ככל שמוליכי אלומיניום משמשים יותר ויותר ברתמות חיווט לרכב, מאמר זה מנתח ומארגן את טכנולוגיית החיבור של רתמות חיווט כוח אלומיניום, ומנתח ומשווה את הביצועים של שיטות חיבור שונות כדי להקל על הבחירה המאוחרת יותר של שיטות חיבור לחיבור כוח אלומיניום.
01 סקירה כללית
עם קידום היישום של מוליכי אלומיניום ברתמות חיווט לרכב, השימוש במוליכי אלומיניום במקום מוליכי נחושת מסורתיים הולך וגובר בהדרגה. עם זאת, בתהליך היישום של חוטי אלומיניום המחליפים חוטי נחושת, קורוזיה אלקטרוכימית, זחילה בטמפרטורה גבוהה וחמצון מוליכים הם בעיות שיש לפנות ולפתור במהלך תהליך היישום. במקביל, יישום חוטי אלומיניום המחליפים חוטי נחושת חייבים לעמוד בדרישות של חוטי הנחושת המקוריים. תכונות חשמליות ומכניות כדי למנוע השפלה של ביצועים.
על מנת לפתור בעיות כמו קורוזיה אלקטרוכימית, זחילה בטמפרטורה גבוהה וחמצון מוליכים במהלך יישום חוטי אלומיניום, קיימות כיום ארבע שיטות חיבור לזרם המרכזי בענף, כלומר: ריתוך חיכוך וריתוך לחץ, ריתוך חיכוך, ריתוך אולטרה -סוני וריתוך פלזמה.
להלן השוואה בין ניתוח וביצועים של עקרונות החיבור והמבנים של ארבעת סוגי החיבורים הללו.
02 ריתוך חיכוך וריתוך לחץ
ריתוך חיכוך והצטרפות לחץ, השתמש תחילה במוטות נחושת ומוטות אלומיניום לריתוך חיכוך ואז חותם את מוטות הנחושת ליצירת חיבורים חשמליים. מוטות האלומיניום מעוצבים ומעוצבים ליצירת קצוות מלחץ אלומיניום, ונוצרים מסופי נחושת ואלומיניום. ואז חוט האלומיניום מוכנס לקצה הלחיצה של אלומיניום של מסוף הנחושת-אלומיניום ומכוסה באופן הידראולי דרך ציוד לחיצות תיל מסורתי להשלמת החיבור בין מוליך האלומיניום לטרמינל אלומיניום הנחושת, כפי שמוצג באיור 1.

בהשוואה לצורות חיבור אחרות, ריתוך חיכוך וריתוך לחץ מהווים אזור מעבר סגסוגת אלומיניום נחושת באמצעות ריתוך חיכוך של מוטות נחושת ומוטות אלומיניום. משטח הריתוך אחיד וצפוף יותר, ונמנע למעשה מבעיית הזחילה התרמית הנגרמת על ידי מקדמי התפשטות תרמיים שונים של נחושת ואלומיניום. בנוסף, היווצרות אזור המעבר של הסגסוגת נמנעת ביעילות גם בקורוזיה אלקטרוכימית הנגרמת כתוצאה מפעילות המתכת השונה בין נחושת לאלומיניום. איטום עוקב עם צינורות כיווץ חום משמש לבידוד ריסוס מלח ואדי מים, אשר גם נמנעים למעשה מההתרחשות של קורוזיה אלקטרוכימית. דרך הלחיצה ההידראולית של חוט האלומיניום וקצה מלחץ האלומיניום של מסוף הנחושת-אלומיניום, מבנה המונופילמנט של מוליך האלומיניום ושכבת תחמוצת על הקיר הפנימי של קצה המפתח האלומיניום, ואז הקול הושלם בין חוטם המוליך אלומיניום לבין הקיר של המוליך. שילוב הריתוך משפר את הביצועים החשמליים של החיבור ומספק את הביצועים המכניים האמינים ביותר.
03 ריתוך חיכוך
ריתוך חיכוך משתמש בצינור אלומיניום כדי לשרטט ולעצב את מוליך האלומיניום. לאחר ניתוק הפנים הקצה, ריתוך חיכוך מבוצע עם מסוף הנחושת. חיבור הריתוך בין מוליך החוט למסוף הנחושת הושלם באמצעות ריתוך חיכוך, כפי שמוצג באיור 2.

ריתוך חיכוך מחבר בין חוטי אלומיניום. ראשית, צינור האלומיניום מותקן על מוליך חוט האלומיניום דרך לחיצה. מבנה המונופילמנט של המוליך מפלסטיק באמצעות לחיצה ליצירת חתך מעגלי הדוק. ואז חתך הריתוך משטח על ידי פנייה להשלמת התהליך. הכנת משטחי ריתוך. קצה אחד של מסוף הנחושת הוא מבנה החיבור החשמלי, והקצה השני הוא משטח חיבור הריתוך של מסוף הנחושת. משטח חיבור הריתוך של מסוף הנחושת ומשטח הריתוך של חוט האלומיניום מרותכים ומחוברים באמצעות ריתוך חיכוך, ואז פלאש הריתוך נחתך ומעוצב כדי להשלים את תהליך החיבור של חוט אלומיניום ריתוך החיכוך.
בהשוואה לצורות חיבור אחרות, ריתוך חיכוך מהווה חיבור מעבר בין נחושת לאלומיניום באמצעות ריתוך חיכוך בין מסופי נחושת לבין חוטי אלומיניום, מה שמפחית ביעילות את הקורוזיה האלקטרוכימית של נחושת ואלומיניום. אזור המעבר לריתוך חיכוך נחושת-אלומיניום אטום עם צינורות מכווץ חום דבק בשלב המאוחר. אזור הריתוך לא ייחשף לאוויר ולחות, ויפחית עוד יותר את קורוזיה. בנוסף, שטח הריתוך הוא המקום בו מוליך חוט האלומיניום מחובר ישירות לטרמינל הנחושת באמצעות ריתוך, מה שמגדיל למעשה את כוח הנפיקה של המפרק והופך את תהליך העיבוד לפשוט.
עם זאת, החסרונות קיימים גם בקשר בין חוטי אלומיניום למסופי אלומיניום נחושת באיור 1. יישום ריתוך חיכוך על יצרני רתמת התיל דורש ציוד ריתוך חיכוך מיוחד נפרד, שיש לו צדדיות לקויה ומגדיל את ההשקעה בנכסים קבועים של יצרני רתמת תיל. שנית, בריתוך חיכוך במהלך התהליך, מבנה המונופילמנט של החוט מרותך ישירות עם מסוף הנחושת, וכתוצאה מכך חללים באזור חיבור ריתוך החיכוך. נוכחות אבק וזיהומים אחרים תשפיע על איכות הריתוך הסופית, ותגרום לחוסר יציבות בתכונות המכניות והחשמליות של חיבור הריתוך.
04 ריתוך קולי
ריתוך קולי של חוטי אלומיניום משתמש בציוד ריתוך קולי כדי לחבר חוטי אלומיניום ומסופי נחושת. דרך התנודה בתדירות גבוהה של ראש הריתוך של ציוד הריתוך הקולי, מחוברים יחד איור 3 חוט האלומיניום וחוטי האלומיניום ומסופי הנחושת כדי להשלים את חוט האלומיניום וחיבור מסופי הנחושת.

חיבור ריתוך אולטרה סאונד הוא כאשר חוטי אלומיניום ומסופי נחושת רוטטים בגלים קוליים בתדירות גבוהה. הרטט והחיכוך בין נחושת לאלומיניום משלימים את הקשר בין נחושת לאלומיניום. מכיוון שגם נחושת וגם אלומיניום הם בעלי מבנה גביש מתכת מעוקב פנים, בסביבת תנודה בתדר גבוה בתנאי זה, הושלם תחליף האטומי במבנה גביש המתכת ליצירת שכבת מעבר של סגסוגת, תוך הימנעות מהופעתו של התאמה אלקטרוכימית. במקביל, במהלך תהליך הריתוך האולטרה -סאונד, מתקלפת שכבת התחמוצת על פני השטח של מוליך האלומיניום מונופילמנט.
בהשוואה לצורות חיבור אחרות, ציוד ריתוך קולי הוא ציוד עיבוד נפוץ ליצרני רתמת תיל. זה לא דורש השקעה חדשה של רכוש קבוע. במקביל, הטרמינלים משתמשים בטרמינלים חתומים נחושת, ועלות הטרמינל נמוכה יותר, כך שיש לו את היתרון העלות הטוב ביותר. עם זאת, קיימים גם חסרונות. בהשוואה לצורות חיבור אחרות, לריתוך קולי יש תכונות מכניות חלשות יותר ועמידות בפני רטט לקוי. לפיכך, השימוש בחיבורי ריתוך קולי אינו מומלץ באזורי רטט בתדר גבוה.
05 ריתוך פלזמה
ריתוך בפלזמה משתמש במסופי נחושת וחוטי אלומיניום לחיבור Crimp, ואז על ידי הוספת הלחמה, קשת הפלזמה משמשת להקרנה ולחימום השטח לריתוך, להמיס את ההלחמה, למלא את שטח הריתוך ולהשלים את חיבור חוט האלומיניום, כמוצג באיור 4.

ריתוך פלזמה של מוליכי אלומיניום משתמש לראשונה בריתוך פלזמה של מסופי נחושת, והחיצה וההידוק של מוליכי האלומיניום הושלמה על ידי לחיצה. מסופי הריתוך בפלזמה מהווים מבנה בצורת חבית לאחר לחיצה, ואז שטח הריתוך הטרמינלי מלא בהלחמה המכילה אבץ, והקצה הכמוס הוא מוסיף הלחמה המכילה אבץ. תחת הקרנת קשת פלזמה, הלחמה המכילה אבץ מחוממת ונמסה, ואז נכנסת לפער התיל באזור הלחיצה באמצעות פעולה נימית להשלמת תהליך החיבור של מסופי נחושת וחוטי אלומיניום.
חוטי אלומיניום ריתוך בפלזמה משלימים את החיבור המהיר בין חוטי האלומיניום למסופי הנחושת באמצעות לחיצה, ומספקים תכונות מכניות אמינות. במקביל, במהלך תהליך הלחיצה, דרך יחס דחיסה של 70% עד 80%, הושלמה ההרס והקלף של שכבת התחמוצת של המוליך, שיפרו למעשה את הביצועים החשמליים, מצמצמים את התנגדות המגע של נקודות החיבור ומונעים חימום של נקודות חיבור. ואז הוסף הלחמה המכילה אבץ לסוף אזור הלחיצה, והשתמשו בקורה בפלזמה כדי להקרן ולחמם את שטח הריתוך. ההלחמה המכילה אבץ מחוממת ומומסת, והלחמה ממלאת את הפער באזור הלחיצה דרך פעולה נימית, ומשיגה מי ריסוס מלח באזור הלחיצה. בידוד אדים נמנע מהופעת קורוזיה אלקטרוכימית. יחד עם זאת, מכיוון שהלחמה מבודדת ומוצגת, נוצר אזור מעבר, אשר נמנע למעשה מההתרחשות של זחילה תרמית ומפחיתה את הסיכון להתנגדות לחיבור מוגברת תחת זעזועים חמים וקרים. באמצעות ריתוך פלזמה של שטח החיבור, משופרים ביעילות את הביצועים החשמליים של שטח החיבור, וגם התכונות המכניות של אזור החיבור משופרות עוד יותר.
בהשוואה לצורות חיבור אחרות, ריתוך פלזמה מבודד מסופי נחושת ומוליכי אלומיניום דרך שכבת הריתוך המעבר ומחזקת שכבת ריתוך, מה שמפחית ביעילות את הקורוזיה האלקטרוכימית של נחושת ואלומיניום. ושכבת הריתוך המחוזקת עוטפת את פניו הקצה של מוליך האלומיניום כך שמסופי הנחושת וליבת המוליך לא יבואו במגע עם אוויר ולחות, מה שמפחית עוד יותר את קורוזיה. בנוסף, שכבת ריתוך המעבר ושכבת הריתוך המחוזקת מתקנים בחוזקה את מסופי הנחושת ואת מפרקי חוט האלומיניום, מה שמגדיל למעשה את כוח הנפיקה של המפרקים והופך את תהליך העיבוד לפשוט. עם זאת, קיימים גם חסרונות. היישום של ריתוך פלזמה על יצרני רתמת התיל דורש ציוד ריתוך ייעודי של פלזמה, שיש לו צדדיות לקויה ומגדיל את ההשקעה ברכוש קבוע של יצרני רתמת תיל. שנית, בתהליך ריתוך הפלזמה, ההלחמה הושלמה על ידי פעולה נימית. תהליך מילוי הפער באזור הלחיצה אינו ניתן לשליטה, וכתוצאה מכך איכות ריתוך סופית לא יציבה באזור חיבור ריתוך הפלזמה, וכתוצאה מכך סטיות גדולות בביצועים חשמליים ומכניים.
זמן הודעה: פברואר 19-2024