新能源汽车电机 ‘’端子压接与融焊‘’生产工艺及性能介绍

端子的压接与融焊

首先介绍一下汽车高压线束的连接方式，通常汽车线束电缆与接插件端子的连接方式主要有焊接、压接和机械连接三种，如图１所示。焊接方式主要采用锡焊连接，适用于批量少、电缆截面积较小的汽车线束连接装配；压接方式主要采用对相应规格的压模施加外力使接插件端子与电缆接触面结合，连接可靠、寿命长，适用于大批量加工，但需借助压接模具来实现连接装配；机械连接方式主要通过紧固件将接插件端子与电缆紧密结合固定，装配相对复杂，不适用于大批量生产。本文主要介绍端子的压接与焊接。

1.导线手工焊接

1）剥绝缘层：导线焊接前要除去末端绝缘层。剥除绝缘层应采用专用工具（剥线钳）。将焊接导线按相应接线端子尺寸剥去绝缘层，注意保证芯线伸出焊线部0.5～1mm。用剥线钳剥线时要选用与导线线径相同的刀口，对单股线不应伤及导线，屏蔽线、多股导线不断线。对多股导线剥除绝缘层时注意将线芯拧成螺旋状，一般采用边拽边拧的方法。

2）预焊：选择合适的烙铁将导线及接线端子的焊接部位预先用焊锡润湿，多股导线挂锡时要边上锡边旋转，旋转方向与拧合方向一致。

3）焊接：用烙铁将接线端子内的焊锡熔化，将导线垂直插入端子，保证芯线伸出焊接部位0.5～1mm，移开烙铁并保持到凝固，注意导线不可动。

4）套热缩套管：导线焊接端子后，套上相应的热缩套管（热缩套管在加热到100℃以上时直径可缩到1/2～1/3），并用热吹风机合适的温度均匀加热热缩套管直至热缩套管紧箍在焊接部位及导线上。

2.导线手工压接

1）剥绝缘层：这里介绍几种漆包线剥漆皮的方法

1.用剥线钳（上文有提到）

2.火烧，非常传统的去除漆皮的方法，但是燃烧过程中会产生很多有毒的气体，对人体有害，而且还会污染环境。

3. 浓硫酸脱漆，第一工序:在工业级浓硫酸中浸泡,第二工序:在铬酸液中漂洗黑膜。经铬酸液漂洗之后,再经两道水洗。这个方法需要用到浓硫酸效果还可以,但是操作起来危险性比较大

4. 用高效脱漆剂脱漆,脱漆效果快而省原料,省工等。数分钟内能脱落一切金属表面的有机漆。只需要脱漆的漆包线全部浸泡在脱漆剂中0.5—5分钟,旧漆膜产生强烈溶胀,鼓起,即可全部脱落,取出后用高压水打掉在工件表面的残余漆片,用清水洗净即可。

5.还有一种漆包线是使用是聚胺脂材料的，不需要脱漆，可以直接焊接。

2）调整工具：按导线外径和芯线截面调整手工压线钳，使之在正确压接范围内。

3）压线：将端子及导线准确放入压线钳相应压模内，压下手柄，直至手柄自动弹开。注意不要让导线脱落，也不要让外皮伸进压线部位。

3.端子的热压焊接

导线端子热压焊接是把电极产生的电阻热传到端子上，利用这个热量以及加压力进行压接。是利用电阻热能保证首先剥离导线的镀层，然后依靠端子的夹力来确保结合强度的热压工艺手段。

    我们先比较一下压接和手工焊接

压接技术是在常温常压下，用压接工具或设备对两特定的金属表面施加合适的压力，使金属结合部位产生恰当塑性形变而产生可靠的电气连接器，具有很好的机械强度，优良的电气性能与耐环境性。

手工焊接技术是使焊料在一定温度下熔化，熔流状态的焊料借助于毛细管吸力沿着焊件表面扩散，形成焊件与焊料的浸润，把焊接件和导线的线芯牢固的粘合在一起，具备良好的电性能。

两者之间比较：

a) 对设备、工具以及材料的要求方面

压接: 需要压接工具( 一把普通的 RS 系列压接钳价值约 3000元) 或设备( 若开发压接设备，成本则比购买成品压接钳更高) 。

手工焊接: 需要焊料、焊剂、电烙铁和清洗剂;

b) 对操作的要求方面

端子压接技术只需要掌握压接工具的使用方法和端子的装配方法，操作比较简单。但是使用前需检查压接工序是否无异常。端子焊接则需要掌握并熟练手工焊接技术，有一定难度。需要充分练习才能掌握。

c) 生产效率方面

压接比手工焊接生产效率高。

d) 低电压、低电阻和大电流特性

压接比手工焊接性能要更优。

e) 高温特性方面

高温下，端子压接比手工焊接的机械强度更好。

f) 可检验性方面

压接的检验更方便简洁; 手工焊接的检验有一定困难，可控性相对较差，主观因素较多。

不难发现，和手工焊接相比，压接技术已较为成熟，已成为高压线束的主流连接方式。我们再来对比一下端子的压接和热压焊接

1）端子压接

端子压接是对电线铜丝进行简单挤压，使铜丝产生物理变形，利用相邻铜丝之间的表面摩擦力来包证电线和端子之间的连接。这样就有可能出现铜丝变形不足，即在铜丝和铜丝之间，铜丝和端子之间形成空洞（如图示）。导致压接部位电阻系数增加，导电性下降，使用耐久性降低。并且易发热产生高温，形成线束烧坏隐患点。

2）端子压接点锡

对端子压接剖面不良，一般采取在端子铜丝压着部位进行点锡处理（如图1示）。但从剖面来看，锡液并不能完全浸透压接端子内部，仍有部分空洞存在，锡液无法进行填充（如图2示），因此采用点锡无法消除铜丝之间空洞造成的电阻增加，导电性下降，使用耐久性低等不良状况。

   端子压接点锡外观仍存在空隙

3）端子热熔焊接

导线端子热熔焊接是把电极产生的电阻热传到端子上，利用这个热量以及加压力进行压接。是利用电阻热能保证首先剥离导线的镀层，然后依靠端子的夹力来确保结合强度的热压工艺手段。此种热压焊接，漆皮气化之后的铜线和铜线之间有一定的熔接，铜线和铜端子之间也有一定的熔接，相比端子压接后相邻铜丝仍为独立金属个体而言，热熔焊接部位的密实度更好，几乎不会出现空洞（如图示）。导电性好，电阻系数极低或近乎零，有效提高了使用耐久性，不易发热，无质量隐患。

热熔焊接剖面图

电机定子引线热熔焊接中，判断好坏的标准主要有几点：

1、三相线电阻值差值小，一般在0.5%以内（要避免刚焊接完成测试正常，但过段时间测试就不正常了）；

2、每根漆包线100%导通，测量每根漆包线电阻差值相对较小；

3、漆皮气化干净，铜线清晰可见；

4、漆包线不能拉出，只能拉断，单根线拉断时相对拉力较大；

5、通过端子截面分析仪查看横切面，几乎无缝隙；

6、铜端子外观没有熔融状态。

所以，和普通的压接相比，热熔焊接反而更有优势，它相当于焊接与压接的结合，既提高了效率又提高了使用耐久性，导电性更好。

最后通过广州蓝能电子科技有限公司的产品，顺便介绍一下热熔焊接机。

广州蓝能电子科技有限公司专业从事高精密电阻焊设备、中频点焊机、电阻焊中频控制器、焊接自动化设备、电机铜管热熔焊接机专用设备等研发、生产和销售的企业。下面是熔接机的实物图。

LN热熔焊接机工作原理和步骤

LN电机定子铜鼻子热压焊熔接是把电极产生的电阻热传到端子上，利用这个热量以及加压力进行压接。是利用电阻热能保证首先剥离导线的镀层，然后依靠端子的夹力来确保结合强度的热压工艺手段。这里需要强调的是，热压焊并不是焊接，而是热压接这一概念。

作为焊接支持，LN-RRJ100焊接机需要用到铜端子或铜管。

热熔接过程包括两项同时发生的操作：1、经过电极之间的电流加热铜端子或铜管并导致漆包线线漆皮汽化，2、电极作用于支架上的压力将其压紧成为一体，具有极高的电机性能。

1、最初的热量将电磁线（漆包线）的漆皮气化；

2、进一步的加热，漆皮气化后，为铜线和铜线连接在一起提供条件；

3、最后，进一步的加热和施加压力，洁净后的铜线互相热量传递扩散。不仅仅是铜线连接在一起，铜线还和端子也连接在一起。

4、在通电断开后，压力需要继续保持，避免铜线连接松开。

5、通过此种熔接方法形成的连接，拉力强大和耐用，并且几乎“零电阻”的连接。

LN热熔焊接机优势

1、不用事先去漆皮，不用焊锡；

2、接线铜端子熔接工艺，熔接部分具有更低的电阻；

2、焊接强度是远远高于其他“焊锡工艺”等；

3、通过此种熔接方式，不可能将电磁线从“接线端子”里拔出来；

4、通过此种焊接方式，成本低，没有其他的耗材成本；

5、可以精密控制电流的输出；

6、操作人员只需要进行非常简单的培训，操作人员只需要开机启动选择参数就可以；

7、生产效率快，一次只需几秒至二十秒就可以完成；

8、 可配有直径不同的电极，而且它们的更换方式很简单、迅捷。

熔接机下压机构结构说明：

熔接机下压机构结构说明：

结构：

1、压力机构采用C字型结构，刚性强，最大可承受达20000N；

2、定制型气缸，缸径小，出力大；

3、气缸行程可调，能精确的确定和限制电极的下压距离，能够更好的控制线鼻子和漆包线的变形量。

4、采用直径60导柱及锡青铜免润滑铜套，配合台湾上银重载直线导轨副，完全保证了整个焊接机构的刚性。

5、压力调节采用了“精密稳压阀”，压力调节精度更高，气压更稳定。

6、铜软连接、铜硬连接、导电铜块原料选用T2或以上的紫铜，含铜量99.95%以上。满足大电流高负载使用。

7、可以满足三相线引线端子焊接，也可以满足星点线焊接，适合以下多种类型端子。

还有一些其他的功能比如说热熔焊接机压力设置系统、铜端子变形量监控功能、电极座冷却系统和电动升降平台等。

控制器（焊接电源）自带压力设置系统，配合SMC电气比例阀，针对每一种规格端子，我们都可以设置对应的压力并且保存。这样就避免了更换不同规格铜端子时要重新设置压力。