自動車ハーネスへのアルミニウムワイヤの適用

自動車の軽量の要件を実現するために、いくつかの新しい軽量材料が自動車のボディ、エンジン、その他の部品で広く使用されています。自動車の重要な部分として、ワイヤーハーネスは、車両全体の総質量の2％〜3％を占めています。自動車電気システムの割合の増加に伴い、電気接続システムとしてのワイヤルハーネスはますます複雑になり、その品質は増加し続けます。現在、自動車配線織機で使用されているすべてのワイヤは銅線です。近年、年々銅の価格が上昇し、軽量の自動車の要件を満たすためには、銅線を置き換えるための新しい方法と材料を探すことが不可欠です。銅線と比較して、アルミニウムワイヤーには軽量と低価格の利点があります。したがって、アルミニウムワイヤは、自動車用ワイヤーハーネスの軽量を実現するのに最も適した材料の1つと考えられています。

銅線と比較して、アルミニウムワイヤの密度は小さく、アルミニウムワイヤの重量は同じ長さで軽くなります。これは、ワイヤハーネスの軽量発達の傾向の1つです。銅とアルミニウムの密度比は10：3で、購入した1Tアルミニウムワイヤの体積は約3.3tの銅線です。

グローバルな銅埋蔵量はアルミニウムよりもはるかに小さいため、銅の価格はアルミニウムの価格よりも高く、銅の価格は上昇していますが、アルミニウムの価格は比較的低く、変動しません。自動車用ワイヤーハーネスは大量の銅を使用しており、銅をアルミニウムに置き換えると、自動車用ワイヤーハーネスの生産コストを効果的に削減できます。

自動車用ワイヤーハーネスにアルミニウム導体の適用に存在する技術的な困難を考慮して、これらの技術的困難は、研究者による継続的な調査を通じて近年継続的に克服されており、したがって、自動車ワイヤリングハーネスの軽量を実現するプロセスを促進しています。

導体の最も重要な機能は電流を運ぶことであるため、アルミニウム導体の導電率は、アルミニウム導体の固有の特性である銅導体の導電率よりも低くなっています。銅導体と同じ電流容量を達成するには、アルミニウム導体の断面積を増やす必要があります。同じ断面積を持つアルミニウム導体の現在の収容能力は、銅導体のそれよりも25％低いです。銅とアルミニウムのワイヤが同じ電流容量を持っている場合、アルミニウムワイヤの断面は増加しますが、その品質は銅線の品質よりも約50％低くなります。

QC/T 29106「自動車ワイヤハーネスの技術条件」では、端子をワイヤでしっかりと押し付け、指定された張力の下で損傷または分離しないでください。ただし、アルミニウムワイヤの引張強度は低く、末端圧着のプルオフ力に影響します。最も効果的な解決策は、アルミニウムワイヤの導電率の低下を抑制し、その強度を改善するために、真新しいアルミニウム合金ワイヤを開発することです。

この真新しいアルミニウム合金ワイヤは、ハーネスを明るくし、導電率を保証するだけでなく、ワイヤーを優れた強度、加工性、耐衝撃性にもたらします。

アルミニウムが空気中に密な酸化物層を形成するのは簡単であり、腐食から内部を保護しながら強い絶縁体があります。より良い電気接続のために、末端の圧着中に酸化物層を破壊する必要があります。この時点で、主要なブレークスルーは、ターミナルの圧着部分の元の溝型のプレスバーを「鋸歯状」または「テーパーバンプ」プレスバーに改善することです。この構造は、圧着中にアルミニウム導体の表面に酸化物層を突き刺し、下にある金属アルミニウムと末端表面の間に良好な金属接触を確立し、信頼できる接続を実現することができます。同時に、鋸歯状または先細りのバンププレスバー構造により、圧着接点エリアが増加し、ターミナルの圧着プルオフ力が向上します。

銅の端子がアルミニウムワイヤで圧着されると、銅とアルミニウムのポテンシャル差により、水蒸気が接合部に現れ、化学培地が水蒸気に溶解すると、銅とアルミニウムの接合部で電気化学腐食が形成されます。 。銅複雑さにおける電気化学腐食の条件は、電位差と電解質です。この時点で、主要なブレークスルーは、電位差を排除し、電解質を密閉して分離することです。電位差を排除する方法には、銅アルミニウム遷移端子の設計などが含まれます。電解質分離方法には、直接シーリング分離、中間シーリング分離、腐食防止処理などが含まれます。

異なる金属材料は、異なる標準電極電位を持っています。金属ゼロに接触する間の潜在的な違いを作成するには、接触金属が同じ材料でなければなりません。

この問題を解決するために、開発された銅 - アルミニウム遷移端子には、銅の鼻とアルミニウム接続チューブが含まれます。銅アルミニウム遷移端子を使用してクリンプアルミニウムワイヤを使用すると、電位差がなくなり、銅とアルミニウムの電気化学的腐食が回避されます。ワイヤ直径が小さいターミナル製品の場合、銅 - アルミニウム遷移端子は、製品の多様で複雑な構造的要件を満たすことができません。したがって、ターミナル製品の既存の構造を小さなワイヤ径の既存の構造に保つ条件下では、銅末端とアルミニウムワイヤの間の圧着の電気化学的腐食は、電解質を分離することによってのみ解くことができます。

銅とアルミニウムの間の電気化学的腐食は、銅端子がアルミニウムワイヤで圧着された後、抗腐食処理によって解決できます。腐食防止治療法には、樹脂成形と噴霧が含まれます。樹脂成形方法は、従来の銅端子がアルミニウムワイヤに圧着された後、射出型を使用して、端子圧着部とアルミニウムワイヤの間の関節を熱可塑性樹脂で密閉し、ターミナルクリンプ部分とアルミニウムワイヤを密封することです。外から分離されています。樹脂成形で使用される抗腐食材料は、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、およびその他の有機樹脂です。

噴霧方法は、特別な噴霧装置を使用して、従来の銅末端が圧着された後に端子圧着部分で覆われていない露出したアルミニウムワイヤに液体またはペースト状の抗腐食剤を噴霧することです。 、水と電解質が銅末端とアルミニウム線の間の接触に入るのを防ぎ、銅とアルミニウムの電気化学的腐食を阻害します。噴霧方法で使用される腐食防止材料は次のとおりです。 ②光感受性樹脂（エトキシル化フェニルアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレートなど）; indo疎水性腐食阻害剤（疎水性群などのベンゾトリアゾールなど）。