汽车线束超声波金属焊接技术

2021-04-16 15:35

当今世界环保经济观念深入人心，无论从电子、电气方面，人们对安全环保的观念都日益增强，尤其在汽车工业中，环保、经济、性能可靠性是近年来人们孜孜不倦追求的目标。众所周知，汽车线束是汽车电路的网络主体，汽车正常工作的神经元。没有线束汽车电路也就不存在。随着汽车制造对汽车零部件的要求越来越高，传统线束制造中的压接和焊接已暴露出诸多弊端，如：压接后接触电阻大；压接后机械强度保证不了还需要点焊，生产效率低，且点焊需要助焊剂和焊料，焊接过程灌溉，焊接点电阻较大，焊接易出现虚焊等问题。超声波金属焊接作为一种新型的先进的焊接技术，它的诸多优越性使得其在汽车线束中得到了较多的应用，尤其是出口线束及汽车上。大家如果看到网状纹路或条状纹路，基本都是采用超声波焊接的。

超声波金属焊接工艺是介于冷压焊和摩擦焊之间的一种工艺，其利用的是高频机械振动产生的高密度能量。超声波金属焊接的焊头机械振动平行于工件表面。焊接时，静压力通过焊头垂直作用在焊接表面上，同时叠加着高频振动的剪切力，当剪切力超过材料弹性极限时，工件接触表面部分地区开始发生滑移，这个剪切力在焊接过程中以每秒钟几万次的频率不断地改变方向，破碎并清除工件表面的污物，纯净金属表面开始呈多点状接触，随着高频振动的延续，纯净金属接触面积不断扩大，直到扩展为整个焊接区，与此同时在接触面上发生原子扩散，金属再结晶生成细晶粒组织结构并且呈现金属冷变形的特性。

目前汽车线束焊接生产工艺主要有压接和超声波焊接两种：压接就是利用端子将多股电线压在一起形成接头；超声波焊是利用超声波振动所产生的物理效应将线头结合起来。超声波线束焊接是目前汽车线束焊接的一种常见工艺，其原理是通过高频振动对焊接材料表面进行重组，超声波焊接具有能耗低、无污染、固焊、内阻低等优点，不改变焊接件的化学性能，焊接导电性优良。超声波应用于汽车线束焊接生产，最早于欧美流行，主要得益于国外超声波金属焊接技术的发展。二者相比较，压接生产速度快，设备简单，成本低，但是存在金属冲压反弹风险，并且在恶劣工况下存在氧化和生锈风险。所有这些风险均可导致接触不良。超声波焊接虽然初始投资较高，但是压接存在的这些风险在超声波焊接这里都不存在，并且由超声波进行焊接的线束电阻极低，基本接近于零。

与传统的压接点焊相比，超声波线束焊的优点如下： 1、焊接时间短，效率大大提高，快速而节能； 2、焊接材料不熔融、不脆弱导体特性； 3、熔合强度高，焊接后导电性能优越，电阻系极低或近乎零； 4、不需要任何助焊剂、气体、焊料； 5、焊接无火花、烟尘，环保安全； 6、焊接过程稳定，在线检测控制。

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