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为线束加工提供更专业、更智能的超声波焊接解决方案——专访必能信(中国)焊接服务中心

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放大字体  缩小字体 发布日期:2021-04-07  来源:电子工程专辑   浏览次数:12
核心提示:超声波焊接是线束加工中最常见,也是最不可忽略的工艺之一。1955年超声波金属焊接技术横空出世。80年代后,超声波金属焊接技术就

超声波焊接是线束加工中最常见,也是最不可忽略的工艺之一。


1955年超声波金属焊接技术横空出世。


80年代后,超声波金属焊接技术就广泛应用于线束焊接(重点是汽车行业的低压及通讯线束)。


2016年以后,由于电动汽车行业的变革,高压线在汽车里应用已成为非常重要的领域。国际上先进技术开始用超声波焊接全面替代压接,成为更稳定,更安全的连接方式。


为帮助大家进一步深入了解超声波焊接的秘密,Jimmy有幸拜访了必能信的焊接服务中心,并采访到了必能信大中国区解决方案总监景文全先生,并与必能信(亚洲)超声波金属焊接应用中心首席专家杜辉先生做了技术交流。


高层洞见

我们就超声波焊接领域准备了一些问题向景文全先生提问,希望可以帮到各位同仁。

Jimmy与必能信大中国区解决方案总监景文全


01


线束世界记者 : 我们都知道,现在为线束制造提供超声波焊接技术的厂家很多,必能信是超声波焊接领域的领头羊企业。请问相较同行,必能信有何自己的优势与亮点?


景文全先生:

必能信是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。从1963年推出首台超声波焊接设备至今,我们始终走在超声波焊接领域的前沿。通过聚焦行业头部企业的最新应用挑战,我们持续创新焊接技术,为客户提供定制化方案。


随着新能源汽车及储能行业的快速发展,目前中国已经成为全球最大的新能源应用的市场之一,超声波焊接作为一种高性能连接工艺,应用日趋广泛。凭借全球服务网络和强大的本地应用团队,我们有能力及时响应客户需求,为客户排忧解难。


02


线束世界记者 :制造业智能化是大势所趋,为了迎合智能制造这个主攻方向,线束设备厂商也在纷纷寻找解决方案,转型生产方式。在线束加工智能化方面,贵公司为此做了哪些努力响应市场对“智能化”需求的呼声?


景文全先生:

超声波焊接作为一种精密的焊接工艺,通过稳定的功放电源设计以及精确到毫秒的数字化控制电路,可以实现高精度的过程控制。


必能信凭借在线束行业20多年的经验,我们的设备具有精密的焊接过程控制,过程参数可以直接数字化输出,并根据应用情况通过不同的统计模型,得出关键质量因子的窗口范围,升级后的在线监测功能,可以实时了解生产状况,满足数字智能化生产需要。


必能信设备所有的过程参数都是向客户开放的,可以根据实际需要,传输至下一道工序。我们有信心,必能信的超声波焊接工艺可以给线束厂商带来更好的质量控制,更高的生产效率。同时也可以避免质量过剩,实现精益生产。


03


线束世界记者 :成本始终是企业非常关切的问题。在线束制造智能化转型过程中,我们应该追求性能优先还是经济效率优先?超声波技术能否协调生产成本和经济效益,帮助线束厂商缓解压力?


景文全先生:

随着新能源汽车的普及,汽车电动化呈现加速的趋势。以Tesla为例,其三大核心部件--动力电池、电机马达和高压快充线束系统,对电性能的要求很高,同时为了满足产能需求,对自动化也提出了很高的要求。这三大核心部件均在不同程度上采用了超声波焊接工艺。


必能信长期服务头部电动车企业,提供定制化解决方案,不仅保障优异的电性能,满足高机械强度的要求,更重要的是与自动化生产相匹配,实现精益生产,最终帮助客户创造经济价值。


04


线束世界记者 :今天我参观的场所是贵司的焊接服务中心。能否介绍下这个中心的与众不同之处?


景文全先生:

必能信致力于成为各行业头部企业值得信赖的焊接专家。为了全方位满足客户需求,为各类应用提供理想的焊接解决方案,为客户的产品创造更大价值,公司在2020年启用了必能信中国区焊接服务中心,为客户提供全周期的焊接服务支持。


必能信焊接服务中心有一支经验丰富的技术及应用方案团队,每年帮助客户解决4000多个焊接应用需求。专家团队深耕各行业多年,结合中心内先进的实验及检测设备,为客户提供一站式定制化解决方案。同时,我们根据客户不同的需求和项目阶段提供不同的焊接服务方案,让更多的客户体验来自必能信的专业实力和优质服务。


技术探讨

01

Jimmy与必能信(亚洲)超声波金属焊接应用中心首席专家杜辉先生


线束世界记者 :超声波焊接相比压接性能差异有哪些?


杜辉先生:

超声波线束焊接是一种固相焊接工艺,焊接过程中,摩擦能加热金属原子,使原子之间相互结合形成新晶粒(金属间化合物),再结晶温度只有母材熔点的1/3-1/2,由于没有发生冶金反应,接头为固相焊接,物理性能接近母材,尤其适用于有色金属焊接,也适用于异种金属的焊接。


传统的压接工艺通常是通过将线束和端子紧密压缩,实现通过线与线以及线与端子紧密接触,实现机械式的连接。在汽车电动化的趋势下,对线束连接的电性能要求越来越高,固相焊接的接头更具有性能优势,得到了越来越广泛的使用。


02


线束世界记者 :超声波常见的应用标准有哪些?可以介绍一下这些标准的差异吗?


杜辉先生:

超声波焊接在汽车线束行业的应用越来越广泛,各汽车主机厂,如大众/通用/奔驰/特斯拉等,根据六西格玛的生产要求,都制定了自己的要求规范。


美国汽车工业协会,在超声波焊接标准制定上走在了前面,于2016和2018率先发布了两项超声波线束焊接的标准。分别是USCAR38-1以及USCAR45,现将两种规范简单介绍如下:

USCAR38-1是“用于线束与端子超声波焊接的性能规范”,主要针对于线束焊接到端子上的应用,其中线束可以为铜线或者铝线,线束可以为单根线或者多根线,铜线适用横截面积范围为0.22mm2-85mm2,铝线适用横截面积范围为0.5mm2-120mm2。端子多为标准对接头焊接后的外观,线束压缩比,机械性能,电性能等各方面都做了具体的要求,其中机械性能如直拉力及剥离力是最常关注的两个性能指标。


USCAR45是“用于线束与线束超声波焊接的性能规范”,主要针对于线束对线束的拼接应用,可以为两侧线束对接或者同侧线束拼接。线束只针对铜线,通常要求线束数量≤12根,适用横截面积范围为0.13mm2-50mm2。


标准同样对线束的外观,机械性能,电性能等做了具体要求。与USCAR38要求差异有以下几个方面:部分线束的直拉力要求值略小了USCAR38同样横截面积线束的要求值;未对压缩比做具体要求;对最小线束横截面与线束总横截面积之比做了规定。


03


线束世界记者 :在线束加工智能化方面,贵公司为此做了哪些努力响应市场对“智能化”需求的呼声?


杜辉先生:

在线束加工智能化的转型过程中,主要受限于各工序设备过程数字化的难易程度不同,因此线束加工智能化需要在逐步实现数字化的基础上迭代升级。


目前国内线束厂在部分工艺上已能实现数字化,需要以点带面让行业意识到数字化智能化对企业带来的价值。超声波线束焊接工艺为例,作为一种精密焊接工艺,在这个过程中帮助线束厂更快的实现智能化进程。


必能信如今已为线束焊接,开发出不同层级数字化监控体系,分别为“静态”的示教模式,自定义焊接样本量,统计分析焊接结果的稳定性,并自动计算关键参数的监控窗口,用于生产质量的监控;“动态”的在线监控系统,通过焊接大数据分析,系统自动建模并实时判别生产结果,可实时查看焊接数据,并显示任意生产批次的焊接稳定性,实现向“动态”监控的转换。


集体合影


关于必能信:

必能信成立于1946年,是美国艾默生电气集团所属子公司,是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。1993年,必能信进入中国,在上海建立了其在亚洲最大的生产和销售配套服务基地,也是国内大型综合性超声设备生产和技术开发企业之一。


必能信是塑料连接、超声波金属焊接和精密清洗领域的佼佼者。我们的使命是为客户提供更高投资回报率的解决方案,为客户的生产过程创造价值并成为他们的长期合作伙伴。


关于艾默生:

总部位于美国密苏里州圣路易斯市的艾默生 (纽约证券交易所股票代码: EMR),是一家全球性的技术与工程公司,为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。艾默生自动化解决方案帮助过程、混合和离散制造商通过优化其能效和运营成本,从而提升生产,并保护人员和环境。艾默生商住解决方案帮助确保人类舒适度和健康,保障食品质量和安全,提升能效,创造可持续发展的基础设施。

如欲了解更多信息,欢迎访问:www.Emerson.com.cn

 
 
 
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