一探古河电工的铝线束的秘密
研究背景
近年来,随着环境意识的提升,汽车行业对降低车辆部件重量的需求愈发迫切。同时,资源枯竭问题及铜价的剧烈波动引起了业界持续关注,考虑到铜是现行线束的主要导电材料,寻找其替代品成为了线束制造业的一大挑战。基于铝材质的轻质特性、经济成本及其丰富的储备量,我们专注于铝合金导线的研发,并致力于相关配套技术,以实现铝导线在线束中的应用。目前,古河电工已完成面向汽车应用的铝导线线束安装技术的开发,并计划自2012年起在量产车型中实施。此举使得量产车型的后门线束重量相较于传统铜导线减少了约15%。
线束结构
线束是由电线、端子、连接器及保护器等多种组件组成的产品。根据图1所示,通常情况下,电线占据了整体重量的60%至70%。本研究中开发的铝线束,通过用铝导线替代传统的铜导线,有效降低了线束的整体重量。
特别属性
采纳铝导线需同时关注其自身与相关配套技术的发展。本文将阐述三大关键技术特性:“导线导体所用合金材料”、“铝导线连接技术”及“端子部分的电化学腐蚀对策”。
导线导体所用合金材料
我们研发了一种1000系铝合金,通过向纯铝中微量添加铁、铜和镁元素。该合金名为MS2AL,是古河电气独有的合金配方,它均衡地满足了线束所需的五项关键性能:导电率、焊接性、机械强度、柔韧性及弯曲能力。
铝导线连接技术
为确保铝导线电连接的稳定性能,我们为横截面积≤2.5平方毫米的小尺寸铝导线开发了专用端子。考虑到铝导线表面的坚固氧化膜,实现优质电气连接需关注以下要点:压接端子时在线筒上形成的压痕、强压缩引起的导线伸长以及导线嵌入端子连接部形成的锯齿状槽内。
该铝导线端子的设计有效去除了氧化膜,根据导线直径优化了线筒展开长度,并将端子形状设计为约60%的导线压缩比,同时通过改变锯齿形状增加了边缘部分。
此铝导线端子实现了电气性能与机械强度的兼容,如图2所示,并保证了传统端子无法比拟的卓越连接性能。
对比专用纯铝线的终端与传统终端在电阻和强度性能方面的差异:要求的电阻值需低于1.0mΩ,强度需超过7ON
在处理大尺寸且多股电缆时,由于铝线上存在的氧化膜,导致了电气连接的不稳定性问题。鉴于此,我们采取了对直径超过2.5平方毫米的线材进行预处理的措施,利用超声波焊接技术(图3所示)实现线材端部的连接。经过这种焊接并随后的压接处理,即便是较大尺寸的线材也能够实现有效的电气连接。
端子的电化学腐蚀对策
线束端子通常采用黄铜或铜合金材质,这可能引发铝线与终端连接区在不同外部环境下发生电化学腐蚀的问题。
在汽车环境中,为防止电化学腐蚀,应用于易受腐蚀部件的铝线需在终端部分进行特殊防腐蚀处理。为此,我们开发了一种环境隔绝技术,利用树脂材料从外部隔离铝导体与铜制终端的接触界面。
依据汽车制造商客户的规格要求,我们综合应用了两种防腐蚀处理技术。图4展示了这两种技术:模塑法和滴落法。
队列排序与减重的效应研究
目前,我们团队已成功制备了一系列尺寸不小于0.75平方毫米的铝线产品,其详细规格见表1。这些产品的导体性能符合ISO国际标准,且采用了无卤素材料作为绝缘层。在不超过80℃的温度条件下,这些铝线可正常使用。鉴于铜与铝在电导性方面的差异,替换铜线时通常选用尺寸略大的铝线。据此,本研究旨在用铝线替换直径不小于0.5平方毫米的铜线。通过这种替换,预计线材重量将减少30-40%,具体减幅取决于线材的规格。此外,在整个线束系统中,预计可实现10-20%的重量减轻,具体效果取决于应用场景及替换范围。
未来发展计划
古河电工已成功完成了将铝线束商业化所必需的技术开发工作。在未来的发展中,提升铝线使用比例将是一个核心议题。为了有效提升铝线的使用率,关键在于“降低防腐处理的成本”及“拓展线材的种类”(见图5)。由于铜线无需进行防腐处理,引入铝线将导致成本的直接增加。因此,最小化这一额外成本是推动铝线替代的关键所在。目前,我们的产品线仅包含能在80℃环境下保持性能的常规线材,这限制了其在需要耐高温和抗弯折性能部件中的应用。通过引入如耐高温线材等新型线材,预期可以显著提高铝线的应用率。
我们正致力于进一步推进该技术的发展进程,并将重点放在之前提及的两个核心发展议题上,以期通过最大程度地利用铝质导线来达到显著的轻量化效果。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由玉鹤甘茗转载自电子谷公众号,原文标题为:一探古河电工的铝线束的秘密,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
解析FAKRA线束:汽车行业的通信连接标准
本文中金航标将针对FAKRA线束的特点、应用以及未来发展为大家介绍。随着汽车电子化、智能化的不断发展,汽车内部的通信需求日益增长。FAKRA(Fachkreis Automobil)是一种专为满足汽车行业高频传输标准而设计的射频连接器系统,它在汽车通信系统中扮演着重要角色。FAKRA连接器因其卓越的性能和高度的标准化而被广泛应用于汽车天线连接系统。
技术探讨 发布时间 : 2023-12-09
汽车行业应用环氧树脂灌封胶的主要原因
环氧树脂灌封胶是一款高导热性、可室温固化、较长工作时间、有防火性能的环氧树脂灌封胶,它特别适用于电容器,小型电子器材、汽车点火上。还具有良好的耐溶剂、防水性、能较长的工作时间等特性。那么,汽车行业为什么要应用环氧树脂灌封胶来散热呢?
技术探讨 发布时间 : 2024-01-18
【技术】探析影响汽车行业未来发展的四大传感器技术
传感器作为现代汽车设计必不可少的一部分,满足了各种各样的需求,它们帮助汽车生产企业生产出满足更加安全,能耗更低以及更加舒适的车型。未来,传感器还将帮助车辆提升其自动化程度,从而惠及整个产业。可天士深耕汽车传感器多个细分领域,长期专注于汽车传感器的科技创新,未来可天士将继续把握汽车传感器发展契机,走规模化、差异化和多元化相结合的道路,不断提升核心竞争力。
技术探讨 发布时间 : 2021-08-27
万连科技接插件产品选型表
万连科技推出接插件产品(连接器),包括端子、针座、胶壳,涵盖A2001、A1257、A1501、A1002、A2501、A1251、C3030、C4201等多个系列。 ①全系列产品外观是无LOGO设计,全系列针座电镀和线端端子电镀规格可全力配合生产。 ②外型紧凑,可减少系统尺寸和成本。 ③周身外壳具有强制锁定结构,可确保连接器完全插配,避免意外拔出。 ④承载电流大,最高可达15A,可以广泛满足消费电子、汽车、工业等多个领域的需求。
产品型号
|
品类
|
材质属性
|
间距(mm)
|
额定电流(A)
|
接插电阻(mΩ)
|
绝缘电阻(MΩ)
|
PIN位
|
描述
|
A2001HM-102S2
|
胶壳
|
PA66,UL94V-0
|
2.0mm
|
2A
|
20mΩ max
|
1000MΩ min
|
2Pin
|
Pitch2.00mm PH单排 Housing 2pin 无卤 本色
|
选型表 - 万连科技 立即选型
万连科技针对气囊传感器推出A2547线对板连接器,推动汽车安全创新
万连科技是连接器制造行业知名的企业之一,在气囊传感器领域,万连推出了优秀的A2547线对板连接器,其具有优秀稳定的性能,采用耐高温材料,同时可兼容替代MOLEX2.54CD-ROM线对板同PIN位端子连接器使用。
应用方案 发布时间 : 2024-09-20
【元件】万连科技推出抗压防水、阻燃耐温的DP系列圆形航空插头,多芯配置,防水等级可达IP68
万连科技推出抗压防水、阻燃耐温的DP系列圆形航空插头。DP系列对接型圆形连接器其稳固螺旋锁定装置,密封性能良好,即使面对恶劣的户外天气环境也能保持良好的防水性能,产品在连接状态下可达到1P68防护等级。从而让您的工业设备保障正常运行而不受影响。
产品 发布时间 : 2023-12-09
万连科技圆形连接器选型表
万连科技提供以下技术参数的圆形连接器的选型,型式:Male/Female,端接类型:焊接式/焊线成型式/焊线式/面板式/装配式,PIN数:2Pin~26Pin,安装方式:面板连接用/电缆连接用,额定电流:1A~25A,额定电压:400V/500V,耐电压:1200V/1500V,接触电阻:0.5/1/2.5/5,线规:0.75mm²~25mm²
产品型号
|
品类
|
描述
|
型式
|
端接类型
|
pin数
|
接触直径(mm)
|
接插方式
|
安装方式
|
额定电流(A)
|
额定电压(V)
|
耐电压(V)
|
接触电阻(mΩ)
|
绝缘电阻(MΩ)
|
插拔次数
|
工作温度
|
线规(mm²)
|
WWS20J12Z
|
圆形连接器
|
航空插头 WS20系列 12芯公头 面板安装插座 带方形法兰
|
Male
|
焊接式
|
12Pin
|
ø1×12
|
螺纹连接
|
面板连接用
|
5A
|
500V
|
1500V
|
5mΩ Max
|
2000MΩ Min
|
≥500
|
-40℃~+85℃
|
0.75mm²
|
选型表 - 万连科技 立即选型
万连科技针对工业机器人推出2.54mm线对板连接器A2547,保障机器人的稳定运行
万连科技是连接器制造行业的佼佼者,其公司FAE工程师针对工业类机器人使用接插件产品,推出了性能优秀、兼容性强的2.54间距线对板连接器系列A2547。
应用方案 发布时间 : 2024-09-20
万连科技(valnk)圆形连接器选型指南
描述- 广东万连科技有限公司成立于2020年,作为业界领先的连接方案提供商,万连拥有卓越的研发实力、丰富的连接器产品线以及严格的品质管理系统,专业致力于为中国制造业发展提供广泛适用性的连接器产品与技术导向型的国产方案服务。
型号- 7/8,M16,M5,M623,M8,M9,M923,M12,M23
万连科技授权世强硬创全线代理,聚焦完整、高效的连接器产品
万连科技专注于接插件连接器,其中包含FPC、线对板连接器、线对线连接器、排针排母,接线端子及工业连接器等设计研发,产品已覆盖工业工控、汽车新能源、消费电子以及5G、医疗等多个领域。
公司动态 发布时间 : 2023-03-29
万连科技A2036系列Pitch 2.0mm线对板连接器,支持额定电流2A,相比国外连接器更具性价比
万连科技新推出的A2036系列Pitch 2.0mm线对板连接器,采用双排21~220pin设计,支持额定电流2A,广泛应用于汽车、消费电子和工业自动化等领域。
产品 发布时间 : 2024-09-20
万连科技MC4光伏连接器助力光伏逆变器连接,电流涵盖30-60A,耐高低温且具有防水属性
新能源行业中的逆变器,主要应用在光伏和储能领域。其中光伏逆变器,是光伏发电系统主要部件之一,连接光伏方阵和电网,是确保光伏电站长期可靠运行的关键。光伏逆变器,则可控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。
厂牌及品类 发布时间 : 2023-05-07
万连科技线对板连接器选型器
万连科技提供线对板连接器以下参数选型,额定电流:2A-6.5A;额定电压:250V;耐电压:500V AC-1500V AC;接触电阻:10mΩ max-30mΩ max;绝缘电阻:100MΩ Min-1000MΩ Min;间距:2.5mm-2.54mm; Pin:2Pin-40Pin;角度:90°-180°; 排数:单排-双排 ;工作温度:-40℃~+105℃。
产品型号
|
品类
|
排数
|
耐电压(V AC)
|
额定电压(V)
|
角度(°)
|
Pin(个)
|
间距(mm)
|
额定电流(A)
|
绝缘电阻(MΩ)
|
工作温度(℃)
|
接触电阻(mΩ)
|
WLA250F9-1417M0137
|
线对板连接器
|
单排
|
1000V AC
|
250V
|
90°
|
14PIN
|
2.5mm
|
3A
|
1000MΩ Min
|
-25℃~+85℃
|
20mΩ max
|
选型表 - 万连科技 立即选型
万连科技提供Type-C接口,轻触开关连接器和Pogo Pin连接器,为耳机充电仓提供可靠的连接器方案
近几年智能手机厂商如:国际品牌iPhone及中国品牌华为、小米等,将智能手机进行了结构上的改造,最大一特点便是取消了耳机孔,将耳机孔和充电口合二为一。但这种变革使得充电与听歌无法同时进行,因此中国蓝牙耳机市场得到了一定的发展。万连科技提供Type-C接口和轻触开关连接器,以及Pogo Pin连接器,为蓝牙耳机充电仓提供了可靠的连接解决方案。
应用方案 发布时间 : 2024-09-20
电子商城
服务
可根据用户端子定制线束,制程能力:Min: 0.13mm2、Max: 120mm2;具有设计方案验证、定案、样品交付及量产快速响应能力。
最小起订量: 1000pcs 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论