Þar sem álleiðarar eru sífellt meira notaðir í rafmagnsleiðslur í bílum, greinir þessi grein og skipuleggur tengitækni rafmagnsleiðslu úr áli og greinir og ber saman afköst mismunandi tengiaðferða til að auðvelda síðari val á tengiaðferðum fyrir rafmagnsleiðslur úr áli.
01 Yfirlit
Með aukinni notkun álleiðara í raflögnum bifreiða er notkun álleiðara í stað hefðbundinna koparleiðara smám saman að aukast. Hins vegar, við notkun álvíra í stað koparvíra, eru rafefnafræðileg tæring, háhitastigsskrið og oxun leiðara vandamál sem þarf að takast á við og leysa meðan á notkun stendur. Á sama tíma verður notkun álvíra í stað koparvíra að uppfylla kröfur upprunalegu koparvíranna. Rafmagns- og vélrænir eiginleikar til að koma í veg fyrir skerðingu á afköstum.
Til að leysa vandamál eins og rafefnafræðilega tæringu, háhitaskrið og oxun leiðara við notkun álvíra eru nú fjórar almennar tengiaðferðir í greininni, þ.e.: núningssuðu og þrýstisuðu, núningssuðu, ómsuðu og plasmasuðu.
Eftirfarandi er greining og samanburður á afköstum tengireglum og uppbyggingu þessara fjögurra gerða tenginga.
02 Núningssuðu og þrýstisuðu
Núningssuðu og þrýstisamskeyti, fyrst eru koparstengur og álstengur notaðir til núningssuðu og síðan eru koparstengurnar pressaðar til að mynda rafmagnstengingar. Álstengurnar eru fræstar og mótaðar til að mynda álþjöppunarenda og kopar- og áltengi eru framleiddar. Síðan er álvírinn settur í álþjöppunarenda kopar-áltengisins og þjappaður vökvakennt með hefðbundnum vírabúnaði til að ljúka tengingunni milli álleiðarans og kopar-áltengisins, eins og sýnt er á mynd 1.
Í samanburði við aðrar tengingarform mynda núningssuðu og þrýstisuðu kopar-ál málmblöndu umskiptasvæði með núningssuðu koparstöngva og álstöngva. Suðuyfirborðið er jafnara og þéttara, sem kemur í veg fyrir hitauppstreymisvandamál vegna mismunandi hitauppþenslustuðla kopars og áls. Að auki kemur myndun umskiptasvæðis málmblöndunnar einnig í veg fyrir rafefnafræðilega tæringu af völdum mismunandi málmvirkni milli kopars og áls. Síðari þétting með hitakrimpunarrörum er notuð til að einangra saltúða og vatnsgufu, sem einnig kemur í veg fyrir rafefnafræðilega tæringu. Með vökvaþjöppun álvírsins og álþjöppunarenda kopar-ál tengisins er einþráðarbygging álleiðarans og oxíðlagið á innvegg álþjöppunarenda eyðilögð og flögnuð af, og síðan er kuldinn lokið milli einstakra víra og milli álleiðarans og innvegg þjöppunarenda. Suðusamsetningin bætir rafmagn tengingarinnar og veitir áreiðanlegasta vélræna afköst.
03 Núningssuðu
Núningssuðun notar álrör til að krumpa og móta álleiðarann. Eftir að endaflöturinn hefur verið skorinn af er núningssuðun framkvæmd með kopartenginu. Suðutengingin milli vírleiðarans og kopartengisins er lokið með núningssuðu, eins og sýnt er á mynd 2.
Núningssuðu tengir álvíra. Fyrst er álrörið fest á leiðara álvírsins með krumpun. Einþráðarbygging leiðarans er mýkt með krumpun til að mynda þéttan hringlaga þversnið. Síðan er suðuþversniðinu flatt með því að snúa því til að ljúka ferlinu. Undirbúningur suðuflatar. Annar endi kopartengingarinnar er rafmagnstengingarbyggingin og hinn endinn er suðutengingarflötur kopartengingarinnar. Suðutengingarflötur kopartengingarinnar og suðutengingarflötur álvírsins eru soðnar og tengdar með núningssuðu og síðan er suðufleturinn skorinn og mótaður til að ljúka tengingarferli núningssuðu álvírsins.
Í samanburði við aðrar tengingarform myndar núningssuðu milligöngutengingu milli kopars og áls með núningssuðu milli kopartengja og álvíra, sem dregur á áhrifaríkan hátt úr rafefnafræðilegri tæringu kopars og áls. Samsuðusvæðið milli kopars og áls er innsiglað með límandi hitakrimpandi rörum síðar. Suðusvæðið verður ekki útsett fyrir lofti og raka, sem dregur enn frekar úr tæringu. Að auki er suðusvæðið þar sem álvírleiðarinn er tengdur beint við kopartengið með suðu, sem eykur á áhrifaríkan hátt útdráttarkraft samskeytisins og gerir vinnsluferlið einfalt.
Ókostirnir eru þó einnig til staðar í tengingunni milli álvíra og kopar-ál-tengipunkta eins og sést á mynd 1. Notkun núningssuðu hjá framleiðendum vírabeina krefst sérstaks núningssuðubúnaðar, sem er lélegur í fjölhæfni og eykur fjárfestingu framleiðenda vírabeina í fastafjármunum. Í öðru lagi, við núningssuðu, er einþátta uppbygging vírsins beint núningssuðað við kopar-tengið, sem leiðir til hola í núningssuðutengingarsvæðinu. Nærvera ryks og annarra óhreininda mun hafa áhrif á lokasuðugæðin og valda óstöðugleika í vélrænum og rafmagnseiginleikum suðutengingarinnar.
04 Ómskoðunarsuðu
Ómskoðunarsuðu á álvírum notar ómskoðunarsuðubúnað til að tengja álvír og kopartengi. Með hátíðni sveiflum suðuhaussins á ómskoðunarsuðubúnaðinum eru álvír einþráðar og álvír og kopartengi tengd saman til að ljúka álvírnum og tenging kopartengisins er sýnd á mynd 3.
Ómskoðunarsuðutenging er þegar álvírar og kopartengi titra við hátíðni ómskoðunarbylgjur. Titringur og núningur milli kopars og áls fullkomna tenginguna milli kopars og áls. Þar sem bæði kopar og ál hafa miðjuða teningslaga málmkristallbyggingu, í hátíðni sveifluumhverfi við þetta ástand, er atómskipti í málmkristallbyggingu lokið til að mynda málmblöndulag, sem kemur í veg fyrir rafefnafræðilega tæringu. Á sama tíma, meðan á ómskoðunarsuðuferlinu stendur, er oxíðlagið á yfirborði álleiðarans einþáttunga flett af og síðan er suðutengingin milli einþáttunganna lokið, sem bætir rafmagns- og vélræna eiginleika tengingarinnar.
Ómskoðunarsuðubúnaður er algengur vinnslubúnaður fyrir framleiðendur vírstrengja. Hann krefst ekki nýrra fjárfestinga í fastafjármunum. Á sama tíma eru koparstimplaðir tengiklemmar notaðir og kostnaður tengiklemmanna er lægri, þannig að hann hefur besta kostnaðarforskotið. Hins vegar eru einnig gallar til staðar. Ómskoðunarsuðu hefur veikari vélræna eiginleika og lélega titringsþol en aðrar tengingar. Þess vegna er ekki mælt með notkun ómskoðunarsuðutenginga á svæðum með hátíðni titringi.
05 Plasma-suðu
Plasmasuðun notar kopartengi og álvír til að krumpa tenginguna, og með því að bæta við lóði er plasmaboginn notaður til að geisla og hita svæðið sem á að suða, bræða lóðið, fylla suðusvæðið og klára tengingu álvírsins, eins og sýnt er á mynd 4.
Plasmasuðun á álleiðurum notar fyrst plasmasuðu á kopartengjum, og síðan er krumpun og festing álleiðaranna lokið með krumpun. Plasmasuðutengjurnar mynda tunnulaga uppbyggingu eftir krumpun, og síðan er suðusvæðið á tengipunktunum fyllt með sink-innihaldandi lóði, og krumpaði endinn er bætt við sink-innihaldandi lóði. Undir geislun plasmabogans er sink-innihaldandi lóðið hitað og brætt og fer síðan inn í vírbilið í krumpusvæðinu með kapillarverkun til að ljúka tengingarferlinu á kopartengjunum og álvírunum.
Plasmasuða á álvírum lýkur hraðri tengingu milli álvíranna og kopartengjanna með krumpun, sem veitir áreiðanlega vélræna eiginleika. Á sama tíma, meðan á krumpun stendur, með þjöppunarhlutfalli upp á 70% til 80%, er oxíðlag leiðarans eyðilagt og afhýtt, sem bætir á áhrifaríkan hátt rafmagnsafköst, dregur úr snertiviðnámi tengipunkta og kemur í veg fyrir upphitun tengipunkta. Síðan er sink-innihaldandi lóðmálmur bætt við enda krumpusvæðisins og plasmageisla notaður til að geisla og hita suðusvæðið. Sink-innihaldandi lóðmálmur er hitaður og bræddur og lóðmálmur fyllir bilið í krumpusvæðinu með háræðaráhrifum, sem myndar saltúða á krumpusvæðinu. Gufueinangrun kemur í veg fyrir rafefnafræðilega tæringu. Á sama tíma, vegna þess að lóðmálmur er einangraður og bufferaður, myndast umskiptasvæði sem kemur í veg fyrir hitauppstreymi og dregur úr hættu á aukinni tengiviðnámi við heita og kalda högg. Með plasmasuðu á tengisvæðinu er rafmagnsafköst tengisvæðisins bætt á áhrifaríkan hátt og vélrænir eiginleikar tengisvæðisins eru einnig bættir enn frekar.
Í samanburði við aðrar tengingar einangrar plasmasuðu kopartengi og álleiðara í gegnum millisuðulagið og styrkta suðulagið, sem dregur á áhrifaríkan hátt úr rafefnafræðilegri tæringu kopars og áls. Og styrkta suðulagið vefur endafleti álleiðarans þannig að kopartengi og leiðarkjarni komast ekki í snertingu við loft og raka, sem dregur enn frekar úr tæringu. Að auki festa millisuðulagið og styrkta suðulagið kopartengi og álvírasamskeyti þétt, sem eykur á áhrifaríkan hátt útdráttarkraft samskeytanna og gerir vinnsluferlið einfalt. Hins vegar eru einnig ókostir til staðar. Notkun plasmasuðu hjá framleiðendum vírabúnaðar krefst sérstaks plasmasuðubúnaðar, sem er lélegur fjölhæfur og eykur fjárfestingu vírabúnaðarframleiðenda í fastafjármunum. Í öðru lagi, í plasmasuðuferlinu, er lóðið klárað með kapillarverkun. Bilfyllingarferlið á krumpunarsvæðinu er óstjórnanlegt, sem leiðir til óstöðugra lokasuðugæða á plasmasuðutengingarsvæðinu, sem leiðir til mikilla frávika í rafmagns- og vélrænni afköstum.
Birtingartími: 19. febrúar 2024