추가하고 플라즈마 빔을 사용하여 용접 부분을 조사하고 가열합니다.아연 함유 땜납을 가열하여 녹이고 땜납이 모세관 작용을 통해 압착 영역의 틈을 채워 압착 영역에 염수 분무수가 생성됩니다.증기 격리는 전기화학적 부식의 발생을 방지합니다.동시에 솔더가 분리되고 완충되기 때문에 전이 영역이 형성되어 열 크리프 발생을 효과적으로 방지하고 고온 및 저온 충격에서 연결 저항이 증가할 위험을 줄입니다.연결 영역의 플라즈마 용접을 통해 연결 영역의 전기적 성능이 효과적으로 향상되고 연결 영역의 기계적 특성도 더욱 향상됩니다.
다른 연결 형태와 비교하여 플라즈마 용접은 전이 용접층과 강화된 용접층을 통해 구리 단자와 알루미늄 도체를 분리하여 구리와 알루미늄의 전기화학적 부식을 효과적으로 줄입니다.그리고 강화된 용접층은 알루미늄 도체의 단면을 감싸 구리 단자와 도체 코어가 공기 및 습기와 접촉하지 않도록 하여 부식을 더욱 감소시킵니다.또한, 전이 용접층과 강화 용접층이 구리 단자와 알루미늄 와이어 조인트를 단단히 고정시켜 조인트의 인발력을 효과적으로 높이고 가공 공정을 단순화합니다.그러나 단점도 존재합니다.와이어 하네스 제조업체에 플라즈마 용접을 적용하려면 별도의 전용 플라즈마 용접 장비가 필요하며, 이는 다양성이 낮고 와이어 하네스 제조업체의 고정 자산에 대한 투자를 증가시킵니다.둘째, 플라즈마 용접 공정에서는 모세관 현상에 의해 솔더가 완성됩니다.압착 영역의 갭필 공정은 제어할 수 없어 플라즈마 용접 연결 영역의 최종 용접 품질이 불안정해 전기적, 기계적 성능에 큰 편차가 발생합니다.
게시 시간: 2024년 2월 19일