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汽車線束超聲波金屬焊接技術

2021-04-16 15:35
當今世界環(huán)保經(jīng)濟觀念深入人心，無論從電子、電氣方面，人們對安全環(huán)保的觀念都日益增強，尤其在汽車工業(yè)中，環(huán)保、經(jīng)濟、性能可靠性是近年來人們孜孜不倦追求的目標。眾所周知，汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡主體，汽車正常工作的神經(jīng)元。沒有線束汽車電路也就不存在。隨著汽車制造對汽車零部件的要求越來越高，傳統(tǒng)線束制造中的壓接和焊接已暴露出諸多弊端，如：壓接后接觸電阻大；壓接后機械強度保證不了還需要點焊，生產(chǎn)效率低，且點焊需要助焊劑和焊料，焊接過程灌溉，焊接點電阻較大，焊接易出現(xiàn)虛焊等問題。超聲波金屬焊接作為一種新型的先進的焊接技術，它的諸多優(yōu)越性使得其在汽車線束中得到了較多的應用，尤其是出口線束及汽車上。大家如果看到網(wǎng)狀紋路或條狀紋路，基本都是采用超聲波焊接的。

超聲波金屬焊接工藝是介于冷壓焊和摩擦焊之間的一種工藝，其利用的是高頻機械振動產(chǎn)生的高密度能量。超聲波金屬焊接的焊頭機械振動平行于工件表面。焊接時，靜壓力通過焊頭垂直作用在焊接表面上，同時疊加著高頻振動的剪切力，當剪切力超過材料彈性極限時，工件接觸表面部分地區(qū)開始發(fā)生滑移，這個剪切力在焊接過程中以每秒鐘幾萬次的頻率不斷地改變方向，破碎并清除工件表面的污物，純凈金屬表面開始呈多點狀接觸，隨著高頻振動的延續(xù)，純凈金屬接觸面積不斷擴大，直到擴展為整個焊接區(qū)，與此同時在接觸面上發(fā)生原子擴散，金屬再結晶生成細晶粒組織結構并且呈現(xiàn)金屬冷變形的特性。

目前汽車線束焊接生產(chǎn)工藝主要有壓接和超聲波焊接兩種：壓接就是利用端子將多股電線壓在一起形成接頭；超聲波焊是利用超聲波振動所產(chǎn)生的物理效應將線頭結合起來。超聲波線束焊接是目前汽車線束焊接的一種常見工藝，其原理是通過高頻振動對焊接材料表面進行重組，超聲波焊接具有能耗低、無污染、固焊、內(nèi)阻低等優(yōu)點，不改變焊接件的化學性能，焊接導電性優(yōu)良。超聲波應用于汽車線束焊接生產(chǎn)，最早于歐美流行，主要得益于國外超聲波金屬焊接技術的發(fā)展。二者相比較，壓接生產(chǎn)速度快，設備簡單，成本低，但是存在金屬沖壓反彈風險，并且在惡劣工況下存在氧化和生銹風險。所有這些風險均可導致接觸不良。超聲波焊接雖然初始投資較高，但是壓接存在的這些風險在超聲波焊接這里都不存在，并且由超聲波進行焊接的線束電阻極低，基本接近于零。

與傳統(tǒng)的壓接點焊相比，超聲波線束焊的優(yōu)點如下： 1、焊接時間短，效率大大提高，快速而節(jié)能； 2、焊接材料不熔融、不脆弱導體特性； 3、熔合強度高，焊接后導電性能優(yōu)越，電阻系極低或近乎零； 4、不需要任何助焊劑、氣體、焊料； 5、焊接無火花、煙塵，環(huán)保安全； 6、焊接過程穩(wěn)定，在線檢測控制。