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CN106077938A - 一种铝线束超声波焊接工艺及其焊接端子 - Google Patents

一种铝线束超声波焊接工艺及其焊接端子 Download PDF

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CN106077938A
CN106077938A CN201610522256.8A CN201610522256A CN106077938A CN 106077938 A CN106077938 A CN 106077938A CN 201610522256 A CN201610522256 A CN 201610522256A CN 106077938 A CN106077938 A CN 106077938A
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CN
China
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solder
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CN201610522256.8A
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Inventor
李华章
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Kunshan Deke Auto Parts Co Ltd
Original Assignee
Kunshan Deke Auto Parts Co Ltd
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    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

本发明提出了一种铝线束超声波焊接工艺及一种焊接端子，包括以下步骤：S1：将焊接端子的焊接区域进行镀铝处理或者不电镀，其余部分镀锡，并将焊接端子固定于超声波焊接机的夹具上，所述焊接端子的开口向上；S2：取铝线头部剥皮，使线材外露，铝线头放置于端子的焊接区，未剥皮段卡合于焊接端子的开口处，启动超声波焊接机，超声波焊接机的焊头将铝线头和端子压紧，同时产生高频振动实现铝线与端子的高频摩擦，并靠本身摩擦产生的热量实现铜铝的融合，其焊接端子包括焊接部，所述焊接部上设有开口结构，所述开口结构包括位于所述焊接部两侧的支，本发明实现了焊接端子与铝线的直接可靠连接，包括电性能和机械性能。

Description

一种铝线束超声波焊接工艺及其焊接端子
技术领域
本发明涉及汽车连接线焊接领域，尤其是涉及一种铝线束超声波焊接工艺及其焊接端子。
背景技术
传统汽车线束主要是由焊接端子与铜线通过压接(表面接触)方式实现导通连接。铜丝之间，铜丝与端子之间是有细小间隙的，连接部位是有一定电阻的(远大于材料本身电阻)，随着车载振动及长期老化后压接部位易松动、氧化，从而引起接触不良，有线束局部发热甚至烧蚀的风险。
铜材线缆在制造和应用领域有充分的规范和标准。但是其4倍于铝的价格和资源匮乏，是制约我国铜电缆产业可持续性发展的根本。在满足同等电气性能的前提下，铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半，其直径约为铜芯电缆的1.1至1.2倍，价格比传统的铜芯电缆低10％至20％(有些企业称30％至50％)。
汽车线束重量约占汽车重量的1～2％。据统计，一辆高级汽车的线束使用量已达2km，重量在20～30kg。汽车每行驶100km，25kg重的线束消耗能量约50W，相当于燃烧0.1kg的燃油。研究表明，若汽车整车重量降低10％，燃油消耗可降低8％；车重每减轻100kg，百公里油耗可降低0.3～0.6L，CO2排放量可减少约5g/km。
由于铝线本身特点，铜铝接触易发生电化学腐蚀，易形成氧化层致使接触部位导电性不足,在机械负载下较铜易出现蠕变现象。因此如果采用传统铜-铜压接工艺是无法保障铜-铝线束的可靠性的，这就对铝线束的运用带来了挑战。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种铝线束超声波焊接工艺，包括以下步骤：
S1：将焊接端子的焊接区域进行镀铝处理或者不电镀，其余部分镀锡，并将焊接端子固定于超声波焊接机的夹具上，所述焊接端子的开口向上；
S2：取铝线头部剥皮，使线材外露，铝线头放置于端子的焊接区，未剥皮段卡合于焊接端子的开口处，启动超声波焊接机，超声波焊接机的焊头将铝线头和端子压紧，同时产生高频振动实现铝线与端子的高频摩擦，并靠本身摩擦产生的热量实现铜铝的融合。
优选的，所述焊头下压的同时实现端子开口结构将导线绝缘皮部位压紧。
优选的，所述焊接端子的焊接区套带胶热缩管进行密封处理。
一种焊接端子，包括焊接部，所述焊接部上设有开口结构，所述开口结构包括位于所述焊接部两侧的支脚，所述支脚一侧设有斜面，两个之间的斜面面向设置。
本发明提出的铝线束超声波焊接工艺有以下有益效果：
1.实现了焊接端子与铝线的直接可靠连接，包括电性能和机械性能。
2.减轻了线束重量，特别适合较长较粗线束的应用，如发动机前舱到后备箱或底盘的大平方线束。
3.因为连接导线采用的是铝线，价格较铜线便宜很多，可以有效降低线束成本，从而降低整车成本。
4、焊接的同时实现将铝线于焊接端子固定，增加工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的焊接端子侧面示意图；
图2为本发明的焊接端子俯视图；
其中，1-焊接区域，2-焊接端子，3-开口结构，4-斜面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、图2所示，本发明提出了一种铝线束超声波焊接工艺，包括以下步骤：
S1：将焊接端子2的焊接区域1进行镀铝处理或者不电镀，其余部分镀锡，并将焊接端子2固定于超声波焊接机的夹具上，所述焊接端子2的开口向上；
S2：取铝线头部剥皮，使线材外露，铝线头放置于端子的焊接区，未剥皮段卡合于焊接端子2的开口处，启动超声波焊接机，超声波焊接机的焊头将铝线头和端子压紧，同时产生高频振动实现铝线与端子的高频摩擦，并靠本身摩擦产生的热量实现铜铝的融合。
本工艺实现了焊接端子2与铝线的直接可靠连接，包括电性能和机械性能，减轻了线束重量，特别适合较长较粗线束的应用，如发动机前舱到后备箱或底盘的大平方线束，.因为连接导线采用的是铝线，价格较铜线便宜很多，可以有效降低线束成本，从而降低整车成本。
优选的，所述焊接端子2的焊接区套带胶热缩管进行密封处理，接区不氧化，从而不发生焊接失效现象产生。
上述的焊接端子2的结构为：包括焊接部，所述焊接部上设有开口结构3，所述开口结构3包括位于所述焊接部两侧的支脚，所述支脚一侧设有斜面4，两个之间的斜面4面向设置，所述焊头下压的同时实现端子开口结构3将导线绝缘皮部位压紧，将焊接端子2与铝线固定。
对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种铝线束超声波焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将焊接端子的焊接区域进行镀铝处理或者不电镀，其余部分镀锡，并将焊接端子固定于超声波焊接机的夹具上，所述焊接端子的开口向上；
S2：取铝线头部剥皮，使线材外露，铝线头放置于端子的焊接区，未剥皮段卡合于焊接端子的开口处，启动超声波焊接机，超声波焊接机的焊头将铝线头和端子压紧，同时产生高频振动实现铝线与端子的高频摩擦，并靠本身摩擦产生的热量实现铜铝的融合。
2.根据权利要求1所述的铝线束超声波焊接工艺，其特征在于，所述焊头下压的同时实现端子开口结构将导线绝缘皮部位压紧。
3.根据权利要求1所述的铝线束超声波焊接工艺，其特征在于，所述焊接端子的焊接区套带胶热缩管进行密封处理。
4.一种焊接端子，其特征在于，包括焊接部，所述焊接部上设有开口结构，所述开口结构包括位于所述焊接部两侧的支脚，所述支脚一侧设有斜面，两个之间的斜面面向设置。
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