随着汽车电子产品和各种通讯设备进入汽车,对汽车线束传输的电信号的要求也日益苛刻。为应对这些高精度电压和信号传输的要求,传统的线束制造工艺上采用了一些特殊材料,比如双绞线、屏蔽线、镀金端子等。然而,在多数的电子控制设备和一些特殊信号上仍然显得无济于事,例如CAN控制器信号传输线路、安全气囊信号传输线路以及一些音频信号传输线路。现有的端子导线对压接工艺尽管采用了以上特殊材料,但在上述信号传输线路中,信号偶尔还是出现失真和较大衰减。超声波线束焊接机作为一种新型焊接技术正在逐渐替代传统设备。
超声波线束焊接机焊接样品
1 传统端子压接工艺的现状
采用传统压接工艺压接的汽车线缆,经解剖放大发现在铜丝与铜丝之间、铜丝与端子壁之间形成空洞。传统汽车线束生产工艺采用铜材冲制而成的接触件端子(连接器)与导线压接,仅对电线铜丝进行简单挤压,使铜丝产生物理变形,这样就有可能出现铜丝变形不足,在端子与导线进行压接后,必然形成上述空洞,这些空洞的存在,是不可避免的。而这些空洞的存在,必然导致压接部位电阻系数增加,导电性下降,从而影响电流和信号的传输质量,进而影响其他电器及电子设备的正常工作。同时,线束制作过程中因压接引起的质量缺陷,必将导致使用耐久性降低,并且易发热产生高温,形成线束烧损和汽车自燃质量隐患点。
2 超声波线束焊接机压接工艺分析
超声波线束焊接机压接是通过电晶体功能将工频50/60 Hz的电频转变成20000Hz或40000Hz的高频电能,供应给换能器,换能器将电能转换成高频机械振动能,调压装置将高频机械能传至超声波线束焊接机的焊头。振动通过焊头传递到需要焊接的两个金属表面,两个金属表面相互摩擦形成热能使金属表面熔化,在短暂的压力下可以使熔化物在粘合面固化时产生强分子键,最终形成金属分子层之间的熔合,整个周期通常是不到一秒钟便完成,但是其焊接抗拉摇摆强度却接近于一块原始材料。
3 超声波线束焊接机与打端子机工艺的区别
传统的端子压接是通过金属端子的U型部位对电线铜丝进行简单物理挤压,利用相邻铜丝之间的表面摩擦力来保证电线与端子之间的连接。超声波线束焊接机压接的导线在压接处呈矩形状,无松散的芯线和断头或裂开的芯线;而且,导线没有弯曲,而是在自熔合处呈直线引出,它的气密性和导电系数都要优于传统的端子压接工艺。