Uzani mkubwa na gharama ya waya za jadi za shaba katika magari zimesababisha tasnia kutafuta vifaa mbadala kufikia kupunguzwa kwa gharama na uzani mwepesi. Aluminium imekuwa mbadala bora kwa shaba kwa sababu ya ubora wake mzuri, wiani wa chini na gharama ya chini, lakini pia ina shida kama nguvu ya chini na oxidation rahisi. Nakala hiyo inazingatia nyaya za nguvu za sehemu kubwa, na inachunguza kwa undani shida za kiufundi ambazo zinahitaji kutatuliwa wakati wa kuchukua nafasi ya shaba na alumini, pamoja na ubora, nguvu, mshikamano wa kushinikiza, oxidation na tofauti katika mgawo wa upanuzi wa mafuta. Kwa kuchambua viwango vya kimataifa vya waya wa magari, utafiti wa uwezekano juu ya uingizwaji wa shaba na alumini ulifanywa, na suluhisho maalum la kiufundi lilipendekezwa: kwa kutumia waya 1 wa aluminium safi na eneo kubwa la sehemu ya sehemu ili kuchukua nafasi ya waya wa shaba, kufuatia kanuni ya upinzani sawa; Kutoa suluhisho mbili za uunganisho wa waya na terminal: Kulehemu kwa msuguano na kulehemu kwa ultrasonic, na kutumia joto la wambiso la wambiso mara mbili kwa kuziba. Nakala hiyo hutoa njia mpya na thamani ya kumbukumbu kwa kampuni za magari kufikia upunguzaji wa gharama na uzani mwepesi.

Harnesses za waya za magari ziko juu ya mwili wa gari. Waya za jadi zinafanywa kwa kughushi kwa umeme wa juu wa elektroni, hutolewa na kuzingatiwa na michakato maalum. Kwa sababu ya wiani mkubwa wa shaba, uzito wa jumla wa waya wa waya unazidi 20kg na gharama ni kubwa, ambayo huleta shinikizo kwa biashara. Kufikia hii, tasnia inachunguza kikamilifu vifaa mbadala kwa waya za shaba ili kufikia malengo ya kupunguza gharama na uzani mwepesi. Kati ya vifaa vya kawaida vya conductor, alumini ni mbadala bora. Inayo ubora mzuri, wa pili tu kwa shaba kati ya metali zinazotumiwa kawaida, na ni nyepesi kwa uzito. Uzani wake ni karibu 30% ya shaba na gharama yake ni 20% tu ~ 30% ya shaba, lakini ina shida kama vile nguvu ya chini na oxidation rahisi. Nakala hii inapendekeza suluhisho la kiufundi la rejea kwa kuchukua nafasi ya shaba na aluminium kwa nyaya za nguvu za magari.

1. Maswala ya Kielimu ambayo yanahitaji kutatuliwa wakati wa kuchukua nafasi ya shaba na aluminium

Aluminium ni bora kuliko shaba katika gharama na ubora, na imekuwa mahali pa moto kwa kupunguza gharama na utafiti mwepesi katika kampuni za magari. Walakini, aluminium kuchukua nafasi ya shaba bado inakabiliwa na shida kadhaa za kiufundi.

1) Uboreshaji wa aluminium ni duni kwa shaba. Ikiwa shida itatatuliwa kwa kuongeza eneo la sehemu ya waya wa alumini, vipimo vya waya wa aluminium vinahitaji kuongezeka kwa viwango vya 1 ~ 2, ambayo itafanya waya wa aluminium kuwa kubwa kuliko waya wa shaba. Nafasi ya ufungaji na radius ya kuinama inahitaji kuzingatiwa wakati wa kupanga harness.

2) Aluminium ina nguvu ya chini. Nguvu ya mitambo ni 1 / 3 tu ya ile ya shaba, na ni rahisi kuvunjika wakati wa crimping. Wakati gari linaendesha, waya hutetemeka na ni rahisi kuvunja, kwa hivyo nguvu ya waya ya alumini inahitaji kuongezeka.

3) Aluminium ina uzushi mkubwa wa kusumbua. Karibu 80 ℃, mteremko unaongezeka chini ya shinikizo, wakati shaba inahitaji kuwa zaidi ya 230 ℃ kuonyesha kiwango fulani cha mshikamano. Tabia za kuvutia za alumini zitasababisha hatua ya unganisho kufunguliwa na mabadiliko ya joto na wakati baada ya terminal kubatilishwa, na kuathiri utendaji wa umeme wa waya.

Kwa hivyo, teknolojia ya unganisho la aluminium inahitaji muundo maalum ili kuhakikisha utendaji wa umeme wa kuaminika katika mzunguko wa maisha ya bidhaa.

4) Aluminium inafanya kazi kwa kemikali. Inasababishwa kwa urahisi wakati inafunuliwa na hewa, na kutengeneza filamu mnene na ngumu ya oksidi ya alumini. Aluminium oksidi ina mali ya insulation na itaathiri ubora wa waya za alumini. Wakati aluminium inawasiliana na vituo vya shaba katika mazingira yenye unyevu na yenye nguvu, ni rahisi kuunda mmenyuko wa galvanic, na kusababisha kutu ya umeme kwenye unganisho na kuunda conductor ya alumini. Hali hii lazima iepukwe.

5) Aluminium na shaba zina coefficients tofauti za upanuzi wa mafuta. Baada ya ubadilishaji wa muda mrefu wa moto na baridi, unganisho ni rahisi kufungua, kuathiri kuegemea kwa hatua ya unganisho.

Uchambuzi wa uwezekano na suluhisho za kiufundi za aluminium kuchukua nafasi ya shaba

1) Uchambuzi wa uwezekano

Kimataifa, kuna viwango vitatu kuu vya waya wa magari: Amerika, Kijapani, na Ulaya. Pamoja na ujumuishaji wa ulimwengu wa teknolojia ya viwandani katika tasnia ya magari, viwango vya waya vya nchi mbali mbali vinasonga hatua kwa hatua karibu na safu ya ISO ya viwango vya kimataifa. Kwa sasa, OEMs nyingi za gari za ndani hutumia waya za msingi za shaba na kufuata viwango vya kimataifa vya ISO 19642-5 na ISO 6722-1. Viwango hivi viwili vina mahitaji sawa ya kiufundi kwa waya za msingi za Copper Copper, na zote mbili zinaelezea utaftaji, kuhimili voltage na sifa zingine za waya kwa undani. Kati yao, ISO 19642-5 ina mahitaji ya kina zaidi ya utendaji wa waya.

Waya za alumini za kigeni zimetumika katika matumizi ya viwandani kwa angalau miaka 30. Walitumiwa kwanza katika tasnia ya anga na walianza kutumiwa katika uwanja wa magari mapema karne ya 21. Mnamo 2013, Kiwango rasmi cha Kimataifa cha ISO 6722-2 kwa waya za alumini za magari zilitolewa, na mnamo 2019, ISO kama hiyo 19642-6 ilitolewa. Viwango vya kimataifa ISO 19642-6 na ISO 6722-2 hutoa mahitaji ya kiufundi kwa kipenyo cha conductor, upinzani, urekebishaji wa kiasi cha insulation, nk Viwango viwili ni sawa katika yaliyomo, na ISO 19642-6 ina mahitaji zaidi ya utendaji wa conductors za aluminium. Kwa hivyo, muundo wa mpango huo unahitaji kuzingatia kabisa viwango hivi viwili vya kimataifa.

Waendeshaji wa alumini lazima wawe sawa na conductors za shaba na kukutana na alama tatu: Kwanza, lazima wahakikishe kuwa wanayo ubora sawa na mali zingine kwa conductors za shaba zilizobadilishwa, kuhakikisha kuwa kazi ya mzunguko wa asili inadumishwa kimsingi wakati wa kuchukua nafasi ya vifaa vya conductor; pili, kuzuia waya wa aluminium kutoka oksidi; Tatu, kufikia uhusiano wa kuaminika kati ya waya wa alumini na terminal, kwa sababu nyenzo za alumini zina ugumu wa chini na zinaweza uchovu na kuvunja baada ya kuinama, vilima, na vibration ya kiwango cha juu.

2) Njia mbadala za conductors za mstari wa nguvu

Kwa kulinganisha viwango vya kimataifa vya ISO 19642-5 na ISO 6722-1 kwa conductors za shaba, na ISO 19642-6 na ISO 6722-2 kwa conductors alumini, inaweza kuonekana kuwa wakati upinzani ni sawa, conductor ya aluminium inahitaji vipimo vikubwa ili kufikia usawa sawa na ile ya condur.

Aluminium ya aluminium na aluminium aloi ya kiwango cha juu EN 573-3: 2003 inasema kwamba aluminium na aloi za alumini zinaweza kugawanywa katika safu 8. Kati yao, Mfululizo 1 ni waya safi wa aluminium na yaliyomo alumini ya zaidi ya 99%; Mfululizo wa 2 hadi 8 aloi za aluminium ni aloi mpya za msingi wa aluminium zilizotengenezwa kwa kuongeza idadi tofauti ya Si, Fe, Cu, Mg, Mn, nano-kauri na nanomatadium za kaboni kwa alumini safi. Matrix ni aloi iliyotibiwa ya joto iliyoimarishwa. Chini ya hali ya kuhakikisha ubora fulani, nguvu tensile ya aloi ya alumini inakuzwa, wakati wa kuhakikisha kuwa ya kutosha.

Tabia za waya 1 za aluminium safi ni ubora wa hali ya juu, ubora mzuri wa mafuta, nguvu tensile ya 60 ~ 110MPa, na conductor elongation kubwa kuliko 12%. Ni conductor ya kawaida ya alumini inayotumika kwa nyaya za magari. Kiwango hiki cha waya wa aluminium kinafaa kwa kamba za nguvu zenye kipenyo.

Kwa muhtasari, kanuni ya upinzani sawa inaweza kufuatwa ili kuchukua nafasi ya waya wa shaba na waya safi wa alumini na eneo kubwa la sehemu, na upinzani wa waya kabla na baada ya uingizwaji ni sawa au karibu. Kwa mfano, eneo la sehemu ya waya ya shaba ya asili ni 35mm2, na upinzani mkubwa wa conductor kwa urefu wa kitengo kwa 20 ℃ ni 0.527mΩ / m. Uainishaji wa conductor wa aluminium na paramu ya karibu ya upinzani unahitaji kuongezeka hadi 60mm2. Kwa wakati huu, upinzani wa juu wa conductor kwa urefu wa kitengo kwa 20 ℃ ni 0.525mΩ / m.
3) Mpango wa unganisho kati ya waya na vituo
Suluhisho la kulehemu

Teknolojia ya kulehemu ya Friction ilitoka zaidi ya miaka mia moja iliyopita. Inatumia joto linalotokana na msuguano wa uso wa mawasiliano ya kazi ili kufanya kazi ya kuharibika kwa kiwango cha chini ya shinikizo, na hivyo kufikia kulehemu. Teknolojia hii inatumika sana katika uwanja wa raia na anga.

Vifaa vinaendesha kifaa cha kufanya kazi ili kutoa joto nyingi kwa msuguano, ambayo hupunguza ugumu wa chuma, inaboresha uboreshaji, na hufanya atomi za chuma zitoshe na baridi na huangaza kila mmoja kuunda msuguano thabiti wa pamoja. Wakati huo huo, msuguano wa kasi kubwa huharibu filamu ya oksidi kwenye uso wa chuma na inaboresha ubora wa pamoja wa svetsade. Ikilinganishwa na kulehemu kwa jadi ya fusion, kulehemu kwa msuguano ina sifa zifuatazo: Kwanza, pamoja ya svetsade ina nguvu ya juu, ubora thabiti, msimamo mzuri wa sehemu, na nguvu ya pamoja ni sawa na ile ya nyenzo za mzazi; Pili, ni kuokoa nishati na rafiki wa mazingira, bila hitaji la viboko vya kulehemu na gesi za kinga, hakuna gesi zenye sumu au zenye madhara hutolewa wakati wa mchakato wa kulehemu, na vifaa hutumia nguvu kidogo; Tatu, kulehemu kwa msuguano kunaweza kufikia kulehemu kwa vifaa vya kutofautisha, pamoja haina pores au inclusions, na hakuna kutu ya umeme inayotokea.

Katika suluhisho hili, terminal ya "l" iliyo na shaba-aluminium inachukua mchakato wa kulehemu wa msuguano wa mzunguko wa kuunganisha sahani ya shaba ya mwisho na silinda safi ya aluminium. Sahani ya shaba ya kughushi hutumiwa kukusanyika kwa betri au nyota. Imetengenezwa kwa shaba, ina nguvu ya juu, sio rahisi kuvunja wakati wa ufungaji, na uso wa uso unaweza kupunguza kutu ya umeme inayosababishwa na mawasiliano kati ya shaba na mwili wa gari. Silinda safi ya aluminium ni muundo wa mashimo ya safu inayotumika kuunganisha kondakta ya alumini. Baada ya conductor ya aluminium kuwekwa ndani ya silinda safi ya alumini na vifaa maalum, hutolewa na vifaa vya kutengeneza. Waya safi ya aluminium na silinda safi ya aluminium imetengenezwa kwa nyenzo sawa na zina mgawo sawa wa upanuzi wa mafuta, ambao unaweza kuzuia kuvunjika kwa uchovu wakati joto la juu na la chini linabadilika kwa sababu ya tofauti ya mgawo wa upanuzi wa mafuta.

Manufaa ya suluhisho hili ni: sahani ya shaba ya kughushi inaweza kukidhi mahitaji ya kusanyiko, na bomba la aluminium inayounganisha waya ya alumini inaweza kuzuia kuvunjika kwa uchovu unaosababishwa na mgawo tofauti wa upanuzi wa mafuta ya terminal ya jadi na conductor ya aluminium, ambayo sio tu inasuluhisha shida ya usanidi wa nguvu, lakini pia husuluhisha mila ya alumini.

Baada ya terminal kushikamana na conductor ya aluminium, bomba la joto lenye ukuta mara mbili na gundi linaweza kutumika kwa kuziba. Tube ya joto ya joto ina insulation, upinzani wa kutu na upinzani wa kuvaa. Baada ya kuwashwa na vifaa maalum, ukuta wa nje hupungua, na gundi thabiti kwenye ukuta wa ndani huyeyuka ndani ya gundi kioevu, kufunika sehemu ya unganisho la terminal na uso wa ngozi ya insulation ya waya. Baada ya baridi na uimarishaji, inaweza kufikia upinzani wa kuziba na kutu, na kuzuia kutu ya oxidation kwa pamoja.
Suluhisho la kulehemu la ②ultrasonic

Tangu miaka ya 1980, teknolojia ya kulehemu ya chuma ya ultrasonic imetumika kwa kulehemu kwa waya, kwa kutumia nishati ya vibration ya frequency ya ultrasonic kupanga muundo wa muundo wa kimiani na unganisha metali sawa au tofauti. Pamoja ya svetsade inafanikisha dhamana ya madini bila kuyeyuka nyenzo za mzazi, ambayo ni ya kulehemu kwa hali ngumu na inaweza kuepusha vizuri spatter na oxidation ya kulehemu kawaida.

Teknolojia ya kulehemu ya Ultrasonic hutumiwa sana katika unganisho la waya na waya, waya na vituo. Mchakato wa kulehemu ni haraka na vigezo vya mchakato vinaweza kufuatiliwa katika mchakato wote. Pamoja ya svetsade ni kontakt safi ya chuma, ambayo haiathiriwa kwa urahisi na kuzeeka, kuteleza na uchovu. Uunganisho ni thabiti, kuegemea ni kubwa, na upinzani wa mawasiliano uko chini.

Teknolojia hii inaweza kuunganisha vifaa sawa au tofauti, kama vile shaba na alumini. Kwa kuwa chuma ni svetsade moja kwa moja, hakuna nyongeza ya ziada au flux inahitajika. Kwa kuongezea, kulehemu kwa ultrasonic ina mkazo wa chini wa mafuta kwenye nyenzo na kimsingi haibadilishi mali ya nyenzo za svetsade na vifaa vinavyozunguka. Kulehemu kwa Ultrasonic ina mchakato rahisi, nguvu ya pamoja ya pamoja, ubora mzuri, na anuwai ya vipindi vya conductor ambavyo vinaweza kuwa svetsade. Conductors na eneo la sehemu ya 160mm2 au kubwa zaidi inaweza kuwa svetsade. Sawa na teknolojia ya kulehemu ya msuguano, teknolojia ya kulehemu ya ultrasonic inafaa kwa unganisho la vifaa na fomu tofauti, kama vile shaba na alumini, waya na sahani, na hutumiwa sana katika tasnia ya waya na cable. Kwa hivyo, suluhisho hili hutumia vituo vya shaba, ambavyo vimeunganishwa na conductors safi ya aluminium kupitia teknolojia ya kulehemu ya ultrasonic, na hutiwa na kuwekwa na makucha kwenye ncha za vituo ili kuongeza kuegemea kwa unganisho. Vivyo hivyo, joto la wambiso la wambiso lenye ukuta mara mbili linaweza kutumika kuziba muunganisho ili kuzuia kutu ya oxidation kwa pamoja.

3. Muhtasari

Kulingana na hali ya sasa ya gharama kubwa na uzani mzito wa waya za shaba za magari, karatasi hii inasoma viwango vya utendaji vya waya za shaba na alumini, na inapendekeza suluhisho la kiufundi la kuchukua waya za shaba na waya za alumini, kutoa njia mpya kwa biashara kupunguza gharama na kupunguza uzito.