Aluminiozko eroaleak gero eta gehiago erabiltzen direnez automobilgintzako kableatu-sortetan, artikulu honek aluminiozko potentzia-kableatu-sorten konexio-teknologia aztertzen eta antolatzen du, eta konexio-metodo desberdinen errendimendua aztertzen eta alderatzen du, geroago aluminiozko potentzia-kableatu-sorten konexio-metodoen hautaketa errazteko.
01 Orokorra
Automobilen kableatu-sortetan aluminiozko eroaleen erabilera sustatzen ari den heinean, pixkanaka handitzen ari da aluminiozko eroaleen erabilera kobrezko eroale tradizionalen ordez. Hala ere, kobrezko hariak ordezkatzen dituzten aluminiozko hariak aplikatzeko prozesuan, korrosio elektrokimikoa, tenperatura altuko mugimendua eta eroaleen oxidazioa dira aplikazio-prozesuan zehar aurre egin eta konpondu beharreko arazoak. Aldi berean, kobrezko hariak ordezkatzen dituzten aluminiozko hariak aplikatzean, jatorrizko kobrezko harien eskakizunak bete behar dira. Ezaugarri elektriko eta mekanikoak errendimenduaren degradazioa saihesteko.
Aluminiozko hariak aplikatzean korrosio elektrokimikoa, tenperatura altuko arrastatzea eta eroaleen oxidazioa bezalako arazoak konpontzeko, gaur egun lau konexio-metodo nagusi daude industrian, hots: marruskadura-soldadura eta presio-soldadura, marruskadura-soldadura, ultrasoinu-soldadura eta plasma-soldadura.
Jarraian, lau konexio mota hauen konexio-printzipioen eta egituren analisi eta errendimendu-konparaketa bat aurkezten da.
02 Marruskadurazko soldadura eta presiozko soldadura
Marruskadura bidezko soldadura eta presio bidezko lotura egiteko, lehenik kobrezko hagaxkak eta aluminiozko hagaxkak erabiltzen dira marruskadura bidezko soldadurarako, eta ondoren kobrezko hagaxkak estanpatzen dira konexio elektrikoak eratzeko. Aluminiozko hagaxkak mekanizatu eta moldatu egiten dira aluminiozko muturrak eratzeko, eta kobrezko eta aluminiozko terminalak ekoizten dira. Ondoren, aluminiozko haria kobre-aluminiozko terminalaren aluminiozko muturrean sartzen da eta hidraulikoki krimpatzen da kable-sorta tradizionaleko krimpatze-ekipoen bidez, aluminiozko eroalearen eta kobre-aluminiozko terminalaren arteko konexioa osatzeko, 1. irudian erakusten den bezala.
Beste konexio motekin alderatuta, marruskadura bidezko soldadurak eta presio bidezko soldadurak kobre-aluminio aleazio trantsizio-eremu bat osatzen dute kobrezko hagatxoen eta aluminiozko hagatxoen marruskadura bidezko soldaduraren bidez. Soldadura gainazala uniformeagoa eta trinkoagoa da, kobrearen eta aluminioaren hedapen termiko koefiziente desberdinek eragindako urradura termikoaren arazoa eraginkortasunez saihestuz. Gainera, aleazio trantsizio-eremuaren eraketak kobrearen eta aluminioaren arteko jarduera metaliko desberdinek eragindako korrosio elektrokimikoa ere eraginkortasunez saihesten du. Ondoren, bero-uzkurdura hodiekin zigilatzea erabiltzen da gatz-ihinztadura eta ur-lurruna isolatzeko, eta horrek ere eraginkortasunez saihesten du korrosio elektrokimikoa gertatzea. Aluminiozko hariaren eta kobre-aluminiozko terminalaren aluminiozko muturraren kurbadura hidraulikoaren bidez, aluminiozko eroalearen monofilamento egitura eta aluminiozko kurbadura muturraren barneko horman dagoen oxido geruza suntsitu eta zuritzen dira, eta ondoren hotza osatzen da hari bakarren artean eta aluminiozko eroalearen eta kurbadura muturraren barneko hormaren artean. Soldadura konbinazioak konexioaren errendimendu elektrikoa hobetzen du eta errendimendu mekaniko fidagarriena eskaintzen du.
03 Marruskadura bidezko soldadura
Marruskadura bidezko soldadurak aluminiozko hodi bat erabiltzen du aluminiozko eroalea tolestu eta moldatzeko. Muturreko aurpegia moztu ondoren, marruskadura bidezko soldadura egiten da kobrezko terminalarekin. Hari-eroalearen eta kobrezko terminalaren arteko soldadura-konexioa marruskadura bidezko soldaduraren bidez osatzen da, 2. irudian erakusten den bezala.
Marruskadura bidezko soldadurak aluminiozko hariak lotzen ditu. Lehenik, aluminiozko hodia aluminiozko hariaren eroalean instalatzen da tolestura bidez. Eroalearen monofilamentozko egitura plastifikatzen da tolestura bidez, zeharkako sekzio zirkular estu bat osatzeko. Ondoren, soldadura bidezko sekzioa lautu egiten da biraketa bidez prozesua osatzeko. Soldadura gainazalen prestaketa. Kobrezko terminalaren mutur bat konexio elektrikoaren egitura da, eta beste muturra kobrezko terminalaren soldadura konexio gainazala. Kobrezko terminalaren soldadura konexio gainazala eta aluminiozko hariaren soldadura gainazala soldatzen eta konektatzen dira marruskadura bidezko soldadura bidez, eta ondoren soldadura flasha moztu eta moldatzen da marruskadura bidezko aluminiozko hariaren konexio prozesua osatzeko.
Beste konexio motekin alderatuta, marruskadura soldadurak trantsizio konexio bat sortzen du kobrezko terminalen eta aluminiozko kableen arteko marruskadura soldaduraren bidez, kobrezko eta aluminiozko korrosio elektrokimikoa eraginkortasunez murriztuz. Kobre-aluminio marruskadura soldadura trantsizio eremua itsasgarrizko bero-uzkurdura hodi batekin zigilatzen da geroagoko fasean. Soldadura eremua ez da airearen eta hezetasunaren eraginpean egongo, korrosioa are gehiago murriztuz. Gainera, soldadura eremua aluminiozko kable eroalea zuzenean kobrezko terminalera konektatzen den lekua da soldadura bidez, eta horrek junturaren ateratze indarra handitzen du eta prozesatzeko prozesua errazten du.
Hala ere, desabantailak ere badaude 1. irudian agertzen diren aluminiozko kableen eta kobre-aluminiozko terminalen arteko konexioan. Marruskadura-soldadura kable-arnesen fabrikatzaileei aplikatzeko, marruskadura-soldadura ekipamendu berezi bereiziak behar dira, eta horrek moldakortasun eskasa du eta kable-arnesen fabrikatzaileen aktibo finkoetan egindako inbertsioa handitzen du. Bigarrenik, marruskadura-soldaduran Prozesuan zehar, kablearen monofilamento-egitura zuzenean marruskaduraz soldatzen da kobrezko terminalarekin, eta horrek barrunbeak sortzen ditu marruskadura-soldadura konexio-eremuan. Hautsaren eta beste ezpurutasun batzuen presentziak azken soldadura-kalitatean eragina izango du, soldadura-konexioaren propietate mekaniko eta elektrikoetan ezegonkortasuna eraginez.
04 Ultrasoinu bidezko soldadura
Aluminiozko harien ultrasoinu bidezko soldadurak ultrasoinu bidezko soldadura-ekipoak erabiltzen ditu aluminiozko hariak eta kobrezko terminalak konektatzeko. Ultrasoinu bidezko soldadura-ekipoaren soldadura-buruaren maiztasun handiko oszilazio bidez, aluminiozko hari monofilamentoak eta aluminiozko hariak eta kobrezko terminalak elkarrekin konektatzen dira aluminiozko haria osatzeko, eta kobrezko terminalen konexioa 3. irudian ageri da.
Ultrasoinu bidezko soldadura konexioa aluminiozko hariak eta kobrezko terminalak maiztasun handiko ultrasoinu uhinen eraginpean bibratzen direnean gertatzen da. Kobrearen eta aluminioaren arteko bibrazioak eta marruskadurak osatzen dute kobrearen eta aluminioaren arteko konexioa. Kobrea eta aluminioa aurpegi-zentratutako metalezko kristal-egitura kubikoa dutenez, maiztasun handiko oszilazio-ingurune batean, baldintza honetan, metalezko kristal-egituran atomoen ordezkapena osatzen da aleazio-trantsizio-geruza bat osatzeko, korrosio elektrokimikoa gertatzea eraginkortasunez saihestuz. Aldi berean, ultrasoinu bidezko soldadura prozesuan, aluminiozko eroale monofilamentoaren gainazaleko oxido-geruza zuritzen da, eta ondoren monofilamentoen arteko soldadura konexioa osatzen da, eta horrek konexioaren propietate elektrikoak eta mekanikoak hobetzen ditu.
Beste konexio motekin alderatuta, ultrasoinu bidezko soldadura ekipamendua kable-sortak fabrikatzen dituztenen artean ohikoa den prozesatzeko ekipamendua da. Ez du aktibo finko berrien inbertsiorik behar. Aldi berean, terminalek kobrezko estanpaziozko terminalak erabiltzen dituzte, eta terminalaren kostua txikiagoa da, beraz, kostu-abantaila onena du. Hala ere, desabantailak ere badaude. Beste konexio motekin alderatuta, ultrasoinu bidezko soldadurak propietate mekaniko ahulagoak eta bibrazio-erresistentzia eskasa ditu. Beraz, ez da gomendagarria ultrasoinu bidezko soldadura konexioak erabiltzea maiztasun handiko bibrazio-eremuetan.
05 Plasma soldadura
Plasma soldadurak kobrezko terminalak eta aluminiozko hariak erabiltzen ditu konexioetarako, eta gero, soldadura gehituz, plasma arkua erabiltzen da soldatu beharreko eremua irradiatu eta berotzeko, soldadura urtzeko, soldadura eremua betetzeko eta aluminiozko hariaren konexioa osatzeko, 4. irudian erakusten den bezala.
Aluminiozko eroaleen plasma soldadurak lehenik kobrezko terminalen plasma soldadura erabiltzen du, eta aluminiozko eroaleen krispazioa eta finkapena krimpazioaren bidez osatzen da. Plasma soldadura terminalek upel itxurako egitura bat osatzen dute krimpatu ondoren, eta ondoren terminalen soldadura eremua zinkdun soldaduraz betetzen da, eta krispatutako muturra zinkdun soldadura gehitzen da. Plasma arkuaren irradiaziopean, zinkdun soldadura berotu eta urtu egiten da, eta ondoren krimpazio eremuko kable-tartean sartzen da kapilaritate-ekintzaren bidez kobrezko terminalen eta aluminiozko kableen konexio-prozesua osatzeko.
Plasma bidezko aluminiozko kableek konexio azkarra osatzen dute aluminiozko kableen eta kobrezko terminalen artean, propietate mekaniko fidagarriak eskainiz. Aldi berean, krispatze-prozesuan, % 70etik % 80ra bitarteko konpresio-erlazio baten bidez, eroalearen oxido-geruza suntsitzen eta zuritzen da, errendimendu elektrikoa hobetuz, konexio-puntuen kontaktu-erresistentzia murriztuz eta konexio-puntuen berotzea saihestuz. Ondoren, gehitu zinkdun soldadura krispatze-eremuaren amaieran, eta erabili plasma-izpi bat soldadura-eremua irradiatu eta berotzeko. Zinkdun soldadura berotu eta urtu egiten da, eta soldadurak krispatze-eremuko hutsunea betetzen du kapilaritate-ekintzaren bidez, gatz-ihinztadurako ura lortuz krispatze-eremuan. Lurrun-isolamenduak korrosio elektrokimikoa gertatzea saihesten du. Aldi berean, soldadura isolatuta eta bufferratuta dagoenez, trantsizio-eremu bat sortzen da, eta horrek eraginkortasunez saihesten du irristatze termikoa gertatzea eta kolpe bero eta hotzetan konexio-erresistentzia handitzeko arriskua murrizten du. Konexio-eremuaren plasma soldaduraren bidez, konexio-eremuaren errendimendu elektrikoa hobetzen da eraginkortasunez, eta konexio-eremuaren propietate mekanikoak ere are gehiago hobetzen dira.
Beste konexio motekin alderatuta, plasma soldadurak kobrezko terminalak eta aluminiozko eroaleak isolatzen ditu trantsizio soldadura geruzaren eta indartutako soldadura geruzaren bidez, kobrearen eta aluminioaren korrosio elektrokimikoa eraginkortasunez murriztuz. Eta indartutako soldadura geruzak aluminiozko eroalearen muturreko aurpegia biltzen du, kobrezko terminalak eta eroalearen nukleoa airearekin eta hezetasunarekin kontaktuan ez egoteko, korrosioa are gehiago murriztuz. Gainera, trantsizio soldadura geruzak eta indartutako soldadura geruzak kobrezko terminalak eta aluminiozko hari junturak ondo finkatzen dituzte, junturen ateratze indarra eraginkortasunez handituz eta prozesatzeko prozesua erraztuz. Hala ere, desabantailak ere badaude. Plasma soldadura kable-arnesen fabrikatzaileei aplikatzeko, plasma soldadura ekipamendu dedikatu bereizia behar da, eta horrek moldakortasun eskasa du eta kable-arnesen fabrikatzaileen aktibo finkoetan inbertsioa handitzen du. Bigarrenik, plasma soldadura prozesuan, soldadura kapilaritateko ekintzaren bidez osatzen da. Krimpatze eremuko hutsuneak betetzeko prozesua kontrolaezina da, eta horrek plasma soldadura konexio eremuko azken soldadura kalitatea ezegonkorra da, eta horrek desbideratze handiak eragiten ditu errendimendu elektriko eta mekanikoan.
Argitaratze data: 2024ko otsailaren 19a