Aplicación de alambre de aluminio en el arnés del automóvil

Para realizar el requisito de automóviles livianos, algunos nuevos materiales livianos se han utilizado ampliamente en el cuerpo del automóvil, el motor y otras piezas. Como parte importante del automóvil, el arnés de cables representa el 2% ~ 3% de la masa total de todo el vehículo. Con el aumento de la proporción del sistema eléctrico automovilístico, el arnés civil , como un sistema de conexión eléctrica, se vuelve cada vez más compleja, y su calidad continúa aumentando. En la actualidad, todos los cables utilizados en el telar de cableado automotriz son cables de cobre. En los últimos años, con el aumento del precio del cobre año tras año, y para cumplir con los requisitos de los automóviles livianos, es imprescindible buscar nuevos métodos y materiales para reemplazar los cables de cobre. En comparación con el cable de cobre, el cable de aluminio tiene las ventajas de peso ligero y bajo precio. Por lo tanto, el cable de aluminio se considera uno de los materiales más adecuados para realizar el peso ligero del arnés de cableado automotriz.

En comparación con el alambre de cobre, la densidad del alambre de aluminio es menor, y el peso del alambre de aluminio es más ligero bajo la misma longitud, que es una de las tendencias de desarrollo de peso ligero del arnés de alambre. La relación de densidad de cobre a aluminio es de 10: 3, y el volumen del cable de aluminio 1T comprado es de aproximadamente 3.3t alambre de cobre.

Las reservas globales de cobre son mucho más pequeñas que el aluminio, por lo que el precio del cobre es más alto que el del aluminio, y el precio del cobre está en aumento, mientras que el precio del aluminio es relativamente bajo y fluctúa poco. El arnés de cableado automotriz utiliza una gran cantidad de cobre, y reemplazar el cobre con aluminio puede reducir efectivamente el costo de producción en el arnés de cableado automotriz.

En vista de las dificultades técnicas existentes en la aplicación del conductor de aluminio en el arnés de cableado automotriz, estas dificultades técnicas se han superado continuamente en los últimos años a través de la exploración continua por parte de los investigadores, promoviendo así el proceso de realizar el peso ligero del arnés de cableado automotriz.

Como la función más importante del conductor es transportar corriente, la conductividad del conductor de aluminio es menor que la del conductor de cobre, que es la característica inherente del conductor de aluminio. Para lograr la misma capacidad de transporte de corriente que el conductor de cobre, se debe aumentar el área de la sección transversal del conductor de aluminio. La capacidad de carga actual del conductor de aluminio con la misma sección transversal es un 25% más baja que la del conductor de cobre. Cuando los cables de cobre y aluminio tienen la misma capacidad de carga de corriente, aunque aumenta la sección transversal del alambre de aluminio, su calidad aún es aproximadamente un 50% más baja que la del alambre de cobre.

En QC/T 29106 "Condiciones técnicas del arnés de alambre de automóvil", se estipula que el terminal debe presionarse firmemente con el cable y no debe dañarse o separarse bajo la tensión especificada. Sin embargo, la resistencia a la tracción del alambre de aluminio es baja, lo que afecta la fuerza de extracción de la crimeración terminal. La solución más efectiva es desarrollar un alambre de aleación de aluminio nuevo para contener la disminución de la conductividad del cable de aluminio y mejorar su resistencia.

Este nuevo cable de aleación de aluminio no solo aligera el arnés y garantiza la conductividad, sino que también hace que el cable tenga una excelente resistencia, procesabilidad y resistencia al impacto.

Es fácil para el aluminio formar una capa de óxido densa en el aire, y tiene un fuerte aislamiento mientras protege el interior de la corrosión. Para una mejor conexión eléctrica, es necesario destruir la capa de óxido durante el enrollamiento terminal. En este momento, el avance de la llave es mejorar la barra de presión original en forma de ritmo de la parte de engarzamiento terminal en una barra de presión "serrada" o "protuberancia cónica". Esta estructura puede perforar la capa de óxido en la superficie del conductor de aluminio durante el enrollamiento, y establecer un buen contacto de metal entre el aluminio metálico subyacente y la superficie terminal, realizando así una conexión confiable. Al mismo tiempo, la estructura de la barra de presión de protuberancia dentada o cónica aumenta el área de contacto de engarzamiento y mejora la fuerza de tracción terminal.

Cuando las terminales de cobre se engullan con cables de aluminio, debido a la diferencia de potencial entre el cobre y el aluminio, aparecerá vapor de agua en la unión, y cuando el medio químico se disuelve en el vapor de agua, se formará la corrosión electroquímica en la unión de cobre y aluminio . Las condiciones de corrosión electroquímica en el engaraje de cobre son la diferencia de potencial y el electrolito. En este momento, el avance clave es eliminar la diferencia de potencial y el sello y aislar electrolito. Los métodos para eliminar la diferencia de potencial incluyen el diseño del terminal de transición de cobre-aluminio, etc. Los métodos de aislamiento de electrolitos incluyen aislamiento de sellado directo, aislamiento de sellado intermedio, tratamiento anticorrosión, etc.

Diferentes materiales metálicos tienen diferentes potenciales de electrodo estándar. Para hacer la diferencia potencial entre contactar a los metales cero, los metales de contacto deben ser el mismo material.

Para resolver este problema, el terminal de transición de aluminio de cobre desarrollado incluye una nariz de cobre y un tubo de conexión de aluminio. El uso del terminal de transición de cobre-aluminio a los cables de aluminio enjuague elimina la diferencia de potencial y evita la corrosión electroquímica de cobre y aluminio. Para los productos terminales con diámetro de alambre pequeño, el terminal de transición de aluminio de cobre no puede cumplir con los requisitos estructurales diversificados y complicados de los productos. Por lo tanto, bajo la condición de mantener la estructura existente de los productos terminales con diámetro de alambre pequeño, la corrosión electroquímica del enrollamiento entre el terminal de cobre y el alambre de aluminio solo se puede resolver aislando el electrolito.

La corrosión electroquímica entre el cobre y el aluminio se puede resolver mediante tratamiento anticorrosión después de que los terminales de cobre se engullan con cables de aluminio. Los métodos de tratamiento anticorrosión incluyen moldeo de resina y pulverización. El método de moldeo por resina es que después de que la terminal de cobre tradicional se engulle al alambre de aluminio, se usa un molde de inyección para sellar la articulación entre la parte de enrollamiento terminal y el alambre de aluminio con resina termoplástica, de modo que la parte de enrollamiento terminal y el alambre de aluminio están aislados del exterior. Los materiales anticorrosión utilizados en el moldeo de resina son: resina de poliamida, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliolefina y otras resinas orgánicas.

El método de pulverización es utilizar un dispositivo de pulverización especial para rociar el líquido o el agente anticorrosivo pastoso en el cable de aluminio expuesto que no está cubierto por la parte de enrging terminal después de que la terminal de cobre tradicional está ribera, para aislar el alambre de aluminio del exterior , evite que el agua y el electrolito ingresen al contacto entre el terminal de cobre y el alambre de aluminio, e inhiban la corrosión electroquímica de cobre y aluminio. Los materiales anticorrosión utilizados en el método de pulverización son: ① Película de anticorrosión de potencial intermedio; ② Resina fotosensible (acrilato de fenilo etoxilado, acrilato de fenoxipolietilenglicol, etc.); ③ Inhibidor de corrosión hidrofóbica (benzotriazol con grupo hidrofóbico, etc.).