Automobiletan kobrezko haririk tradizionalen dentsitate eta kostu handiak industriak material alternatiboak bilatzea bultzatu du kostuen murrizketa eta arina lortzeko. Aluminioa kobrearen ordezko aproposa bihurtu da eroankortasun ona, dentsitate txikia eta kostu baxua direla eta, baina indar baxua eta oxidazio erraza bezalako arazoak ere baditu. Artikuluak sekzio handiko automobilgintzako kableak bideratzen ditu eta sakonki aztertzen ditu kobrea aluminioarekin ordezkatzean konpondu behar diren zailtasun teknikoak, eroankortasuna, indarra, konpresiboa, oxidazioa eta hedapen termikoen koefizienteen arteko desberdintasunak. Nazioarteko automobilgintzako alanbre estandarrak aztertuz, kobrea aluminioarekin ordezkatzeari buruz egin zen, eta irtenbide tekniko zehatz bat proposatu zen: 1 serieko aluminiozko alanbre hutsa erabiliz, kobrezko alanbrearen printzipioa jarraituz; erresistentzia baliokidearen printzipioa jarraituz; Bi alanbre eta terminal konexio irtenbide eskaintzea: marruskadura soldadura eta ultrasoinu soldadura, eta hormako itsatsi bikoitzeko hodia hodiak zigilatzeko. Artikuluak bide berria eskaintzen du automobilgintzako enpresen erreferentziazko balioa kostuak murriztea eta arintzea lortzeko.

Automobilgintzako kableen arnesak autoen gorputzean daude. Kable tradizionalak purutasun handiko kobre elektrolitikoko elektrolitikoaz eginda daude, prozesu bereziak sortua eta barneratua. Kobrearen dentsitate handia dela eta, ibilgailuen kableen arnesaren pisu osoak 20 kg gainditzen ditu eta kostua handia da, eta horrek kostua presioa dakar enpresei. Horretarako, industriak aktiboki esploratzen ditu kobrezko hariak egiteko material alternatiboak kostuen murrizketaren helburuak eta arina lortzeko helburuak lortzeko. Material eroale arrunten artean, aluminioa ordezko aproposa da. Erorketa ona du, bigarren kobrea normalean erabiltzen diren metalen artean eta pisuan arina da. Bere dentsitatea kobrearen% 30 ingurukoa da eta haren kostua kobrearen% 20 ~% 20 baino ez da, baina indar baxua eta oxidazio erraza bezalako arazoak ditu. Artikulu honek erreferentziako irtenbide teknikoa proposatzen du kobrea aluminioarekin ordezkatzeko sekzio handiko automobilgintzako kableetarako.

1. Kobrea aluminioarekin ordezkatzerakoan konpondu behar diren gaiak

Aluminioa kobrezko kostua eta kalitatea baino handiagoa da, eta auto-murrizketa eta ikerketa arinak izan dira automobilen enpresetan. Hala ere, aluminioak kobreak ordezkatzeak zailtasun tekniko batzuk ditu oraindik.

1) Aluminioaren eroankortasuna kobrea baino txikiagoa da. Arazoa aluminiozko alanbrearen zeharkako eremua areagotzen bada, aluminiozko alanbrearen zehaztapena 1 ~ 2 maila handitu behar da, eta horrek aluminiozko alanbre harmaila kobrezko alanbre arnesa baino handiagoa izango du. Instalazio espazioa eta tolestura erradioa hartu behar dira arnesa antolatzerakoan.

2) Aluminioak indar baxua du. Indar mekanikoa kobrearen 1 / 3 baino ez da, eta erraza da zuritzeko. Autoa gidatzen ari denean, alanbreak bibratu egiten dira eta hausteko erraza da, beraz, aluminiozko alanbrearen indarra handitu behar da.

3) Aluminioak konpresioaren fenomeno konpresorea du. 80 ℃ inguruan, krokek presiopean areagotzen dute, kobrea 230etik gora egon behar duen bitartean, konpresio-maila jakin bat erakusteko. Aluminioaren ezaugarri konpresiboak konexio-puntua tenperatura aldaketekin eta terminalaren mespretxatu ondoren, alanbrearen errendimendu elektrikoari eragin diezaioke.

Hori dela eta, aluminio-kobrezko konexio teknologiak diseinu berezia behar du produktuaren bizitza zikloan zehar errendimendu elektriko fidagarria ziurtatzeko.

4) Aluminioa kimikoki aktiboa da. Erraz oxidatzen da airearen aurrean, aluminio oxidoaren film trinkoa eta gogorra osatuz. Aluminiozko oxidoak isolamendu propietate sendoak ditu eta aluminiozko hariak eroankortasunean eragina izango du. Aluminiozko kobrearen terminalak ingurune heze eta hertsian kontaktuan daudenean, erraza da erreakzio galbanikoa osatzea, korrosio elektrokimikoa konexioan eta aluminio zuzendaria korrokatzen duena. Egoera hori saihestu behar da.

5) Aluminioak eta kobrea hedapen termikoko koefiziente desberdinak dituzte. Epe luzerako beroa eta hotza egin ondoren, konexioa erraz askatzeko erraza da, konexio puntuaren fidagarritasunari eragiten diola.

2. Aluminioaren azterketa eta konponbide teknikoak kobrea ordezkatzeko

1) Bideragarritasun azterketa

Nazioartean, hiru alanbre alanbre estandar nagusi daude: amerikarrak, japoniarrak eta europarrak. Automobilgintzaren industria-teknologiaren integrazio globala izanik, hainbat herrialdetako alanbre estandarrak nazioarteko estandarren ISO seriera hurbiltzen ari dira pixkanaka. Gaur egun, etxeko automobil oeM gehienek kobrearen oinarrizko hariak erabiltzen dituzte eta ISO 19642-5 eta ISO 6722-1 nazioarteko estandarrak jarraitzen dituzte. Bi estandar hauek automobilen kobrezko hariak egiteko baldintza teknikoak dituzte, eta biek zehazten dute erresistentzia, tentsioari eta hariak beste ezaugarri batzuk zehatz-mehatz zehazten dituztela. Horien artean, ISO 19642-5ek kablearen errendimendua lortzeko baldintza zehatzagoak ditu.

Atzerriko aluminiozko hariak industria aplikazioetan erabili dira gutxienez 30 urtez. Abiazio industrian erabili ziren lehenengo aldiz eta automobilgintzako eremuan erabiltzen hasi ziren XXI. Mende hasieran. 2013an ISO 6722-2 nazioarteko estandar ofiziala automobilgintzako aluminiozko harietarako kaleratu zen, eta 2019an ISO 19642-6 antzekoa kaleratu zen. Nazioarteko Arauak ISO 19642-6 eta ISO 6722-2-k eroaleen diametroa, erresistentzia, isolamendu bolumenaren erresistentzia eta abar egiteko baldintza teknikoak eskaintzen ditu. Bi estandarrak antzekoak dira, eta ISO 19642-6k eskakizun zehatzagoak ditu automobilgintzako aluminio-eroaleen errendimendua. Hori dela eta, eskemaren diseinuak nazioarteko bi arau horiek modu integralean kontuan hartu behar ditu.

Aluminioko eroaleek kobrezko eroaleen baliokidea izan behar dute eta lehenik eta behin, kobrezko koadroen antzeko eroankortasuna eta bestelako propietateak dituztela ziurtatu behar dute, jatorrizko zirkuituaren funtzioa funtsean mantentzen dela ziurtatuz eroalearen materiala ordezkatzen den bitartean; Bigarrena, galarazi aluminiozko alanbrea oxidatzea; Hirugarrena, aluminiozko alanbrearen eta terminalaren arteko lotura fidagarria lortzea, aluminiozko materialak gogortasun baxua baitu eta nekea eta eten egin dezakeen tolestura, bihurgune eta maiztasun handiko bibrazioaren ondoren.

2) Power Line eroaleentzako alternatibak

ISO 19642-5 eta ISO 6722-1 nazioarteko estandarrak eta ISO 19642-6 eta ISO 6722-2 aluminio-eroaleentzat alderatuz, ikus daiteke erresistentzia antzekoa denean, aluminiozko zuzendariak kobre zuzendarien antzeko eroankortasuna lortzeko zehaztapen handiagoa behar duela ikus daiteke.

573-3: 2003ko aluminiozko aluminiozko eta aluminiozko aleazioaren konposizio estandarra, aluminio eta aluminiozko aleazioak 8 serietan banatu daitezkeela adierazten du. Horien artean, 1. seriea aluminiozko alanbre hutsa da% 99 baino gehiagoko aluminiozko edukia duena; 2. eta 8 aluminiozko aleazio serieak aluminiozko oinarritutako aleazio konposatu berriak dira, SI, Fe, Cu, MG, MN, Nano-zeramikak eta karbono nanomaterialak aluminio hutsa lortzeko. Matrizea berotutako tratatutako aleazio sendoa da. Edukpen jakin bat bermatzeko baldintza azpian, aluminiozko aleazioaren tentsio indarra maximizatzen da, nahitaezko luzapena ziurtatzen du.

1 serieko aluminio alanbre hutsaren ezaugarriak eroankortasun handia, eroankortasun termiko ona, 60 ~ 110mpako tenperatura indarra eta% 12 baino handiagoa duten hedadorea. Automobilgintzako kableen ohiko aluminio zuzendaria da. Aluminiozko alanbre kalifikazio hau diametro handiko kableetarako egokia da.

Laburbilduz, erresistentzia baliokidearen printzipioa jarraitu daiteke kobrezko alanbrea aluminiozko alanbre hutsarekin ordezkatzea zeharkako eremu handiagoarekin, eta hariak erresistentziarekin ordezkatu aurretik eta ondoren berdina da. Adibidez, jatorrizko kobrezko alanbrearen zeharkako eremua 35mm2 da, eta 3. mailako luzera duten eroalearen gehieneko erresistentzia 0,527 mω / m. Aluminiozko zuzendarien zehaztapena erresistentzia parametro hurbilenarekin 60mm2ra igo behar da. Une honetan, 20 ℃-ko luzera duen eroalearen gehienezko erresistentzia 0,525 mω / m da.
3) Kableen eta terminalen arteko konexio eskema
①FRICTION Soldadura Soluzioa

Marruskadura soldadura teknologia duela ehun urte baino gehiago sortu zen. Piezaren kontaktuaren azaleraren marruskadurak sortutako beroa erabiltzen du pieza presiopean deformatzeko plastikoki deformatzeko, horrela soldadura lortuz. Teknologia hau oso erabilia da eremu zibil eta aeroespazialetan.

Ekipamenduak bero asko sortzen du marruskaduraren bidez, eta horrek metalaren gogortasuna murrizten du. Aldi berean, abiadura handiko marruskadurak oxidoaren filma metalezko gainazalean suntsitzen du eta soldatutako junturaren eroankortasuna hobetzen du. Fusio tradizionalen soldadurarekin alderatuta, marruskadura soldadurak ezaugarri hauek ditu: Lehenik eta behin, soldatutako juntadurak indar handia du, kalitate egonkorra, osagai onaren koherentzia eta junturaren indarra gurasoen materialaren baliokidea da; Bigarrena, energia aurreztea eta ingurumena errespetatzen da, soldadura-hagaxkak eta gas babesak behar izan gabe, soldadura prozesuan ez dira gasik edo kaltegarririk sortzen, eta ekipoak botere gutxi kontsumitzen du; Hirugarrena, marruskadura soldadura material desberdinak soldadura lor dezake, artikulazioak ez du poro edo inklusiorik, eta ez da korrosio elektrokimikorik gertatzen.

Irtenbide honetan, "L" -ko kobre-aluminiozko terminal konposatuek marruskadura-soldadura prozesu birakaria hartzen dute, forjatutako kobrezko plaka eta isatsa aluminiozko zilindroaren amaiera konektatzeko. Forjatutako kobrezko plaka bateria edo abiarazleari muntatzeko erabiltzen da. Letasa da, indar handia du, ez da erraza instalazioan zehar haustea eta gainazaleko tintzeak letoizko eta autoen arteko kontaktuak sortutako korrosio elektrokimikoa arindu dezake. Buztana aluminiozko zilindroaren isatsa aluminiozko zuzendaria konektatzeko erabiltzen den zutabe-hutseko egitura da. Aluminiozko zuzendaria aluminiozko zilindro hutsan kokatzen da ekipamendu bereziak, ekipamenduak sorrarazten ditu. Aluminiozko alanbre hutsa eta aluminiozko zilindro hutsa material berekoak dira eta hedapen termikoaren koefiziente bera dute, eta horrek nekea haustea saihestu dezake tenperatura altu eta baxuak hedapen termikoen koefizientearen aldeagatik txandakatzen direnean.

Irtenbide honen abantailak honako hauek dira: aluminiozko alanbreak lotzen dituen kobrezko plakak, eta aluminiozko alanbreak kobrezko terminalen hedapen termikoen koefizienteek eta aluminiozko zuzendariak sortutako nekea haustea saihestu dezakete, eta horrek ez du terminalaren instalazioaren indarraren arazoa konpontzen du.

Terminala aluminiozko zuzendaritzarekin konektatu ondoren, hormako bero-hodia kola txikitu egin da zigilatzeko. Bero txikiko hodiak isolamendua, korrosioarekiko erresistentzia eta higadura erresistentzia ditu. Ekipamendu bereziak berotu ondoren, kanpoko hormak txikitu egin ondoren, eta barruko horman kola sendoa kola likido bihurtzen da, terminalaren konexioaren zati bat eta alanbre isolamenduaren azalaren azalera estaltzen duena. Hoztu eta solidifikazioaren ondoren, zigilatzeko eta korrosioarekiko erresistentzia lor dezake eta oxidazio korrosioa ekidin dezake artikulazioan.
Soldadura irtenbide ②lrasonikoa

1980ko hamarkadaz geroztik, Ultrasoinu Metalezko Soldadura Teknologia aplikatu da alanbre-arnesaren soldadurari, ultrasoinu maiztasuneko bibrazio-energia erabiliz metalezko molekularreko egitura berrantolatzeko eta metal berdinak edo desberdinak lotzen dituena. Soldatutako juntadurak lotura metalurgikoa lortzen du guraso nagusia urtu gabe, egoera solidoaren soldadurari dagokio eta soldadura arruntaren surdia eta oxidazioa modu eraginkorrean saihestu ditzake.

Ultrasoinu soldadurako teknologia oso erabilia da hariak eta hariak, hariak eta terminalak lotzeko. Soldadura prozesua azkarra da eta prozesuaren parametroak prozesuan zehar kontrolatu daitezke. Soldatutako juntura metalezko konektore hutsa da, eta hori ez da erraz zahartzen, arraun eta nekea eragiten. Konexioa sendoa da, fidagarritasuna altua da eta harremanetarako erresistentzia txikia da.

Teknologia honek material berdinak edo desberdinak lotu ditzake, hala nola kobrea eta aluminioa. Metala zuzenean soldatuta dagoenez, ez da soldadura edo fluxu gehigarririk behar. Gainera, ultrasoinu soldadurak estres termiko baxua du materialaren gainean eta funtsean ez ditu soldatutako materialaren eta inguruko materialen propietateak aldatzen. Ultrasoinu soldadurak prozesu sinplea du, juntura handiko indarra, eroankortasun ona eta soldaduren zehaztapen ugari soldatu daitezkeen zehaztapen ugari. 160mm2-ko zeharkako eremua duten edo are handiagoa izan daitezke. Marruskadura soldaduraren teknologiaren antzekoa, ultrasoinu soldadurako teknologia egokia da material eta forma desberdinak, hala nola kobrea eta aluminioa, alanbrea eta plaka, eta oso erabilia da alanbre eta kablearen industrian. Hori dela eta, irtenbide honek letoizko terminalak erabiltzen ditu, aluminiozko eroale puruetara konektatuta dauden soldadura ultrasoinu teknologien bidez, eta timen muturretan atzaparrak konexioaren fidagarritasuna hobetzeko. Era berean, horma bikoitzeko bero-beroaren hodiak konexioa zigilatzeko erabil daiteke, oxidazio korrosioa saihesteko.

3. Laburpena

Automobileko kobrezko haririk gabeko kostu handiaren eta pisu astunaren arabera, kobrearen eta aluminiozko harien errendimendu estandarrak aztertzen ditu eta kobrezko hariak aluminiozko hariak ordezkatzeko irtenbide teknikoa proposatzen du, enpresek kostuak murrizteko eta pisua murrizteko modu berri bat eskaintzeko.