超聲波焊接在汽車線束加工中應用
2022年3月11日 11:00瀏覽：2733 收藏：2
1955年美國航空部在登月項目中由美國Sonobond公司前身AerospaceProject發明超聲波金屬焊接技術。
80年代后，超聲波金屬焊接技術就廣泛應用于線束焊接（重點是汽車行業的低壓及通訊線束）。小于30mm2的銅線與銅線焊接。
2016年以后，由于電動汽車行業的變革，高壓線在汽車里應用已成為非常重要的領域。國際上先進技術開始用超聲波焊接全面替代壓接，成為更穩定，更安全的連接方式。
1、超聲波發生器（配件1）將電能通過內部整流、變壓、專用功率管放大成20KHz的高壓電源，再設計低阻值導線，輸出給壓電陶瓷式換能器(配件2)。
2、壓電換能器中的壓電陶瓷在高壓電源的電極下，產生徑面振動，振動通過上下金屬蓋板傳導到換能器工作面，根據工作需要換能器蓋板可做成放大形狀，將陶瓷的振動振幅做初步放大。（如有需要可再連接變幅桿做振幅二次放大）。
3、換能器的振動傳遞到專用耦合器（配件3）上，拉動耦合器的運動桿（配件3）做橫向振動。
4、焊頭安裝在橫向振動端，超聲作用時，在振動桿的垂直方向，向下施加壓力給耦合器、壓力方向與超聲振動方向相互垂直，達到摩擦焊接的作用。
若首檢拉力或撕拉力值在表的黃色區域，重新采用一根短樣進行拉力或撕拉力測試，若重測短樣數值落在綠色區域，可以開始生產；若重測短樣數值落在黃色區域，調整參數之后重新首檢；若重測短樣數值落在紅色區域，停產檢查，之后重新首檢。歐洲項目撕拉力值必須在綠色區域才可以生產。
若首檢拉力或撕拉力值落在表的紅色區域，停產檢查，之后重新首檢。
拉力測試：如該批次生產數量≤200pcs，不做例檢和末檢；如200pcs﹤該批次生產數量≤400pcs，需做末檢，不做例檢；如該批次生產數量>400pcs，需做例檢和末檢，且例檢頻率為每400pcs檢查一個短樣。
撕拉力測試：例檢頻率為每400pcs檢查一個短樣，如該批次≤400pcs，需做末檢，不做例檢。
例檢和末檢時，拉力和撕拉力值要在黃色或綠色區域，若發現在紅色區域，在此段時間內生產的產品以紅牌控制，產品按評審意見處理。
操作工完成首件后，若首件檢驗合格，則將首件做好標識，標識上應寫明日期、時間、看板號、操作工工號、機器號，質量人員對無自檢資格員工的首件進行確認。
如果確認時發現問題則用紅牌標識，并隔離產品，按《不合格品的控制》文件處理
操作工在合格的成品看板標簽上必須寫明日期、數量、看板號、操作者工號。
需注意：超聲波焊接兩端的線芯頭部均要與焊接工具頭平齊，且盡量保證大線徑在下，方可開始焊接。
4，熔焊邊緣到導線絕緣層之間距離為2.0-5.0mm（參考值）
2、過燒/熔化的導線絕緣不嚴重（能被絕緣覆蓋膠帶，模壓塑模等蓋住）。
3、對于16芯線或更多芯導線，每根導線缺失線數不超過10%（近似至最近整數）。
6、導線彎曲，導線自溶合處不是呈直線引出（僅用于壓接完成的瞬間）。
7、對于16芯或者更多芯導線，缺失芯線數超過10%。
8、一股或多股會刺穿壓接透覆蓋層的綻裂開的芯線（將綻裂開的芯線復回原位后是可接收的）。
Cpk：ComplexProcess Capability Index 的縮寫，是現代企業用于表示支撐制程能力的指標。制程能力強才可能穩定地生產出質量、可靠性高的產品。
Uscar38要求衡量過程能力，判斷過程是否可行。Cpk可以保證過程受控，1.67的Cpk值可以預測99.9999% 的制程良率。
Cpk值計算公式：Cpk=（樣品平均值-要求最低拉力值）/樣品標準偏差，cpk必須大于1.67。
影響cpk高低的因素由樣品平均值及樣品標準偏差的大小決定，因此要想保證CPK達標，拉力的平均值要達到要求最低拉力值的2~3倍。
剖面分析可以提供直接證據證明超聲波焊接是否統一和牢固，以保證連接功能，將剖面分析和現有好的剖面進行對比評估。它也可以作為輔助診斷工具來判定焊接為什么沒有通過該測試。若焊接不充分或焊接過度，都可能導致達不到本標準中的電氣和機械要求，這些可以通過10X 及以上放大鏡觀察識別出來。
技術鄰APP
工程師必備
