Ultrahang hegesztése ( EVS ) Csatlakozó huzalbuszrudak

Elektromos járművek összekötő vezetékeinek ultrahangos hegesztési technológiájának elemzése
én. A folyamat előnyei
Magas hatékonyság és megbízhatóság
Az ultrahangos hegesztés szilárdtest kötést biztosít a fématomok között a nagyfrekvenciás vibráció által generált súrlódási hő révén. Nincs szükség forrasztásra vagy folyasztószerre. A hegesztési kötés alacsony ellenállással és kiváló vezetőképességgel rendelkezik, amely jelentősen csökkentheti az energiaveszteséget és a fűtési kockázatokat. Alkalmas nagyfeszültségű kábelkötegekhez és csatlakozórendszerekhez.
A hagyományos préselési vagy forrasztási eljárásokkal összehasonlítva, hegesztési ideje rövid (csak néhány másodperc), és az ízületi szilárdság nagy, amely ellenáll a vibrációnak és a mechanikai igénybevételnek a jármű vezetése során.

Testre szabott különféle gyűjtősínek – merev, rugalmas

Széles anyagi alkalmazkodóképesség
Ez a technológia sokféle anyagot, például rezet képes kezelni, alumínium és ötvözetei. Különösen alkalmas vékony átmérőjű többszálú kábelkötegek és lapos gyűjtősínek hegesztési igényeire (mint például a réz/alumínium rudak) új energetikai járművekben, megfelel a könnyűsúly és a helyoptimalizálás követelményeinek.

Környezetvédelem és energiatakarékosság
Az alacsony energiafogyasztási jellemzők csökkentik a gyártási költségeket, miközben elkerüli a folyasztószermaradványok okozta korróziós problémákat, valamint a kábelkötegek hosszú távú megbízhatóságának javítása.

2. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Nagyfeszültségű kábelköteg csatlakozás
Az akkumulátorok és a hajtómotorok közötti nagyfeszültségű kábelhegesztésre használják, hogy megfeleljenek a nagy áramok átviteli követelményeinek (mint például a ≥50 mm² keresztmetszetű kábelköteg) és alacsony belső ellenállást és nagy mechanikai szilárdságot biztosítanak‌.

Egyedi rugalmas gyűjtősín

Gyűjtősín rendszer integráció
Az akkumulátorcsomag belsejében, Az ultrahangos hegesztés több lapos gyűjtősínt köt össze (általában réz vagy alumínium) az akkumulátor pólusaihoz, a helykihasználás csökkentése és az áramelosztás hatékonyságának javítása‌.

A töltőrendszer alkatrészei
Olyan kulcsfontosságú alkatrészekre vonatkozik, mint a gyorstöltő interfészek és folyadékhűtéses töltőpisztolyok, hogy biztosítsák az érintkezők stabilitását és tartósságát nagy teljesítményű töltés során‌.

3. Technikai kihívások és megoldások
Nehézségek a nagy négyzet alakú vezetékkötegek hegesztésénél
Az 50 mm²-nél nagyobb keresztmetszetű kábelkötegek nagyobb teljesítményű berendezéseket igényelnek (például ≥10 kW), és a megnövekedett hegesztési nyomás a hagyományos konzolos berendezések deformációját okozza, merevebb szerkezeti kialakítást igényel az energiaátalakítási hatékonyság javítása érdekében.

Gyújtósínek ultrahangos hegesztése elektromos járművekben

Hegesztési minőség ellenőrzése
A hegesztési folyamat során olyan paramétereket kell figyelni, mint az energia, amplitúdó, és a nyomás valós időben, és elemzi a hegesztési görbét az online vibrációs érzékelő rendszeren keresztül, hogy megakadályozza a hideghegesztési vagy kiforrasztási problémákat. Például, a Jiaocheng Ultrasonic által kifejlesztett felügyeleti megoldás dinamikusan követheti a hegesztési állapotot és javíthatja a hozamot‌.

Iv.. Fejlődési trend
Intelligens frissítés: AI algoritmussal kombinálva, hogy optimalizálja a hegesztési paraméterek adaptív beállítását, hogy megfeleljen az új kábelkötegek, például a réz-alumínium kompozit vezetők és bevonóanyagok hegesztési igényeinek‌8.
Nagy teljesítményű berendezések kutatása és fejlesztése: Speciális, nagyobb teljesítményű és nyomású berendezések fejlesztése a nagyobb keresztmetszetű kábelkötegek hegesztési igényeihez (például 150 mm²) feltöltési forgatókönyvek esetén.

Összegzés
Az ultrahangos hegesztés a nagy hatékonyságú elektromos járművek nagyfeszültségű kábelkötegeinek és gyűjtősíneinek összekapcsolásának alapvető folyamatává vált., alacsony fogyasztás, és nagy megbízhatóság. Az akkumulátor kapacitásának növekedésével és a gyorstöltési technológia fejlődésével, ennek a technológiának tovább kell törnie a nagy négyzet alakú kábelköteg-hegesztés szűk keresztmetszetét, és az intelligens minőségellenőrzés révén biztosítania kell a biztonságot‌.

Rugalmas gyűjtősínek és tömör sínekre hegesztett tömör gyűjtősínek

Az autóvezeték -kábelköteg -gyártóipar az ultrahangos hegesztés legnagyobb felhasználója az 1980 -as évek vége óta, Elsősorban a technológia használata a huzal splicinghez. Viszont, A technológia új alkalmazásait használják a jövőbeli folyamatok részeként, amelyek végül megoldásokat nyújtanak az autógyártók számára a mai elektromos járművek technológiájának sok hiányosságaira.. Ez a cikk elsősorban az autóvezetékek és buszrákok ultrahangos hegesztését mutatja be.

1. Jelenlegi elektromos járműgyártási táj
Elektromos járművekben, nagyméretű, zárt csomagolású akkumulátorcsomagokat használnak a jármű elektromos motorjának működtetéséhez szükséges üzemi feszültség és áram eléréséhez. Jelenleg, az EV/HEV területén a két fő probléma az energiatárolás és a hatótávolság. Az OEM-ek kétféleképpen kezelik ezeket a problémákat: nagyobb akkumulátorok gyártása a nagyobb hatótávolság érdekében, és erősebb akkumulátorok készítése a gyorsabb töltés érdekében. Mindkét megközelítésnek vannak kihívásai. Igen, az akkumulátorok nagyobbak lehetnek, de csak egy bizonyos méretet érhetnek el, mielőtt túl drágák és nehezek lesznek ahhoz, hogy életképes megoldást jelentsenek.
Általában nem a hagyományos vezetékezés az első hely, ahol az emberek az elektromos járművek innovációját keresik, de a közelmúltbeli fejlemények nagy hatással vannak az elektromos járművek történetére. Mert két olyan dolgot adnak az OEM-eknek, amelyekre égető szükségük van az elektromos járművek architektúrájában: kisebb tömeg és több hely. A hely felszabadításának és a tömeg csökkentésének egyik módja a körkörös huzalozásról lapos vezetékekre való átállás. Erre való a gyűjtősín.

Szilárd gyűjtősín mindkét végén hegesztett kábelek

2. Mi az elektromos gyűjtősín?
A latin „omnibus” szóból származik,", ami azt jelenti, hogy "minden" (mint az „egy adott rendszer összes árama”), A gyűjtősínek lapos vezetők, amelyek az elektromos járművek építészetének részévé válnak. A gyűjtősíneket általában a kapcsolóberendezésekbe szerelik be, kapcsolótáblák és buszjárati szekrények a helyi nagy áramelosztáshoz. Elektromos kapcsolóállomások nagyfeszültségű berendezéseinek és akkumulátorbankok kisfeszültségű berendezéseinek csatlakoztatására is használják. A gyűjtősínek rézből készült fémrudak vagy rudak, sárgaréz, vagy alumínium, amelyeket földeléshez és áramvezetéshez használnak. Az elektromos gyűjtősíneket különféle anyagokkal lehet bevonni, mint például a réz, hogy különböző vezetőképességi határokat és variációkat biztosítsunk. A gyűjtősínek többféle formában és méretben kaphatók, és ezek a formák és méretek határozzák meg, hogy a vezető mekkora áramot képes továbbvinni, mielőtt megromolna.
Ma, ig vannak 20+ gyűjtősínek egy akkumulátorcsomagban, és ez a szám növekedni fog, ahogy az akkumulátorcsomagok nagyobbak és/vagy erősebbek lesznek, miközben az akkumulátorcsomag belsejében nagyon szűk marad a hely. Az ultrahangos hegesztés az elektromos járművek gyűjtősínjeinek előnyben részesített illesztési eljárása. De mivel ezek az erősebb akkumulátorok csak gyorstöltésre képesek, hamarosan több gyűjtősín-innovációt láthatunk az akkumulátorcsomagokon túl. A nagy teljesítmény átvitele a töltő bemenetről az akkumulátorra és más nagy teljesítményű motorokra és berendezésekre megnöveli az innovatív ultrahangos hegesztési alkalmazások iránti igényt..

3. Miért részesítik előnyben a cégek a gyűjtősíneket??
Hosszú távon, úgy gondolják, hogy a gyűjtősíneket előnyben részesítik a szabványos kábelekkel szemben az autóiparban egyes kábelkötegeknél. Az elektromos járművek növekvő népszerűsége, költséghatékonyság, könnyű telepítés, az autósínek alacsony karbantartási és szervizköltségei, és az elektromos járművek töltési infrastruktúrájának fejlesztése néhány olyan kulcsfontosságú tényező, amely az autós buszok iránti kereslet növekedését ösztönzi. Továbbá, az elektromos járművek gyártásában és a töltési infrastruktúrában megvalósuló technológiai fejlesztések várhatóan a globális autósín-piac javát szolgálják. Piackutatás szerint, ezen tényezők miatt, a piac várhatóan több mint $170 milliós bevétel 2030, évi CAGR-vel nő 24.6% -tól 2021-2030.

A kábelekhez hegesztett szilárd buszrudak

A gyűjtősínek használatának előnyei:
• Csökkentse a létesítmény költségeit és gyorsítsa fel a telepítést
• Hozzáadás képessége, egyszerűen és gyorsan, leállás nélkül távolítsa el vagy helyezze át a tápegységeket
• Jövőbiztos és rendkívül rugalmas, mivel egyes beépülő modulok áramszünet nélkül leválaszthatók és újra csatlakoztathatók
• Nincs szükség rendszeres karbantartásra
• A bővítés vagy felújítás gyorsabb és olcsóbb
• Környezetbarátabb, mivel általában kevesebb szerelési anyagot igényel, és a dugaszolható aljzatok újrafelhasználhatók és könnyen áthelyezhetők
• A lapos vezetékek kevesebb helyet foglalnak el 70% rövidebb magasságú
• Támogatni tudja 15% nagyobb teljesítmény, mint az azonos keresztmetszetű kábelek
• Kisebb súly és csomagolóhely, jobb rugalmasság. Például, 160 mm² Rugalmas lapos alumínium (Ff-al) A kábelek innovatív és alternatív megoldást jelentenek 200 mm² kerek alumínium kábelek.
• Rögzítés csavarokkal, a ma elérhető legmegbízhatóbb és olcsóbb eljárás. De plusz alkatrészeket ad hozzá (csavarok) és meghatározott nyomatékértékeket igényel
• Hatékony hőelvezetés – hatékonyabb, mint a sodrott kábel
• Különféle szerkezetek – réz és alumínium, merev vagy rugalmas, laminált. lásd a képet 1
• A belső akkumulátor nem igényel elektromágneses kompatibilitást
• Az automatizálás elősegítése, javítja a biztonságot és a minőséget
Ábra 1 – Példák különféle gyűjtősínekre – merev, rugalmas, egyedi tervezések

Tömör gyűjtősínek lapos fonott vezetékekhez csatlakoztatva

4. A gyűjtősín anyagának és méretének jelentősége
A gyűjtősínek általában korrózióálló rézből készülnek, sárgaréz vagy alumínium, és tömör vagy üreges csövekben vannak elhelyezve. A sínek alakja és mérete, hogy lapos csíkok-e, tömör rudak vagy rudak, hatékonyabb hőelvezetést tesz lehetővé a nagy felület-keresztmetszet aránynak köszönhetően.
Bár a réz idővel oxidálódik, vezetőképes marad, de ez általában azt jelenti, hogy nagyobb teljesítmény képes az elektromosságot a felszínen tolni. Bár nem akadályozza meg teljesen a hosszan tartó oxidációt, nagymértékben csökkenti a hatásokat. A gyűjtősín felületének bevonása segít megelőzni az oxidációt.
A gyűjtősín-bevonatok általában három fő célt szolgálnak:
1. Megakadályozza a korróziót
2. Javítsa az elektromos vezetőképességet
3. Kozmetikai célokra
A laminált gyűjtősíneket az erősáramú elektronikai áramkörök párhuzamos kapcsolóberendezéseiben keringő áramok elkerülésére használják. Az elektromos járművekben való fontos alkalmazásai mellett, a nap- és szélenergia gyűjtésében és elosztásában is széles körben alkalmazható alacsony induktivitási tulajdonságai miatt. Hatékonyabb és költséghatékonyabb módszer a szigetelő epoxi bevonópor használata. Az epoxi bevonatporok rendkívül nagy dielektromos szilárdsággal rendelkeznek, és közvetlenül a gyűjtősínre köthetők, alumínium vagy ezüstözött rétegek.
A gyűjtősín mérete a konkrét felhasználástól függ. A legelterjedtebb kereskedelmi és ipari gyűjtősín méretek 40-60 amperesek, 100 erősítők, 225 erősítők, 250 erősítők, 400 erősítők, és 800 erősítők.
Az autóipari alkalmazásokban használt gyűjtősínek jelenlegi méretei: 35, 50 vagy 90 mm².

Ultrahangos hegesztéssel szilárdított és hegesztett lapos fonott kábel

A gyűjtősínek kétféle anyagból állnak rendelkezésre: réz és alumínium. Az anyagok kiválasztásakor figyelembe kell venni a fő különbségeket:
• szakítószilárdság
• Jelenlegi teherbíró képesség
• Ellenállás
• súly
• költség
Az alumínium gyűjtősínek olcsóbbak és jól működnek magas páratartalom mellett is. De az alumínium kisebb áramerősséggel és kisebb ellenállással rendelkezik, mint a réz. A réz termikus tulajdonságai jobbak, mint az alumínium.
A gyűjtősín-gyártók felülvizsgálhatják a EV/HEV vagy más áramelosztó alkalmazások gyűjtősíneire vonatkozó minimális követelményeket, a költség- és anyagválasztási kompromisszumok részletezése a teljesítménnyel. Természetesen, EV/HEV áramelosztó alkalmazásokhoz, a vezető biztonsága további szempont. A gyűjtősín anyagok kiválasztásakor, a lehető legnagyobb megbízhatóságot kell elérni, nem csak a jármű garanciális követelményeinek teljesítése érdekében, hanem a vezető és az utasok biztonsága érdekében is.
A vezetékek méretének kiszámítása különösen fontos a gyűjtősínek elektromos és mechanikai teljesítménye szempontjából. Az aktuális terhelési követelmények meghatározzák a vezeték minimális szélességét és vastagságát. A mechanikai megfontolások közé tartozik a merevség, rögzítő lyukak, kapcsolatokat, és egyéb alrendszerelemek. A vezeték szélessége legalább háromszorosa legyen a vezeték vastagságának. A fülek és rögzítőfuratok hozzáadása megváltoztatja a vezetékek keresztmetszeti területét, potenciális forró pontok létrehozása a buszsávokon. Figyelembe kell venni a szeletenkénti vagy lezárásonkénti maximális áramerősséget a forró pontok elkerülése érdekében.

LEONI összekötő csavarokra hegesztett gyűjtősínek

5. Masszív és rugalmas gyűjtősínek
Egy másik fontos különbség, amelyet figyelembe kell venni, a tömör gyűjtősínek vs. rugalmas gyűjtősínek. Autóipari alkalmazásokhoz elektromos járművek akkumulátoraihoz, tömör gyűjtősíneket használnak (lásd ábra 2). A rugalmas gyűjtősíneket rövid szakaszokban használják, amikor egy meghatározott területet kell mozgatni összeszerelés vagy alkalmazás céljából. Elektromos "jumperként" szolgál. Az ábrán látható egy példa egy rugalmas gyűjtősínre 3.
A rugalmas gyűjtősínek több vékony réz- vagy alumíniumréteggel rendelkeznek, és úgy lettek kialakítva, hogy hatékonyan osszák el az áramot AC vagy DC rendszerekben. Forrassza a rézfólia köteget az összeszerelési területen úgy, hogy a végei mereven csatlakozzanak, míg a közepe rugalmas marad. Példák a rugalmas gyűjtősíneket igénylő alkalmazásokra::
• Elektromos, hibrid és üzemanyagcellás járművek
• Kapcsolóberendezések és transzformátorok az energetikai és offshore ipar számára
• Generátorok alkalmazása a hajóépítő iparban
• Transzformátorok és töltőállomások
• Kapcsolóberendezések és alállomások vasúti alkalmazásokban, vegyi üzemek és nagyfeszültségű áramelosztás
• Generátor tápcsatlakozója
• Elektromos csatlakozások a kapcsolószekrényben

Autósínek alkalmazása a jövőben
Az akkumulátorcsomagon kívüli gyűjtősín-innováció forró téma lesz a jövőben, nagy teljesítmény átvitele a töltő bemenetről az akkumulátorra, majd más nagy teljesítményű motorokra és berendezésekre (lásd ábra 4).
Minden OEM és Tier részéről egyre nagyobb az érdeklődés a sínek iránt 1 szállítók, főleg nagyfeszültségű alkalmazásokhoz. Ma, az akkumulátorcsomagokban kb 15-20 sínek. A csomagolás külső részére, automatizált maszkolási folyamatra van szükség, ami ma nem létezik. Egyelőre, a hangsúly az akkumulátorcsomagon van.
A jövőbeli innovációk növelik az akkumulátorcsomag külső gyűjtősínek kihasználtságát, ezek az új alkalmazások jelentős lehetőségeket teremtenek az ultrahangos hegesztés számára a gyűjtősín-szerkezetek jövőbeni csatlakozási terveinek általános minőségének javítása érdekében. Ultrahangos hegesztés, konkrétan a csavart hegesztési technika, nagyobb méretű hegesztést tesz lehetővé, gyengéd vibráció, és a nehezebben elérhető területekhez való csatlakozás képessége. Ahogy az ipar fejlődik, ezek a képességek lehetővé teszik a gyűjtősín további megvalósítását az elektromos járművek akkumulátorcsomagjain kívül. Ábra 5 számos példát mutat be arra, hogyan lehet az ultrahangos hegesztést megvalósítani a jövőbeni elektromos járművek alkalmazásaiban.
Olyan cégek, mint a Tesla, A BMW és a Ford az akkumulátorcsomagon kívülre tolja a sínek használatát. Nemrég, Az APTIV globális technológiai vállalat kb $600 millió, aktívan keresik a gyűjtősíneket a nagy teljesítmény elosztására az akkumulátoron kívül. BMW, egyike a három legnagyobb vásárlónak, erős jeleit mutatja a villamosenergia-elosztás ezen új módjának követésére. Néhány másik vállalat fejleszt árnyékolt gyűjtősíneket az Egyesült Államokban és Európában.

7 Kihívások, amelyekkel az akkumulátorcsomagon kívüli alkalmazások szembesülnek:
1. Az akkumulátorcsomagon kívüli gyűjtősínt árnyékolni kell, amely jelenleg nem elérhető – az akkumulátor csomag burkolata lezárt és elektromágneses interferencia ellen védett.
2. Probléma adódik, ha a gyűjtősíneket meg kell hajlítani – túl merevek lehetnek, vagy megsérülhetnek a kanyar sarkaiban
3. A csavarozási folyamat további alkatrészeket és meghatározott nyomatékértékeket igényel. A csavarlyukakkal ellátott gyűjtősínek az akkumulátorcsomagokon kívüli gyűjtősín-alkalmazásokhoz cserélhetők
4. A korrózió miatt, alumínium gyűjtősínekhez lemezelt csavarfuratok szükségesek
5. A kapcsok a tömör gyűjtősínhez csatlakoznak az egyszerű automatizálás érdekében
6. Az automatizálás az árnyékolás miatt még nem valósult meg teljesen
7. A hegesztések és szerelvények új szabványokat és ellenőrzést igényelhetnek

8 A gyűjtősínek jelenlegi alkalmazásai az ultrahangos hegesztésben
Az ultrahangos hegesztési technológia egy bevált csatlakozási eljárás, amelyet az autógyártók egyre gyakrabban használnak elektromos járművek kábel-terminál csatlakozásaihoz, sínek, akkumulátorgyártás és teljesítményelektronika. A lineáris forrasztás az összes berendezésgyártó által használt hagyományosabb és ismertebb technika, és a vezetékek összeillesztésének szabványos eljárása.. Viszont, mint sok más csatlakozási folyamat, a lineáris hegesztésnek méretkorlátai vannak, hegesztési nehézségek kisebb területeken és meghatározott geometriákon, hegesztési tájolási problémák, és vibrációs hatások a perifériás alkatrészekre.
A Telsonic Twist SONIQTWIST® és PowerWheel® technológiák innovatív megoldásokat kínálnak az elektromos járművek kapcsolódási alkalmazásaihoz, amelyek korábban lehetetlenek voltak. Ezek az innovatív technológiák számos csatlakozási kialakítást tesznek lehetővé olyan gyűjtősín-alkalmazásokhoz, ahol a lineáris hegesztés nem lenne lehetséges. Vannak már kisebb gyűjtősín-alkalmazások, amelyek ultrahangos hegesztést alkalmaznak a csatlakozásokhoz. Az ultrahangos hegesztés az előnyben részesített illesztési eljárás számos gyűjtősínhez, mint például a rugalmas lapos gyűjtősínek ig 160 mm². A jövőben, sok új alkalmazás lesz az ultrahangos hegesztést használó kábelkötegek gyűjtősín megvalósításában. Az alábbiakban az ultrahangos hegesztés gyűjtősín-alkalmazásokban való felhasználását ismertetjük.

9 Rugalmas gyűjtősínek kikeményítése
A flexibilis gyűjtősínek rögzítése érdekében a csatlakozó részen kikeményíteni kell (csatolja) szabványos kábelekhez vagy csatlakozókhoz. Egyes esetekben, a kábelek vagy sorkapcsok csatlakoztatása és szilárdítása egy forrasztási lépésben elvégezhető. A rugalmas gyűjtősín teljes méretétől függően, Az ultrahangos fémhegesztés kiváló minőségű lehet, gazdaságos megoldás. A csavart hegesztési eljárás használata, anyagkeresztmetszetek ig 200 mm² hegeszthető. Ez a hegesztési technika megakadályozza az összekötő anyag megkeményedését, ami az anyag ridegségéhez és az anyagtulajdonságok észrevehető megváltozásához vezethet. Emellett, A koaguláció automatizálható Telsonic eszközökkel, mint például a TT7 PowerWheel®, ábrákon látható alkalmazásokhoz hasonlóan 6 és 7.

Ábra 6 – TT7-Tonic Power Wheel®

Ábra 7 – Megszilárdult hajlékony gyűjtősínek és tömör gyűjtősínek szilárd gyűjtősínekre hegesztése TT7 Telsonic PowerWheel® segítségével

10 szabványos kábelre hegesztett sínek
Egyes alkalmazásokban, a sínek a narancssárga kábelre vannak forrasztva, amely az áramcsatlakozóhoz lesz forrasztva. Ábra 8 példát mutat egy sodrott kábelre hegesztett rövid kábelre. Ha mindkét végén rövid kábelt hegeszt, a varrat minősége nem egyenletes, mivel az első varrat gyengébb lehet a második hegesztés okozta vibráció miatt. Az USCAR-38 kevesebb, mint a kábelek tesztelését írja elő 500 mm hosszúságú. A torziós hegesztés olyan gyengéd rezgést biztosít, amit a vizsgálatok kimutattak, a terminál kialakításától függően, a sodrott kábelekre és a rugalmas gyűjtősínekre gyakorolt ​​hatás sokkal kisebb (lásd ábra 9). Ez lehetővé teszi rövidebb kábelek és megfelelő csatlakozók összeforrasztását.

Ábra 8 – Szabványos kábelre hegesztett tömör gyűjtősín

Ábra 9 – Rövid kábel (200 mm) mindkét végén forrasztva

11 Lapos fonott kábelhegesztések
Egyes esetekben, a gyártók lapos fonott kábeleket használnak a narancssárga kábelek helyett. A lapos fonott kábeleket hegesztik, és automatikusan meghatározott hosszúságú részekre vágják, és mindkét végén hegesztéssel (lásd ábra 10). A mindkét végén hegesztéssel ellátott fonott kábeleket söntnek is nevezik. Az ultrahangos hegesztés előnye a sönt gyártásához, hogy minimális hő szükséges a sönt gyártása és a sönt gyűjtősínre hegesztése során (lásd ábra 11). Ez megakadályozza a törékeny szálak kialakulását és a szokatlanul vékony szálak bekarcolását, amelyet az ellenálláshegesztés által termelt hő okoz. (egy másik használható technika).

Ábra 10 – Tömör gyűjtősínek lapos fonott jumperekhez csatlakoztatva

Ábra 11 – Ultrahangos hegesztéssel kikeményített és hegesztett lapos fonott kábel

12- Gyújtósínek torziós hegesztési alkalmazási lehetősége
A rugalmas gyűjtősínfóliákat olyan anyagokkal laminálják/bevonják, mint a réz, hogy megakadályozzák az oxidációs problémákat. Szilárd gyűjtősínekhez, a csavarfuratok csatlakozásait lemezzel kell ellátni. Tömör alumínium sínekhez, a csatlakozó érintkezőknek réznek kell lenniük. Ezért, réz alátéteket használnak, és csavarforrasztással csatlakoznak a sínekhez (lásd ábra 12). A bevált SONIQTWIST® technológia, valamint a Telsonic TSP hegesztőgép (Füge. 13) használható ehhez az alkalmazáshoz.

Ábra 12 – Al gyűjtősínre hegesztett réz anya Telsonic csavarhegesztővel SONIQTWIST®

Ábra 13 – Telsonic SONIQTWIST® TSP
A brit Jaguar autógyártó jelenleg a SONIQTWIST® és a PowerWheel® csavarhegesztési képességeit használja az áramelosztó gyűjtősín-szerelvényekhez. A vállalat rézkábelek helyett gyűjtősíneket alkalmazott, hogy jelentősen csökkentse az F-TYPE sportautó súlyát és költségét (lásd ábra 14). Mindegyik gyűjtősín vezeti az áramot a jármű csomagtartójában lévő akkumulátortól a motortérben lévő elektromos berendezésekhez. Mivel az alumínium relatív sűrűsége lényegesen kisebb, mint a rézé, az alumínium rudak súlya csak 40% -hoz 60% hagyományos rézkábelekből. Ezzel akár 3 kg-ot is megtakaríthatunk az akkumulátorcsatlakozások tekintetében.
Ábra 14 – gyűjtősínekre hegesztett LEONI összekötő csavarok

13 Következtetés
Az innovatív és gyorsan növekvő elektromos járművek piaca új és fejlődő megoldásokat igényel, hogy megfeleljen a jövő kihívásainak. Hamar, a nagyfeszültségű gyűjtősínek használata felváltja a nagyfeszültségű kábelvégződések egyes jelenlegi alkalmazásait. Ahogy az ipar az akkumulátorcsomagon kívüli gyűjtősínek használata felé halad, új kihívások merülnek fel, mielőtt a gyűjtősín kábelköteg szabványosítása megtörténik az autóiparban. Mivel az új alkalmazások innovatívabb hegesztési megoldásokat igényelnek, kihívások minden szinten jelentkeznek, beleértve a hegesztőberendezések gyártóit is. Az új eljárások és koncepciók azonban hatékonyabb és gazdaságosabb megoldásokat kínálnak a kábelkötegekhez az elektromos járművek piacán. A torziós hegesztés fontos illesztési folyamattá vált az iparban. Az akkumulátor kábelvégződési megoldásai mellett különféle csatlakozókhoz, a technológia hegesztési megoldásokat is biztosít az elektromos járművek súlyának szabályozásához, akkumulátor csomagolás, sínek, akkumulátorgyártás és teljesítményelektronika. Az alkalmazások funkcionalitása az eddigi elképzeléseken túl bővült.
Ahogy a terméktervezők és folyamatmérnökök megismerik a csavart hegesztési folyamatot és annak lehetőségeit, a technológia segíteni fogja az elektromos járműipart a következő szintre emelni. Szoros munkakapcsolatok az OEM-ek között, Tier 1 beszállítókra és berendezések beszállítóira van szükség a gyűjtősínek kihasználásához. Határozottan többet fogunk megtudni, és időben bemutatjuk az innovatív ötleteket. De az ultrahangos hegesztés kétségtelenül része lesz az alacsonyabb anyagköltségekkel kapcsolatos célok megoldásának, súly- és helycsökkentés, és munkaigényes gyártási folyamatok.