Sammenligning av ultralydsveising og U-formede krympetrådseler

Omfattende sammenligning av ultralydsveising og krympeledninger av U-type
jeg. Arbeidsprinsipp

Ultralydsveising
Gjennom høyfrekvent mekanisk vibrasjon (vanligvis 20kHz eller 40kHz), metallkontaktflaten gnis for å generere varme, og molekylær fusjon oppnås i fast tilstand. Den tilhører solidfase sveiseteknologi. Ingen strøm eller høytemperatur varmekilde er nødvendig for å unngå oksidasjons- og sprutproblemer.

U-form av kobberterminaler Åpne tønner krympetrådkabel Hurtigkobling Butt Docking Connector Sortimentsett

Høykvalitets U-form U-type bil ledningsnett koblinger Kobber messing krympeforbindelser for 6-10 mm2 kabel

Ledningssett for elektriske kontakter med ring, Spade, Rumpe, Rask frakobling, Crimp wire seler

U-type krymping
Kaldstempling av flere ledninger ved hjelp av U-formede terminaler, mekanisk forbindelse gjennom friksjon generert av fysisk deformasjon. Prosessen er enkel, men det kan være små hulrom inni på grunn av utilstrekkelig deformasjon.

Iii. Prosess og kostnad

Utstyrsinvestering
Startkostnaden for ultrasonisk sveisemaskin er høy (spesielt sveisehode og høypresisjonsparameterjustering er nødvendig), men de langsiktige vedlikeholdskostnadene er lave; U-type krympeutstyr har lave kostnader, men terminaler og former må skiftes ut ofte.

Produksjonseffektivitet
Ultralydsveising har høy hastighet (<1 sekund/punkt), som egner seg for masseproduksjon; U-type krymping krever manuell assistanse for å justere posisjonen til ledningen, og effektiviteten er litt lavere.
Materialkrav
Ultralydsveisehoder krever spesielle legeringer med høy slitestyrke (som titanlegeringer), og produksjonsprosessen er kompleks; U-formede terminaler er for det meste kobber- eller aluminiumslegeringer, med høy grad av standardisering.

IV. ‌Miljøvern og sikkerhet‌
Ultralydsveising har ingen gnister, krever ikke loddetinn eller flussmiddel, og er i tråd med trenden med grønn produksjon‌;
U-formet krymping er avhengig av fysisk deformasjon, og selv om det ikke har noen utslipp, det krever behandling av metallavfall.

V. ‌Typiske applikasjonsscenarier
‌Prioritert ultralydsveising:
Høyspent ledningsnett for nye energikjøretøyer, kommunikasjonslinjer om bord (som CAN-buss), presisjonssensor ledningsnett, og andre felt som har strenge krav til lav motstand og høy pålitelighet. ‌Prioritert U-formet krymping:
Vanlige lavspent ledningsnett, ledningsnett til rimelige kjøretøy, og midlertidige reparasjonsscenarier.

Sammendrag
Ultralydsveising har flere fordeler i ytelse, varighet, og miljøvern, men kostnadene er høyere; U-formet krymping er kjent for sin økonomi og fleksibilitet, og er egnet for konvensjonelle scenarier. Selve utvalget må evalueres grundig i kombinasjon med spesifikke prosesskrav, kostnadsbudsjetter, og produktposisjonering.

Isolert U-type gaffel rød-blå terminalsett Elektrisk ledning Kabel Crimp Spade Ring Connector Sortiment

Ultrasonisk metallsveising av terminaler med isolasjonskrympe – erminal sveisemaskin, Strippe- og krympemaskin

Nettoverdien av ultrasonisk metallsveiseprosess

Ultralydsveising og U-formet krymping er mye brukt i selskapet som de to hovedmetodene for å koble ledninger til biler. Denne artikkelens ledningsnettingeniør introduserer hovedsakelig de to tilkoblingsmetodene mellom ledninger, ultralydsveising og U-formet krymping, innen produksjon og produksjon av ledningsnett til biler. En komparativ analyse av fordeler og ulemper ved disse to metodene ble utført, som kan gi en referanse for valg av tilkoblingsmetoder mellom ledninger i produksjonsprosessen av ledningsnett til biler.

Ettersom funksjonene til elektriske bilapparater blir mer og mer komplekse, og det er flere og flere varianter, ledningsnettet fungerer som medium for signaloverføring mellom ulike elektriske apparater i bilen. Løfteforholdene mellom ledningsnettledninger blir mer og mer komplekse, og det er flere og flere innsjekkingspunkter mellom ledningene. For eksempel, det er hundrevis av punkter som sitter fast i førerhusets ledningsnett på tunge lastebiler.
Derfor, stanseprosessen er en svært viktig del av krympeprosessen for ledningsnettet. Spørsmål som valg av stansemetoder og valg av stanseutstyr må vurderes av ledningsnettprosessdesignere og til og med bedriftsproduksjon.

1 – De viktigste metodene og introduksjonen av innsjekking av billedningsnett
I bilindustrien ledningsnett, stansing refererer til å koble de eksponerte kobbertrådene etter å ha fjernet isolasjonen til hver ledning ved sveising eller krymping for å danne en løkke. Det fastlåste punktet refererer til posisjonen der hvert ledningsnett sitter fast. I henhold til plasseringen av det fastlåste punktet mellom ledningene, stansemetoden kan deles inn i åpningsstansing og dokkingstansing.
Åpen stansing betyr at hovedledningen er en hel leder og klempunktet er på hovedledningen men ikke i begge ender av hovedledningen. De resterende ledningene sveises i posisjonen der hovedledningens isolasjon er strippet av, så det kalles også mid-stripping punch.
Butt punching betyr at klempunktet er i enden av ledningen, og den ene enden av ledningen er koblet til den ene enden av andre ledninger som må stanses gjennom krymping eller sveising. Det kan være én leder og flere ledere, eller to eller flere ledere og flere ledere. Ledningene der begge ender er involvert i stansing kalles overgangstråder. Ensidig stansing er en spesiell måte å stanse på, det er, alle ledninger er sveiset eller krympet på samme side. Åpningspunch-in og docking punch-in er vist i figuren 1.
Figur 1, Skjematisk diagram over wirestripping og dokking.
Avhengig av utstyr og prinsipper, stansing kan deles inn i to typer: ultralydsveising og krymping av U-formede deler.
Ultralydsveising er en sveisemetode som bruker høyfrekvent mekanisk vibrasjon for å rekombinere overflaten av sveisematerialet. Det er en prosess mellom kaldtrykksveising og friksjonssveising. Den konverterer lavfrekvent elektrisitet til høyfrekvent elektrisitet, konverterer deretter høyfrekvent elektrisk energi til høyfrekvent mekanisk vibrasjonsenergi, og overfører deretter den høyfrekvente mekaniske vibrasjonsenergien til overflatene til de to metallene som må sveises. Og påfør et vertikalt trykk på sveiseoverflaten, får de to metalloverflatene til å gni mot hverandre for å generere varmeenergi for å smelte metallet, og under det korte presset, smelten vil danne en fusjon mellom de molekylære lagene når bindingsoverflaten størkner.
Prinsippet for ultralydsveising er vist i figuren 2. For krymping av U-formede deler, de U-formede delene og krympemaskinen velges basert på den totale tråddiameteren til kontaktene. En spesiell krympedyse og kjever er utviklet for hver type U-formet del, og deretter kaldstemples to eller flere ledninger sammen ved hjelp av U-formet krympeutstyr. U-formet stykke krymping er en enkel fysisk klem av kobbertråden til ledningen gjennom den U-formede delen av metallstykket, og overflatefriksjonen mellom tilstøtende kobbertråder brukes for å sikre forbindelsen mellom ledningen og det U-formede stykket.
Figur 2 Skjematisk diagram av ultralydsveiseprinsippet

2 – Sammenlignende analyse av ultralydsveising og krymping av U-formede deler
2.1 Komparativ analyse av ledende egenskaper
Spenningsfall er en viktig indikator på den ledende ytelsen til en ledning. Det såkalte spenningsfallet refererer til potensialforskjellen som dannes over motstanden når strømmen flyter. I henhold til Ohms lov U=RI, når strømmen til kretsen er konstant, spenningen er proporsjonal med motstanden, det er, jo større motstand, jo større spenningsfall, og jo mindre motstand, jo mindre spenningsfall. Spenningsfallet U for en isolert leder beregnes som:
U=IPL/A
(1) I formelen, U—spenningsfall; P—resistivitet; L—wirelengde; A – ledningstverrsnittsareal.
U-formet krymping er en enkel ekstrudering av kobbertråden til lederen for å forårsake fysisk deformasjon av kobbertråden for å skape en forbindelse gjennom friksjon. Tilstøtende kobbertråder i ledningen er fortsatt uavhengige metallenheter og kan ikke være i fullstendig kontakt for å danne hull. Eksistensen av disse tomrommene er uunngåelig, som vil føre til at resistiviteten P til krympedelen øker, spenningsfallet U å øke, og ledningsevnen reduseres, og reduserer dermed overføringskvaliteten til elektriske signaler. Påvirker normal drift av elektrisk og elektronisk utstyr. Etter ultralydsveising, de tilstøtende metallene er smeltet sammen til en helhet, som gir en bedre tetthet enn sveisedelen av U-formede deler. Det vil ikke være tomrom, resistiviteten er lav og nær null, spenningsfallet ved ultralydsveising er lavere under de samme forholdene, og ledningsevnen og signaloverføringskvaliteten er bedre. I tillegg, ultralydsveisedelen har lavere motstand enn den U-formede delen krymping, som reduserer varmeakkumuleringen forårsaket av kontaktmotstand. Til en viss grad, kvalitetsfaren ved brenning av ledningsnett forårsaket av lokal temperaturøkning på ledningsnettet unngås.

2.2 Komparativ analyse av bruksomfang
Ultralydsveising er veldig effektivt for å forbedre signaloverføringskvaliteten og strømoverføringskapasiteten til ledninger, og kan også forbedre stabiliteten til elektriske bilsystemer. For eksempel, ledninger med et tverrsnittsareal på 10 mm2 eller mer og Controller Area Network (KAN) ledninger krever vanligvis ultralydsveising. Imidlertid, ultralydvibrasjoner vil ødelegge belegget. Kobberoverflatebelegg som sølvbelegg, sinkbelegg, tinnbelegg, osv. kan forhindre oksidasjon og forbedre ledningsevnen. Tinnplettering av kobbertråd har stor innvirkning på ultralydsveising. Smeltepunktene til tinn og kobber er svært forskjellige. Under sveising, tinnlaget er raskt i smeltet tilstand, blokkerer dermed kombinasjonen av kobberatomer og påvirker sveisekvaliteten. For belagte ledninger, U-formet krymping er vanligvis nødvendig.

2.3 Sammenlignende analyse av sveisekvalitet
Ultralydsveisematerialer har metallegenskaper som er ikke-smeltende og ikke-skjøre, og er minimalt påvirket av ekstern fuktighet, støv, olje og gass. Det er ikke lett å forårsake korrosjon, oksidasjon og andre uønskede forhold i kobbertråden, og unngår dermed forringelse av ledningsnettets ledningsevne og signaloverføringsytelse, og påliteligheten til fast forbindelse er høy. Det er restspenninger i trådkjernen ved krympedelen av de U-formede delene, og det er fare for at metallstempling kommer tilbake, og det er fare for oksidasjon og rust under tøffe arbeidsforhold. Ikke så pålitelig som ultralydsveising. Ultralydsveising har en rektangulær form ved sveisepunktet, uten løse kjernetråder, ødelagte ender eller sprukne kjerneledninger, og ledningene er ikke bøyd og føres rett ut fra smeltepunktet. Ultralydsveising kan forårsake overdreven sveiseglimt og stikke hull på det beskyttende varmekrympbare røret; enden av ledningskjernen strekker seg for å overlappe ledningsisolasjonslaget; ledningen kommer ikke ut i en rett linje fra fusjonspunktet; trådkjernen flyr ut og gjennomborer det beskyttende varmekrympbare røret. Et defekt produkt forårsaket av en eller flere ødelagte kjernetråder på grunn av sveiseprosessen (generelt, det kreves at antall manglende kjernetråder for hver ledning ikke overstiger 10%). Når U-formede deler krympes, trådkjernen kan fly ut og stikke hull i det beskyttende varmekrymperøret; enden av trådkjernen strekker seg for å overlappe trådisolasjonslaget; trådkappen presses av stansestykket; den totale diameteren til stansetråden samsvarer ikke med stansestykket, osv.

2.4 Komparativ analyse av kostnader
Ultralydsveising krever metallmaterialer med god seighet (lite mekanisk tap under lydbølgeoverføring). Derfor, de mest brukte materialene er aluminiumslegering og titanlegering. Imidlertid, ultrasonisk metallsveising krever at sveisehodet er slitesterkt (høyere hardhet kreves), som gjør valg av materialer vanskeligere, fordi hardhet og seighet er iboende motsetninger, som krever valg av svært høykvalitets stålmaterialer. For å maksimere den effektive levetiden til sveisehodet, kostnaden er veldig høy. Prisen på ultralydsveisemaskiner er generelt høyere enn for krympemaskiner, og den første investeringen er høyere. Ved bruk av U-formet krymping, Det kreves et U-formet stykke for hvert klempunkt i selen. Ledningsprodukter med mange fastkjørte punkter og store partier bruker et stort antall U-formede deler, som resulterer i høye kumulative kostnader. For eksempel, prisen på U-formede deler er 0.05 RMB/stk, og antallet klempunkter for førerhusets ledningsnett er 100 stykker/henger, deretter de totale kostnadene ved å produsere 1,000 førerhus ledningsnett U-formede deler er 5,000 RMB.

2.5 Komparativ analyse av operabilitet
Før ultralydsveising og krymping av U-formede deler, det er nødvendig å sortere ut de avisolerte kobbertrådene til de sveisede ledningene for å unngå problemer som forvrengte kobbertråder, grader, spredte kobbertråder, og kontaminering med fremmedlegemer.
Under ultralydsveiseprosessen, ledningene skal plasseres vertikalt overlappende, og ledningene med stort tverrsnitt skal være nær sveiseverktøyhodet under for å sikre tilstrekkelig sveising. Lederne skal plasseres mot amboltoverflaten, tett mot hverandre, for å gi tilstrekkelig soliditet etter sveising. Lengden på lederoverlappingen bør generelt være mellom 5 mm og 7 mm. Hvis den overlappende lengden er for kort, det er vanskelig å sikre sveisestyrken. Hvis den overlappende lengden er for lang, sveiseenden vil lett bli skjev, gjør det upraktisk for neste prosess. Oksidasjon, ødelagte ledninger, defekter og smelting av isolasjonslaget er generelt ikke tillatt på overflaten av sveiseskjøten. Det skjematiske diagrammet over ultrasonisk sveiseoperasjon er vist i figuren 3.

Figur 3, Skjematisk diagram av ultrasonisk sveiseoperasjon
U-formede deler krympeproduksjon er rask og utstyret er enkelt. I prinsippet, antall krympede ledninger for U-formede deler bør ikke overstige 5. Den anbefalte stablingsrekkefølgen for ledninger er fra tykk til tynn og fra topp til bunn. Lederen skal presses helt inn i den krympede delen av stansestykket. Trådendene skal være synlige på begge sider av det U-formede stykket og lengden (C) fra isolasjonen til stansestykket bør ikke være større enn 3 mm, og lengden på trådkjernen som strekker seg ut av stansestykket skal være 0≤B≤1 mm. Det skjematiske diagrammet for den U-formede komponentkrympeoperasjonen er vist i figuren 4.

Figur 4, U-formede deler krympeoperasjon skjematisk diagram

3 – Sammendrag
Ultralydsveising har lavere resistivitet, mindre spenningsfall, bedre elektrisk ledningsevne og høyere pålitelighet enn krymping av U-formede deler, men det krever en stor investering i utstyr, sveisehodet er dyrere, og den kan ikke sveise belagte metaller. Krymping av U-formede deler har et bredere bruksområde enn ultralydsveising, og utstyret er enkelt og lett å betjene. Imidlertid, U-formede deler bruker mye forbruksvarer. Sammenlignet med ultralydsveising, U-formede deler har høyere resistivitet, større spenningsfall, dårligere ledningsevne, og dårligere pålitelighet. . Produsenter av ledningsnett til biler bør gjennomføre en omfattende evaluering av disse to ledningstilkoblingsmetodene og gjøre fornuftige konfigurasjoner. Imidlertid, ultralydsveising, som en ny avansert sveiseteknologi, har åpenbare fordeler som overlegen ledningsevne og miljøvern, og er utviklingsretningen for produksjon av ledningsnett til bilindustrien.