Ultraheli keevitamise ja U-kujuliste traadi rakmete võrdlus

Ultraheli keevitamise ja U-tüüpi pressimisjuhtmestiku põhjalik võrdlus
I. Tööpõhimõte

Ultraheli keevitamine
Läbi kõrgsagedusliku mehaanilise vibratsiooni (tavaliselt 20kHz või 40kHz), metallist kontaktpinda hõõrutakse soojuse tekitamiseks, ja molekulaarne liitmine saavutatakse tahkes olekus. See kuulub tahkefaasilise keevitamise tehnoloogiasse. Oksüdatsiooni- ja pritsmeprobleemide vältimiseks pole vaja voolu ega kõrge temperatuuriga soojusallikat.

U-kujulised vaskklemmid avatud silindriga pressitud traadi kaabel kiirjuhtmete tagumiku dokkimispistikute komplekt

Kvaliteetne U-kujuline U-tüüpi auto juhtmestiku pistikud vasest messingist pressliigendi klemmid 6-10 mm2 kaabli jaoks

Juhtmete elektripistikute komplekt koos rõngaga, Labidas, Tagumik, Kiire lahtiühendamine, Surutud juhtmerakmed

U-tüüpi pressimine
Mitme juhtme külmstantsimine U-kujuliste klemmide abil, mehaaniline ühendus füüsilise deformatsiooni tekitatud hõõrdumise kaudu. Protsess on lihtne, kuid ebapiisava deformatsiooni tõttu võivad sees olla pisikesed õõnsused.

III. Protsess ja maksumus

Seadmetesse investeerimine
Ultraheli keevitusmasina esialgne maksumus on kõrge (vaja on spetsiaalset keevituspead ja ülitäpset parameetrite reguleerimist), kuid pikaajaline hoolduskulu on madal; U-tüüpi pressimisseadmed on madala hinnaga, kuid klemme ja vorme tuleb sageli vahetada.

Tootmise efektiivsus
Ultraheli keevitus on kiire kiirusega (<1 teine/punkt), mis sobib masstootmiseks; U-tüüpi pressimine nõuab traadi asendi reguleerimiseks käsitsi abi, ja efektiivsus on veidi madalam.
Materjalinõuded
Ultraheli keevituspead nõuavad spetsiaalseid kõrge kulumiskindlusega sulameid (nagu titaanisulamid), ja tootmisprotsess on keeruline; U-kujulised klemmid on enamasti vase- või alumiiniumisulamitest, kõrge standardiseeritusega.

Iv. Keskkonnakaitse ja ohutus
Ultraheli keevitamisel pole sädemeid, ei vaja jootet ega räbustit, ja on kooskõlas rohelise tootmise suundumusega;
U-kujuline pressimine põhineb füüsilisel deformatsioonil, ja kuigi sellel pole heitmeid, see nõuab metallijäätmete töötlemist.

V. Tüüpilised rakendusstsenaariumid
Prioriteetne ultrahelikeevitus:
Kõrgepinge juhtmestikud uutele energiasõidukitele, rongisisesed sideliinid (nagu CAN siin), täppisandurite juhtmestikud, ja muud valdkonnad, millel on ranged madala takistuse ja kõrge töökindluse nõuded. Esmatähtis U-kujuline pressimine:
Tavalised madalpinge juhtmestikud, odavad sõidukite juhtmestikud, ja ajutised remondistsenaariumid.

Kokkuvõte
Ultraheli keevitamisel on jõudluses rohkem eeliseid, vastupidavus, ja keskkonnakaitse, aga hind on suurem; U-kujuline pressimine on tuntud oma ökonoomsuse ja paindlikkuse poolest, ja sobib tavapäraste stsenaariumide jaoks. Tegelikku valikut tuleb põhjalikult hinnata koos konkreetsete protsessinõuetega, kulueelarved, ja toote positsioneerimine.

Isoleeritud U-tüüpi kahvli punane-sinine klemmikomplekt elektrijuhtme kaabli pressitud labidarõnga konnektori valik

Isolatsioonipressiga klemmide ultraheli metallikeevitus – erminal keevitusmasin, Koorimis- ja pressimismasin

Ultraheli metallikeevitusprotsessi puhasväärtus

Ultraheli keevitus ja U-kujuline pressimine on ettevõttes laialdaselt kasutusel kahe peamise meetodina auto juhtmestiku juhtmete ühendamiseks.. Selle artikli juhtmestiku insener tutvustab peamiselt kahte juhtmete ühendamise meetodit, ultrahelikeevitus ja U-kujuline pressimine, autode juhtmestiku tootmises ja valmistamises. Viidi läbi nende kahe meetodi eeliste ja puuduste võrdlev analüüs, mis võib anda võrdlusaluse juhtmetevaheliste ühendusviiside valikul autode juhtmestike tootmisprotsessis.

Kuna autode elektriseadmete funktsioonid muutuvad üha keerukamaks, ja sorte on aina rohkem, juhtmestik toimib signaali edastamise vahendina auto erinevate elektriseadmete vahel. Juhtmestiku juhtmestiku vahelised silmussuhted muutuvad üha keerulisemaks, ja juhtmete vahel on järjest rohkem check-in punkte. Näiteks, raskeveokite kabiini juhtmestikus on sadu kinnijäänud punkte.
Seetõttu, stantsimisprotsess on juhtmestiku pressimisprotsessi väga oluline osa. Selliste probleemidega nagu stantsimismeetodite valik ja stantsimisseadmete valik peavad arvestama juhtmestiku protsesside projekteerijad ja isegi ettevõtte tootmine.

1 – Auto juhtmestiku kontrollimise peamised meetodid ja tutvustus
Autotööstuse juhtmestiku tööstuses, mulgustamine tähendab paljastatud vaskjuhtmete ühendamist pärast iga juhtme isolatsiooni eemaldamist keevitamise või pressimise teel, et moodustada silmus. Kinnijäänud punkt viitab positsioonile, kus iga juhtmekimp on kinni jäänud. Vastavalt juhtmete vahele jäänud punkti asukohale, stantsimismeetodi võib jagada avamis- ja dokkimisstantsimiseks.
Avatud mulgustamine tähendab, et põhiliin on terve juht ja kinnituspunkt asub põhiliinil, kuid mitte pealiini mõlemas otsas. Ülejäänud juhtmed keevitatakse kohas, kus põhijuhtme isolatsioon eemaldatakse, nii et seda nimetatakse ka keskmiseks ribadeks.
Tagumikaugustamine tähendab, et kinnituspunkt on traadi otsas, ja traadi üks ots on ühendatud teiste juhtmete ühe otsaga, mis tuleb läbi pressida või keevitada. See võib olla üks juht ja mitu juhti, või kaks või enam juhti ja mitu juhti. Juhtmeid, mille mõlemad otsad on mulgustamisega seotud, nimetatakse üleminekujuhtmeteks. Ühepoolne mulgustamine on spetsiaalne tagumikku stantsimise viis, see tähendab, kõik juhtmed on keevitatud või pressitud samal küljel. Avamis- ja dokkimisstants on näidatud joonisel 1.
Arv 1, Traadi eemaldamise ja dokkimise skemaatiline diagramm.
Olenevalt varustusest ja põhimõtetest, mulgustamist saab jagada kahte tüüpi: ultrahelikeevitus ja U-kujuliste detailide pressimine.
Ultraheli keevitamine on keevitusmeetod, mis kasutab keevitusmaterjali pinna taasühendamiseks kõrgsageduslikku mehaanilist vibratsiooni. See on protsess külmsurvekeevituse ja hõõrdkeevituse vahel. See muundab madalsagedusliku elektri kõrgsageduslikuks elektriks, seejärel muundab kõrgsagedusliku elektrienergia kõrgsageduslikuks mehaaniliseks vibratsioonienergiaks, ja seejärel edastab kõrgsagedusliku mehaanilise vibratsiooni energia kahe metalli pindadele, mida tuleb keevitada. Ja rakendage keevituspinnale vertikaalset survet, pannes kaks metallpinda üksteise vastu hõõruma, et tekitada metalli sulatamiseks soojusenergiat, ja lühikese surve all, sulam moodustab ühenduspinna tahkumisel molekulaarsete kihtide vahel sulandumise.
Ultraheli keevitamise põhimõte on näidatud joonisel 2. U-kujuliste detailide pressimiseks, U-kujulised osad ja pressimismasin valitakse kontaktide traadi koguläbimõõdu põhjal. Iga U-kujulise detaili tüübi jaoks on välja töötatud spetsiaalne pressstants ja lõuad, ja seejärel külmstantseeritakse kaks või enam traati U-kujulise tükipressimise seadme abil. U-kujuline tüki pressimine on traadi vasktraadi lihtne füüsiline pigistamine läbi metallitüki U-kujulise osa, traadi ja U-kujulise detaili vahelise ühenduse tagamiseks kasutatakse külgnevate vaskjuhtmete vahelist hõõrdumist..
Arv 2 Ultraheli keevitamise põhimõtte skemaatiline diagramm

2 – Ultraheli keevitamise ja U-kujuliste detailide kokkupressimise võrdlev analüüs
2.1 Juhtivate omaduste võrdlev analüüs
Pingelangus on juhtme juhtivuse oluline näitaja. Niinimetatud pingelangus viitab voolu voolamisel takistile tekkivale potentsiaalide erinevusele. Ohmi seaduse järgi U=RI, kui vooluahela vool on konstantne, pinge on võrdeline takistusega, see tähendab, seda suurem on takistus, seda suurem on pingelang, ja mida väiksem on takistus, mida väiksem on pingelang. Isoleeritud juhtme pingelang U arvutatakse järgmiselt:
U = IPL/A
(1) Valemis, U - pingelangus; P - takistus; L - traadi pikkus; A – traadi ristlõikepindala.
U-kujuline pressimine on juhtme vasktraadi lihtne väljapressimine vasktraadi füüsilise deformatsiooni tekitamiseks, et luua ühendus hõõrdumise kaudu. Traadis külgnevad vasktraadid on endiselt iseseisvad metallist üksused ja ei saa aukude moodustamiseks täielikult kokku puutuda. Nende tühimike olemasolu on vältimatu, mis põhjustab pressimisosa takistuse P suurenemise, pingelang U suureneb, ja juhtivus väheneb, vähendades seeläbi elektriliste signaalide edastamise kvaliteeti. Mõjutavad elektri- ja elektroonikaseadmete normaalset tööd. Pärast ultraheli keevitamist, külgnevad metallid sulatatakse tervikuks, mille tulemuseks on parem tihedus kui U-kujuliste detailide keevitusosa. Tühjuseid ei teki, eritakistus on madal ja nullilähedane, ultrahelikeevituse pingelang on samadel tingimustel väiksem, ning juhtivus ja signaaliedastuskvaliteet on paremad. Lisaks, ultrahelikeevitusosal on väiksem takistus kui U-kujulise osa pressimisel, mis vähendab kontakttakistusest tingitud soojuse akumuleerumist. Teatud piirini, välditakse juhtmekimbu kohalikust temperatuuri tõusust põhjustatud kvaliteediohtu.

2.2 Kasutusala võrdlev analüüs
Ultraheli keevitamine on väga tõhus juhtmete signaali edastuskvaliteedi ja voolu ülekandevõime parandamisel, ja võib samuti parandada autode elektrisüsteemide stabiilsust. Näiteks, juhtmed, mille ristlõikepindala on 10 mm2 või rohkem ja Controller Area Network (CAN) juhtmed vajavad üldiselt ultraheli keevitamist. Siiski, ultraheli vibratsioon hävitab katte. Vase pinnakatted, näiteks hõbedamine, tsinkimine, tinatamine, jne. võib takistada oksüdatsiooni ja parandada juhtivust. Vasktraadi tinatamine avaldab ultrahelikeevitamisele suurt mõju. Tina ja vase sulamistemperatuurid on väga erinevad. Keevitamise ajal, tinakiht on kiiresti sulas olekus, blokeerides seega vase aatomite kombinatsiooni ja mõjutades keevitamise kvaliteeti. Kaetud juhtmete jaoks, Üldiselt on vajalik U-kujuline pressimine.

2.3 Keevituskvaliteedi võrdlev analüüs
Ultraheli keevitusmaterjalidel on metalli omadused, mis ei ole sulavad ega rabedad, ja neid mõjutab väline niiskus minimaalselt, tolm, nafta ja gaas. Korrosiooni tekitamine pole lihtne, oksüdatsioon ja muud soovimatud tingimused vasktraadis, vältides sellega juhtmestiku juhtivuse ja signaali edastamise jõudluse halvenemist, ja kinnijäänud ühenduse usaldusväärsus on kõrge. U-kujuliste osade pressimisosas on traadi südamikus jääkpinged, ja on oht metalli stantsimiseks tagasilöögiks, ning karmides töötingimustes on oht oksüdeerumiseks ja roostetamiseks. Mitte nii töökindel kui ultrahelikeevitus. Ultraheli keevitus on keevituspunktis ristkülikukujuline, ilma lahtiste südamikjuhtmeteta, katkised otsad või mõranenud südamikud, ja juhtmed ei ole painutatud ja viivad otse sulamispunktist välja. Ultraheli keevitamine võib põhjustada liigset keevitussähvatust ja läbistada kaitsva termokahaneva toru; traadi südamiku ots ulatub kattuma traadi isolatsioonikihiga; juhe ei tule sulamispunktist sirgjooneliselt välja; traadi südamik lendab välja ja läbistab kaitsva termokahaneva toru. Defektne toode, mille on põhjustanud keevitusprotsessi tõttu üks või mitu südamikutraati (üldiselt, nõutakse, et iga juhtme puuduvate südamikujuhtmete arv ei ületaks 10%). Kui U-kujulised osad on pressitud, traadi südamik võib välja lennata ja läbistada kaitsva termokahaneva toru; traadi südamiku ots venib kattumaks traadi isolatsioonikihiga; traadi kesta surutakse läbi stantsimisdetaili; mulgustraadi koguläbimõõt ei ühti stantsimistükiga, jne.

2.4 Kulude võrdlev analüüs
Ultraheli keevitamiseks on vaja hea sitkusega metallmaterjale (väike mehaaniline kadu helilainete ülekande ajal). Seetõttu, kõige sagedamini kasutatavad materjalid on alumiiniumisulam ja titaanisulam. Siiski, ultraheliga metallide keevitamiseks on vaja, et keevituspea oleks kulumiskindel (on vaja suuremat kõvadust), mis raskendab materjalide valikut, sest kõvadus ja sitkus on oma olemuselt vastandlikud, mis eeldab väga kvaliteetsete terasmaterjalide valikut. Keevituspea efektiivse eluea maksimeerimiseks, maksumus on väga kõrge. Ultraheli keevitusmasinate hind on üldiselt kõrgem kui pressimismasinatel, ja esialgne investeering on suurem. U-kujulise pressimise kasutamisel, rakmete iga kinnituspunkti jaoks on vaja U-kujulist tükki. Paljude kinnijäänud punktidega ja suurte partiidega juhtmekimbutoodetes kasutatakse suurt hulka U-kujulisi osi, mille tulemuseks on suured kumulatiivsed kulud. Näiteks, U-kujuliste osade hind on 0.05 RMB/tk, ja kabiini juhtmestiku kinnituspunktide arv on 100 tükid/rippuvad, siis kogu tootmiskulu 1,000 kabiini juhtmestiku U-kujulised osad on 5,000 RMB.

2.5 Operatiivsuse võrdlev analüüs
Enne ultrahelikeevitust ja U-kujuliste osade kokkupressimist, on vaja välja sorteerida keevitatud juhtmete eemaldatud vasktraadid, et vältida selliseid probleeme nagu väändunud vasktraadid, purgid, hajutatud vasktraadid, ja saastumine võõrkehadega.
Ultraheli keevitusprotsessi käigus, juhtmed tuleks paigutada vertikaalselt kattuvalt, ja suure ristlõikega juhtmed peaksid olema keevitustööriista pea lähedal, et tagada piisav keevitus. Juhtmed tuleks asetada vastu alasi pinda, tihedalt üksteise vastu, et tagada piisav tugevus pärast keevitamist. Juhtide kattumise pikkus peaks üldjuhul jääma vahele 5 mm ja 7 mm. Kui kattuv pikkus on liiga lühike, keevitustugevust on raske tagada. Kui kattuv pikkus on liiga pikk, keevitusots muutub kergesti kõveraks, muutes selle järgmise protsessi jaoks ebamugavaks. Oksüdatsioon, katkised juhtmed, isolatsioonikihi defektid ja sulamine ei ole üldjuhul lubatud keevisvuugi pinnal. Ultraheli keevitamise skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 3.

Arv 3, Ultraheli keevitamise töö skemaatiline diagramm
U-kujuliste detailide pressimine on kiire ja seadmed lihtsad. Põhimõtteliselt, U-kujuliste osade pressitud juhtmete arv ei tohiks ületada 5. Soovitatav juhtmete virnastamise järjekord on jämedast õhukeseni ja ülalt alla. Juht peab olema täielikult surutud perforaatori kokkupressitud osasse. Traadi otsad peaksid olema U-kujulise detaili ja pikkusega mõlemal küljel nähtavad (C) isolatsioonist augustamiseni ei tohiks olla suurem kui 3 mm, ja stantsist välja ulatuva traadi südamiku pikkus peaks olema 0≤B≤1 mm. U-kujulise komponendi pressimisoperatsiooni skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 4.

Arv 4, U-kujuliste osade pressimistööde skemaatiline diagramm

3 – Kokkuvõte
Ultraheli keevitamisel on madalam takistus, väiksem pingelang, parem elektrijuhtivus ja suurem töökindlus kui U-kujuliste osade pressimine, kuid see nõuab suuri investeeringuid seadmetesse, keevituspea on kallim, ja sellega ei saa keevitada kaetud metalle. U-kujuliste detailide pressimisel on laiem kasutusala kui ultrahelikeevitusel, ja seadmed on lihtsad ja hõlpsasti kasutatavad. Siiski, U-kujulised osad kasutavad palju kulumaterjale. Võrreldes ultrahelikeevitusega, U-kujulistel osadel on suurem takistus, suurem pingelang, halvem juhtivus, ja halvem töökindlus. . Autode juhtmestiku tootjad peaksid neid kahte juhtmeühendusmeetodit põhjalikult hindama ja tegema mõistlikud konfiguratsioonid. Siiski, ultraheli keevitamine, kui uus arenenud keevitustehnoloogia, sellel on ilmsed eelised, nagu suurepärane juhtivus ja keskkonnakaitse, ja on autotööstuse juhtmeköidiste tootmise arengusuund.