Ultraskaņas metināšana ( EV ) Savienojuma vads Kopnes

Ultraskaņas metināšanas tehnoloģijas analīze elektrisko transportlīdzekļu savienošanas vadiem
Es. Procesa priekšrocības
Augsta efektivitāte un uzticamība
Ultraskaņas metināšana nodrošina cietvielu savienojumu starp metāla atomiem, izmantojot berzes siltumu, ko rada augstfrekvences vibrācija. Nav nepieciešama lodēšana vai plūsma. Metināšanas savienojumam ir zema pretestība un lieliska vadītspēja, kas var ievērojami samazināt enerģijas zudumus un apkures riskus. Tas ir piemērots augstsprieguma vadu instalācijām un savienotāju sistēmām.
Salīdzinājumā ar tradicionālajiem gofrēšanas vai lodēšanas procesiem, tā metināšanas laiks ir īss (tikai dažas sekundes), un savienojuma stiprība ir augsta, kas var izturēt vibrāciju un mehānisku spriedzi transportlīdzekļa braukšanas laikā.

Pielāgotas dažādas kopnes – stingras, elastīgs

Plaša materiāla pielāgošanās spēja
Šī tehnoloģija var apstrādāt dažādus materiālus, piemēram, varu, alumīnijs un tā sakausējumi. Tas ir īpaši piemērots tieva diametra daudzslāņu vadu instalāciju un plakano kopņu metināšanas vajadzībām (piemēram, vara/alumīnija stieņi) jaunos enerģijas transportlīdzekļos, atbilst vieglā svara un telpas optimizācijas prasībām.

Vides aizsardzība un enerģijas taupīšana
Zema enerģijas patēriņa īpašības samazina ražošanas izmaksas, vienlaikus izvairoties no korozijas problēmām, ko izraisa plūsmas atlikumi, un vadu instalācijas ilgtermiņa uzticamības uzlabošana.

2. Tipiski pielietojuma scenāriji
‌Augstsprieguma vadu instalācijas savienojums‌
Izmanto augstsprieguma kabeļu metināšanai starp akumulatoru blokiem un piedziņas motoriem, lai apmierinātu lielu strāvu pārraides prasības (piemēram, vadu instalācijas ar šķērsgriezuma laukumu ≥50 mm²) un nodrošina zemu iekšējo pretestību un augstu mehānisko izturību‌.

Pielāgota elastīga kopne

Kopņu sistēmas integrācija
Akumulatora bloka iekšpusē, ultraskaņas metināšana savieno vairākas plakanas kopnes (parasti varš vai alumīnijs) uz akumulatora poliem, samazinot telpas noslogojumu un uzlabojot strāvas sadales efektivitāti‌.

‌Uzlādes sistēmas sastāvdaļas‌
Lieto galvenajām sastāvdaļām, piemēram, ātrās uzlādes saskarnēm un ar šķidrumu dzesējamiem uzlādes pistolēm, lai nodrošinātu kontaktu stabilitāti un izturību lielas jaudas uzlādes laikā‌.

3. Tehniskie izaicinājumi un risinājumi
Grūtības metināt lielus kvadrātveida vadu instalācijas
Vadu instalācijām, kuru šķērsgriezuma laukums ir lielāks par 50 mm², ir nepieciešams jaudīgāks aprīkojums (piemēram, ≥10 kW), un paaugstināts metināšanas spiediens izraisīs tradicionālās konsoles iekārtas deformāciju, nepieciešama stingrāka konstrukcijas konstrukcija, lai uzlabotu enerģijas pārveidošanas efektivitāti‌.

Kopņu ultraskaņas metināšana elektriskajos transportlīdzekļos

Metināšanas kvalitātes uzraudzība
Metināšanas procesā ir jāuzrauga tādi parametri kā enerģija, amplitūda, un spiedienu reāllaikā, un analizēt metināšanas līkni, izmantojot vibrācijas tiešsaistes noteikšanas sistēmu, lai novērstu aukstās metināšanas vai atlodēšanas problēmas. Piemēram, Jiaocheng Ultrasonic izstrādātais uzraudzības risinājums var dinamiski izsekot metināšanas statusam un uzlabot ražības līmeni‌.

IV. Attīstības tendence
Inteliģents jauninājums: Apvienojumā ar AI algoritmu, lai optimizētu metināšanas parametru adaptīvo pielāgošanu, lai apmierinātu jaunu vadu instalācijas metināšanas vajadzības, piemēram, vara-alumīnija kompozītmateriālus un pārklājuma materiālus‌8.
Lieljaudas iekārtu izpēte un izstrāde: Izstrādāt speciālu aprīkojumu ar lielāku jaudu un spiedienu lielāka šķērsgriezuma laukuma vadu instalācijas metināšanas vajadzībām (piemēram, 150 mm²) kompresorlādes scenārijos.

Kopsavilkums
Ultraskaņas metināšana ir kļuvusi par galveno procesu elektrisko transportlīdzekļu augstsprieguma vadu instalāciju un kopņu savienošanai ar tās augsto efektivitāti., zems patēriņš, un augsta uzticamība. Palielinoties akumulatora jaudai un attīstoties ātrās uzlādes tehnoloģijai, šai tehnoloģijai ir jāturpina pārvarēt lielas kvadrātveida instalācijas metināšanas sašaurinājumu un jānodrošina drošība, izmantojot viedo kvalitātes uzraudzību‌.

Elastīgās kopnes un cietās kopnes, kas metinātas uz cietām kopnēm

Automobiļu vadu instalācijas ražošanas nozare ir bijusi lielākā ultraskaņas metināšanas izmantotāja kopš 80. gadu beigām, galvenokārt izmantojot vadu savienošanas tehnoloģiju. Tomēr, jauni tehnoloģiju pielietojumi tiek izmantoti kā daļa no nākotnes procesiem, kas galu galā nodrošinās autoražotājiem risinājumus daudziem mūsdienu elektrisko transportlīdzekļu tehnoloģiju trūkumiem.. Šis raksts galvenokārt iepazīstina ar automobiļu instalācijas kopņu un kopņu ultraskaņas metināšanu.

1. Pašreizējā elektrisko transportlīdzekļu ražošanas ainava
Elektriskajos transportlīdzekļos, lieli akumulatoru bloki, kas apvienoti noslēgtos iepakojumos, tiek izmantoti, lai sasniegtu darba spriegumu un strāvu, kas nepieciešama transportlīdzekļa elektromotora darbināšanai. Šobrīd, divas galvenās problēmas EV/HEV jomā ir enerģijas uzkrāšana un braukšanas diapazons. OEM šīs problēmas risina divos veidos: lielāku bateriju izgatavošana lielākam diapazonam, un jaudīgāku akumulatoru izgatavošana ātrākai uzlādei. Abām pieejām ir izaicinājumi. Jā, baterijas var kļūt lielākas, bet tie var sasniegt tikai noteiktu izmēru, pirms tie kļūst pārāk dārgi un smagi, lai būtu dzīvotspējīgs risinājums.
Tradicionālā elektroinstalācija parasti nav pirmā vieta, kur cilvēki meklē EV inovācijas, taču jaunākie sasniegumi būtiski ietekmē EV stāstu. Tā kā tie oriģinālo iekārtu ražotājiem sniedz divas lietas, kas tiem izmisīgi vajadzīgas EV arhitektūrā: mazāka masa un vairāk vietas. Viens veids, kā atbrīvot vietu un samazināt masu, ir pārslēgties no apļveida vadiem uz plakaniem vadītājiem. Tam ir paredzēta kopne.

Cietās kopnes abos galos metināti kabeļi

2. Kas ir elektriskā kopne?
Atvasināts no latīņu vārda “omnibus,", kas tulko kā "viss" (tāpat kā "visas strāvas noteiktā sistēmā"), kopnes ir plakani vadītāji, kas kļūst par daļu no elektrisko transportlīdzekļu arhitektūras. Kopnes parasti tiek uzstādītas sadales iekārtās, sadales paneļi un kopņu korpusi lokalizētai augstas strāvas sadalei. Tos izmanto arī, lai savienotu augstsprieguma iekārtas elektriskajās sadalēs un zemsprieguma iekārtas akumulatoru bankās. Kopnes ir metāla stieņi vai stieņi, kas izgatavoti no vara, misiņš, vai alumīnijs, ko izmanto zemēšanai un elektrības vadīšanai. Elektriskās kopnes var pārklāt ar dažādiem materiāliem, piemēram, varš, nodrošināt dažādas vadītspējas robežas un variācijas. Kopnēm ir dažādas formas un izmēri, un šīs formas un izmēri noteiks maksimālo strāvas daudzumu, ko vadītājs var pārvadāt, pirms tas pasliktinās.
Šodien, ir līdz 20+ kopnes akumulatoru komplektā, un šis skaitlis palielināsies, akumulatoriem kļūstot lielākam un/vai jaudīgākam, kamēr vieta akumulatora blokā joprojām ir ļoti maza. Ultraskaņas metināšana ir vēlamais kopņu savienošanas process elektrisko transportlīdzekļu lietojumos. Bet tā kā šie jaudīgākie akumulatori spēj tikai ātri uzlādēt, drīzumā mēs, iespējams, redzēsim vairāk kopņu jauninājumu, ne tikai akumulatoru komplektus. Lielas jaudas pārsūtīšana no uzlādes ieejas uz akumulatoru un citiem lieljaudas motoriem un iekārtām palielina nepieciešamību pēc inovatīviem ultraskaņas metināšanas lietojumiem..

3. Kāpēc uzņēmumi dod priekšroku kopnēm?
Ilgtermiņā, tiek uzskatīts, ka dažiem automobiļu rūpniecības vadu instalācijām priekšroka dodama kopnēm, nevis standarta kabeļiem. Pieaugošā elektrisko transportlīdzekļu popularitāte, rentabilitāte, uzstādīšanas vienkāršība, zemas automašīnu kopņu stieņu uzturēšanas un apkalpošanas izmaksas, un elektrisko transportlīdzekļu uzlādes infrastruktūras attīstība ir daži no galvenajiem faktoriem, kas veicina pieprasījuma pieaugumu pēc automašīnu kopņu stieņiem. Turklāt, sagaidāms, ka tehnoloģiskā attīstība elektrisko transportlīdzekļu ražošanā un uzlādes infrastruktūrā dos labumu pasaules automobiļu kopņu tirgum. Saskaņā ar tirgus pētījumiem, šo faktoru dēļ, paredzams, ka tirgus radīs vairāk nekā $170 miljonu ieņēmumus 2030, pieaug ar CAGR no 24.6% no 2021-2030.

Pie kabeļiem piemetinātas cietas kopnes

Kopņu izmantošanas priekšrocības:
• Samaziniet iekārtu izmaksas un paātriniet uzstādīšanu
• Spēja pievienot, viegli un ātri noņemiet vai pārvietojiet barošanas avotus bez dīkstāves
• Droši un ļoti elastīgi, jo dažus spraudņus var atvienot un atkārtoti pievienot bez strāvas pārtraukuma
• Nav nepieciešama regulāra apkope
• Paplašināšana vai atjaunošana ir ātrāka un lētāka
• Videi draudzīgāks, jo parasti ir nepieciešams mazāks uzstādīšanas materiāls, un kontaktligzdas ir atkārtoti lietojamas un viegli pārvietojamas
• Plakanie vadītāji aizņem mazāk vietas un ir 70% augumā īsāks
• Var atbalstīt 15% vairāk jaudas nekā kabeļiem ar tādu pašu šķērsgriezuma laukumu
• Mazāks svars un iepakošanas vieta, labāka elastība. Piemēram, 160 mm² Elastīgs plakans alumīnijs (Ff-al) kabeļi ir novatorisks un alternatīvs risinājums 200 mm² apaļie alumīnija kabeļi.
• Stiprināšana ar skrūvēm, visuzticamākais šodien pieejamais process un lētāks. Bet tas pievieno papildu daļas (skrūves) un prasa noteiktas griezes momenta vērtības
• Efektīva siltuma izkliede – efektīvāka nekā savītais kabelis
• Dažādas konstrukcijas – varš un alumīnijs, stingrs vai elastīgs, laminēts. skatīt attēlu 1
• Iekšējam akumulatoram nav nepieciešama elektromagnētiskā saderība
• Veicināt automatizāciju, uzlabot drošību un kvalitāti
Figūra 1 – Dažādu kopņu piemēri – stingras, elastīgs, pielāgoti dizaini

Cietās kopnes, kas savienotas ar plakaniem pītiem vadiem

4. Kopnes materiāla un izmēra nozīme
Kopnes parasti ir izgatavotas no korozijizturīga vara, no misiņa vai alumīnija un ievietotas cietās vai dobās caurulēs. Kopnes stieņu forma un izmērs, vai plakanas sloksnes, cietie stieņi vai stieņi, nodrošina efektīvāku siltuma izkliedi, jo ir liela virsmas laukuma attiecība pret šķērsgriezuma laukumu.
Lai gan varš laika gaitā oksidējas, tas paliek vadošs, bet tas parasti nozīmē, ka lielāka jauda var virzīt elektrību pa virsmu. Lai gan tas pilnībā nenovērš ilgstošu oksidēšanos, tas ievērojami samazina ietekmi. Kopnes virsmas pārklāšana palīdzēs novērst oksidēšanos.
Kopņu pārklājumi parasti kalpo trim galvenajiem mērķiem:
1. Novērš koroziju
2. Uzlabot elektrovadītspēju
3. Kosmētikas nolūkos
Laminētas kopnes izmanto, lai izvairītos no cirkulācijas strāvas paralēlās komutācijas ierīcēs jaudas elektroniskajās shēmās. Papildus svarīgajiem lietojumiem elektriskajos transportlīdzekļos, tai ir arī plaši pielietojumi saules un vēja enerģijas savākšanā un sadalē, pateicoties tā zemajām induktivitātes īpašībām. Efektīvāka un izdevīgāka metode ir izolējoša epoksīda pārklājuma pulvera izmantošana. Epoksīda pārklājuma pulveriem ir ārkārtīgi augsta dielektriskā izturība, un tos var tieši savienot ar kopnes vara, alumīnija vai sudraba pārklājuma slāņi.
Kopnes izmērs ir atkarīgs no tā īpašā lietojuma. Visizplatītākie komerciālie un rūpnieciskie kopņu izmēri ir 40–60 ampēri, 100 ampēri, 225 ampēri, 250 ampēri, 400 ampēri, un 800 ampēri.
Pašreizējie automobiļu lietojumos izmantoto kopņu izmēri ir 35, 50 vai 90 mm².

Plakans pīts kabelis, kas cietināts un metināts ar ultraskaņas metināšanu

Kopnes ir pieejamas divos materiālos: varš un alumīnijs. Galvenās atšķirības, kas jāņem vērā, izvēloties materiālus, ir:
• stiepes izturība
• Strāvas nestspēja
• Pretestība
• svars
• izmaksas
Alumīnija kopnes ir zemākas izmaksas un labi darbojas augsta mitruma apstākļos. Bet alumīnijam ir zemāka strāvas jauda un mazāka pretestība nekā vara. Varam ir labākas termiskās īpašības nekā alumīnijam.
Kopņu ražotāji var pārskatīt minimālās prasības kopnēm EV/HEV vai citiem enerģijas sadales lietojumiem, detalizēti norādot izmaksu un materiālu izvēles kompromisus ar veiktspēju. Protams, EV/HEV jaudas sadales lietojumiem, vadītāja drošība ir papildu problēma. Izvēloties kopņu materiālus, jāsasniedz visaugstākā iespējamā uzticamība, ne tikai lai izpildītu transportlīdzekļa garantijas prasības, bet arī vadītāja un pasažieru drošībai.
Vadītāju izmēru aprēķināšana ir īpaši svarīga kopņu elektriskajai un mehāniskajai darbībai. Pašreizējās pārvadāšanas prasības nosaka minimālo vadītāja platumu un biezumu. Mehāniskie apsvērumi ietver stingrību, montāžas caurumi, savienojumiem, un citi apakšsistēmas elementi. Vada platumam jābūt vismaz trīs reizes lielākam par vadītāja biezumu. Izciļņu un montāžas caurumu pievienošana maina vadītāju šķērsgriezuma laukumu, potenciālo karsto punktu radīšana autobusu stieņos. Lai izvairītos no karstajiem punktiem, jāņem vērā maksimālā strāva uz šķēlumu vai izbeigšanu.

Kopnes metinātas uz LEONI savienojošām skrūvēm

5. Cietas un elastīgas kopnes
Vēl viena būtiska atšķirība, kas jāņem vērā, ir cietās kopnes pret. elastīgās kopnes. Automobiļu lietojumiem EV akumulatoros, tiek izmantotas cietās kopnes (skatīt attēlu 2). Elastīgās kopnes tiek izmantotas īsās sekcijās, kad montāžai vai pielietošanai ir jāpārvieto noteikta vieta. Tas kalpo kā elektrisks "džemperis". Elastīgas kopnes piemērs ir parādīts attēlā 3.
Elastīgajām kopnēm ir vairāki plāni vara vai alumīnija slāņi, un tās ir paredzētas efektīvai enerģijas sadalei maiņstrāvas vai līdzstrāvas sistēmās. Lodējiet vara folijas kaudzi montāžas zonā tā, lai gali būtu stingri savienoti, bet vidus paliktu elastīgs. Piemēri lietojumiem, kuriem nepieciešamas elastīgas kopnes, ietver:
• Elektriskā, hibrīdauto un degvielas šūnu transportlīdzekļi
• Sadales iekārtas un transformatori enerģētikas un ārzonas rūpniecībai
• Ģeneratoru pielietojums kuģu būves nozarē
• Transformatori un uzlādes stacijas
• Sadales iekārtas un apakšstacijas dzelzceļa lietojumos, ķīmiskās rūpnīcas un augstsprieguma elektroenerģijas sadale
• Ģeneratora barošanas saite
• Elektrības pieslēgumi sadales skapī

Automobiļu kopņu pielietojums nākotnē
Kopnes inovācija ārpus akumulatora bloka nākotnē būs aktuāla tēma, lielas jaudas pārsūtīšana no uzlādes ieejas uz akumulatoru un pēc tam uz citiem lieljaudas motoriem un iekārtām (skatīt attēlu 4).
Pieaug visu oriģinālo iekārtu ražotāju un līmeņa interese par kopnēm 1 piegādātājiem, galvenokārt augstsprieguma lietojumiem. Šodien, akumulatoru komplektos ir aptuveni 15-20 kopnes. Iepakojuma ārpusei, ir nepieciešams automatizēts maskēšanas process, kas mūsdienās neeksistē. Pagaidām, uzmanība tiek pievērsta akumulatoram.
Tā kā nākotnes inovācijas palielina bateriju komplekta ārējo kopņu izmantošanu, šie jaunie pielietojumi radīs ievērojamas iespējas ultraskaņas metināšanai, lai uzlabotu kopņu konstrukciju turpmāko savienojumu projektu vispārējo kvalitāti. Ultraskaņas metināšana, īpaši vērpjot metināšanas tehniku, ļauj metināt lielākus izmērus, maiga vibrācija, un iespēja pievienoties grūtāk sasniedzamām vietām. Attīstoties nozarei, šīs iespējas ļaus tālāk izmantot kopnes ārpus EV akumulatoru komplektiem. Figūra 5 sniegti vairāki piemēri tam, kā ultraskaņas metināšanu var ieviest nākotnē elektrisko transportlīdzekļu lietojumos.
Tādi uzņēmumi kā Tesla, BMW un Ford virza kopņu izmantošanu ārpus akumulatora bloka. Nesen, globālais tehnoloģiju uzņēmums APTIV iegādājās Itālijas uzņēmumu Intercable par aptuveni $600 miljonu, aktīvi cenšas izmantot kopnes lielas jaudas sadalei ārpus akumulatora. BMW, viens no trīs lielākajiem klientiem, uzrāda spēcīgas pazīmes, ka tiek īstenots šis jaunais elektroenerģijas sadales veids. Saujiņa citu uzņēmumu izstrādā ekranētas kopnes ASV un Eiropā.

7 Problēmas, ar kurām saskaras lietojumprogrammas ārpus akumulatora:
1. Kopnei ārpus akumulatora bloka jābūt ekranētai, kas pašlaik nav pieejams – akumulatoram ir apvalks, kas ir noslēgts un aizsargāts pret elektromagnētiskiem traucējumiem.
2. Problēma rodas, kad kopnes ir jāizliek apkārt – tās var būt pārāk stīvas vai bojātas līkumu stūros
3. Skrūvju pieskrūvēšanas procesā ir nepieciešamas papildu detaļas un noteiktas griezes momenta vērtības. Kopnes ar skrūvju caurumiem var nomainīt kopnēm, kas nav paredzētas akumulatoru komplektiem
4. Korozijas dēļ, alumīnija kopnēm ir nepieciešami pārklāti skrūvju caurumi
5. Lai atvieglotu automatizāciju, spailes ir savienotas ar cieto kopni
6. Automatizācija vēl nav pilnībā ieviesta ekranēšanas dēļ
7. Metinātām šuvēm un mezgliem var būt nepieciešami jauni standarti un verifikācija

8 Pašreizējie kopņu stieņu pielietojumi ultraskaņas metināšanā
Ultraskaņas metināšanas tehnoloģija ir pārbaudīts savienošanas process, ko autoražotāji arvien vairāk izmanto elektrisko transportlīdzekļu kabeļa un termināla savienojumiem., kopnes, akumulatoru ražošana un spēka elektronika. Lineārā lodēšana ir tradicionālāka un labi zināma tehnika, ko izmanto visi iekārtu ražotāji, un tas ir standarta process vadu savienošanai.. Tomēr, tāpat kā daudzi citi pievienošanās procesi, lineārajai metināšanai ir izmēru ierobežojumi, metināšanas grūtības mazākos apgabalos un noteiktās ģeometrijās, metināšanas orientācijas problēmas, un vibrācijas ietekme uz perifērajām sastāvdaļām.
Telsonic Twist SONIQTWIST® un PowerWheel® tehnoloģijas nodrošina inovatīvus risinājumus elektrisko transportlīdzekļu savienojamības lietojumprogrammām, kas iepriekš nebija iespējamas. Šīs novatoriskās tehnoloģijas ļauj izveidot daudzas savienojumu konstrukcijas, kas saistītas ar kopņu lietojumiem, kur lineārā metināšana nebūtu iespējama. Jau ir mazāki kopņu pielietojumi, kuros savienojumiem izmanto ultraskaņas metināšanu. Ultraskaņas metināšana ir vēlamais savienošanas process daudzām kopnēm, piemēram, elastīgas plakanas kopnes līdz 160 mm². Nākotnē, būs daudz jaunu lietojumu, izmantojot ultraskaņas metināšanu vadu instalācijas kopņu ieviešanā. Tālāk ir aprakstīti daži no esošajiem ultraskaņas metināšanas lietojumiem kopņu lietojumos.

9 Elastīgo kopņu sacietēšana
Elastīgām kopnēm, lai tās varētu piestiprināt, savienojuma daļā ir nepieciešama sacietēšana (pievienot) pie standarta kabeļiem vai savienotājiem. Dažos gadījumos, kabeļu vai spaiļu savienošanu un nostiprināšanu var veikt vienā lodēšanas posmā. Atkarībā no elastīgās kopnes kopējiem izmēriem, Metāla ultraskaņas metināšana var būt augstas kvalitātes, ekonomisks risinājums. Izmantojot vērpjot metināšanas procesu, materiāla šķērsgriezumi līdz 200 mm² var metināt. Šis metināšanas paņēmiens novērš savienojuma materiāla sacietēšanu, kas var izraisīt materiāla trauslumu un ievērojamas materiāla īpašību izmaiņas. Papildus, Koagulāciju var automatizēt ar Telsonic ierīcēm, piemēram, TT7 PowerWheel®, kā parādīts pieteikumos attēlos 6 un 7.

Figūra 6 – TT7-Tonic Power Wheel®

Figūra 7 – Cietu lokanu kopņu un cieto kopņu metināšana uz cietām kopnēm, izmantojot TT7 Telsonic PowerWheel®

10 kopnes metinātas pie standarta kabeļa
Dažās lietojumprogrammās, kopnes stieņi ir pielodēti pie oranžā kabeļa, kas tiks pielodēts pie strāvas savienotāja. Figūra 8 parādīts piemērs īsam kabelim, kas metināts ar savītu kabeli. Metinot īsus kabeļus abos galos, var būt nekonsekventa metinājuma kvalitāte, jo pirmā metinājuma šuve var kļūt vājāka otrās metināšanas radītās vibrācijas dēļ. USCAR-38 ir nepieciešams pārbaudīt kabeļus mazāk nekā 500 mm garumā. Vērpes metināšanas izmantošana nodrošina tik maigu vibrāciju, ka pētījumi to ir pierādījuši, atkarībā no termināļa konstrukcijas, ietekme uz savītiem kabeļiem un elastīgajām kopnēm ir daudz mazāka (skatīt attēlu 9). Tas ļauj pielodēt kopā īsākus kabeļus un atbilstošus savienotājus.

Figūra 8 – Cieta kopne, kas metināta ar standarta kabeli

Figūra 9 – Īss kabelis (200 mm) pielodēti abos galos

11 Plakani pīti kabeļu šuves
Dažos gadījumos, ražotāji oranžo kabeļu vietā izmanto plakanos pītos kabeļus. Plakanie pītie kabeļi tiek sametināti un automātiski sagriezti daļās ar noteiktu garumu un šuvēm abos galos (skatīt attēlu 10). Pīti kabeļi ar metinājuma šuvēm abos galos tiek saukti arī par šuntiem. Ultraskaņas metināšanas izmantošanas priekšrocība šunta ražošanā ir tāda, ka, ražojot šuntu un metinot šuntu pie kopnes, ir nepieciešams minimāls siltums. (skatīt attēlu 11). Tas novērš trauslu šķiedru veidošanos un neparasti plānu dzīslu skrāpējumu, ko izraisa pretestības metināšanas radītais karstums (cita tehnika, ko var izmantot).

Figūra 10 – Cietas kopnes, kas savienotas ar plakaniem pītiem džemperiem

Figūra 11 – Plakans pīts kabelis, kas cietināts un metināts ar ultraskaņas metināšanu

12- Kopņu vērpes metināšanas pielietojuma iespēja
Elastīgās kopņu folijas ir laminētas/pārklātas ar tādiem materiāliem kā varš, lai novērstu oksidācijas problēmas. Cietām kopnēm, skrūvju caurumu savienojumiem jābūt pārklātiem. Alumīnija cietajām kopnēm, savienojošajiem kontaktiem jābūt vara. Tāpēc, tiek izmantotas vara paplāksnes un savienotas ar kopņu stieņiem ar vērpjot lodēšanu (skatīt attēlu 12). Pārbaudītā SONIQTWIST® tehnoloģija, kā arī Telsonic TSP metināšanas iekārta (att. 13) var izmantot šai lietojumprogrammai.

Figūra 12 – Vara uzgrieznis piemetināts pie Al kopnes, izmantojot Telsonic twist metinātāju SONIQTWIST®

Figūra 13 – Telsonic SONIQTWIST® TSP
Lielbritānijas automašīnu ražotājs Jaguar pašlaik izmanto SONIQTWIST® un PowerWheel® metināšanas iespējas strāvas sadales kopņu komplektiem.. Uzņēmums izmantoja kopnes, nevis vara kabeļus, lai ievērojami samazinātu F-TYPE sporta automašīnas svaru un izmaksas (skatīt attēlu 14). Katra kopne vada strāvu no akumulatora transportlīdzekļa bagāžniekā uz elektroiekārtām motora nodalījumā. Tā kā alumīnija relatīvais blīvums ir ievērojami zemāks nekā vara, alumīnija stieņu svars ir tikai 40% uz 60% tradicionālajiem vara kabeļiem. Tas var ietaupīt līdz pat 3 kg tikai akumulatora savienojumu ziņā.
Figūra 14 – pie kopnēm piemetinātas LEONI savienojošās skrūves

13 Secinājums
Novatoriskajam un strauji augošajam elektrisko transportlīdzekļu tirgum ir nepieciešami jauni un attīstoši risinājumi, lai risinātu nākotnes izaicinājumus. Drīzumā, augstsprieguma kopņu izmantošana aizstās dažus pašreizējos augstsprieguma kabeļu galu lietojumus. Tā kā nozare virzās uz kopņu izmantošanu ārpus akumulatora, jauni izaicinājumi radīsies pirms kopņu instalācijas standartizācijas ieviešanas automobiļu rūpniecībā. Tā kā jauniem lietojumiem ir nepieciešami novatoriskāki metināšanas risinājumi, izaicinājumi radīsies visos līmeņos, ieskaitot metināšanas iekārtu ražotājus. Taču jauni procesi un koncepcijas nodrošinās efektīvākus un ekonomiskākus risinājumus vadu instalācijām elektrisko transportlīdzekļu tirgū. Vērpes metināšana ir kļuvusi par nozīmīgu savienošanas procesu nozarē. Papildus akumulatora kabeļu gala risinājumiem dažādiem savienotājiem, tehnoloģija nodrošina arī metināšanas risinājumus elektrisko transportlīdzekļu svara kontrolei, akumulatoru iepakojums, kopnes, akumulatoru ražošana un spēka elektronika. Lietojumprogrammu funkcionalitāte ir paplašināta, pārsniedzot iepriekš domāto.
Tā kā produktu dizaineri un procesu inženieri iepazīst vērpjot metināšanas procesu un tā iespējas, tehnoloģija palīdzēs virzīt elektrisko transportlīdzekļu nozari uz nākamo līmeni. Ciešākas darba attiecības starp oriģinālo iekārtu ražotājiem, Līmenis 1 piegādātāji un iekārtu piegādātāji ir nepieciešami, lai vadītu kopņu izmantošanu. Mēs noteikti uzzināsim vairāk un savlaicīgi ieviesīsim inovatīvas idejas. Taču ultraskaņas metināšana neapšaubāmi būs daļa no risinājuma, lai sasniegtu zemākas materiālu izmaksas, svara un telpas samazināšana, un darbietilpīgi ražošanas procesi.