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汽車線束超聲波金屬焊接技術(shù)

2021-04-16 15:35
當(dāng)今世界環(huán)保經(jīng)濟(jì)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(qiáng)，尤其在汽車工業(yè)中，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、性能可靠性是近年來人們孜孜不倦追求的目標(biāo)。眾所周知，汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)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(jī)械強(qiáng)度保證不了還需要點(diǎn)焊，生產(chǎn)效率低，且點(diǎn)焊需要助焊劑和焊料，焊接過程灌溉，焊接點(diǎn)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(jìn)的焊接技術(shù)，它的諸多優(yōu)越性使得其在汽車線束中得到了較多的應(yīng)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(jī)械振動產(chǎn)生的高密度能量。超聲波金屬焊接的焊頭機(jī)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(dāng)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(diǎn)狀接觸，隨著高頻振動的延續(xù)，純凈金屬接觸面積不斷擴(kuò)大，直到擴(kuò)展為整個焊接區(qū)，與此同時在接觸面上發(fā)生原子擴(kuò)散，金屬再結(jié)晶生成細(xì)晶粒組織結(jié)構(gòu)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(yīng)將線頭結(jié)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(jìn)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(diǎn)，不改變焊接件的化學(xué)性能，焊接導(dǎo)電性優(yōu)良。超聲波應(yīng)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(shù)的發(fā)展。二者相比較，壓接生產(chǎn)速度快，設(shè)備簡單，成本低，但是存在金屬沖壓反彈風(fēng)險，并且在惡劣工況下存在氧化和生銹風(fēng)險。所有這些風(fēng)險均可導(dǎo)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(fēng)險在超聲波焊接這里都不存在，并且由超聲波進(jìn)行焊接的線束電阻極低，基本接近于零。

與傳統(tǒng)的壓接點(diǎn)焊相比，超聲波線束焊的優(yōu)點(diǎn)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(dǎo)體特性； 3、熔合強(qiáng)度高，焊接后導(dǎo)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。