1 Tæknilegir erfiðleikar við að tengja koparstöðvar og álvír
1.1 Það er oxíðfilmu á yfirborði álleiðarans
Það er sterk sækni milli álleiðarans og súrefnis. Jafnvel við stofuhita myndast þétt áloxíð (Al2O3) á yfirborðinu við snertingu við loft. Þessi oxíðfilmur er aðeins 2 nm þykkur, en hún er þétt sameinuð yfirborði ál undirlagsins. Í samanburði við koparleiðara, þó að oxíðfilman á álleiðaranum komi í veg fyrir að súrefni dreifist inn í það, gegnir það einnig góðu hlutverki í tæringarvörn í andrúmsloftinu. En góð einangrunaráhrif þess koma í veg fyrir að rafeindir hreyfist frá einum ál undirlagsleiðara til annars ál undirlagsleiðara, það er, rafeindir geta aðeins hreyfst í ál undirlagsbyggingunni.
Vegna þessa eiginleika myndast oxíðfilmu á yfirborði álleiðarans í snertingu við loftið eftir að einangrunarhúðin hefur verið fjarlægð í lok álvírsins. Eins og sést á mynd 1 geta rafeindirnar í álleiðaranum aðeins hreyfst í einum álvír, en geta ekki farið á milli álvírsins og álvírsins. Ef það er að hluta brotið vírfyrirbæri í fullt af álkjarnavírum, þá verður rafræn hreyfing í þessum brotnu vírum læst. Í samanburði við álvírinn fyrir brotnu vírana mun viðnámsgildið aukast og leiðni minnka.
Aftur á móti myndar yfirborð kopar undirlagsleiðara ekki fljótt þétta oxíðfilmu í loftinu, svo jafnvel þó vírinn sé brotinn geta rafeindirnar í brotna vírnum ennþá farið áfram í gegnum aðra koparvír. Þess vegna, frá eigindlegu sjónarhorni, þegar ákveðið hlutfall brotinna víra kemur fram í koparvírnum, þó að leiðni sé minni, getur það samt uppfyllt kröfur um notkun.
1.2 Rafefnafræðileg tæring er í snertihlutum kopar og álleiðara
Mynd 2 sýnir rafefnafræðilega mögulega röð mismunandi málmefna í sjó. Það má sjá að efnilegur hugsanlegur munur er á koparmálmi og álmálmi í sjó. Þegar þessir tveir málmar eru til í raflausn samtímis myndast galvanafruma og rafefnafræðileg viðbrögð eiga sér stað. Ál atómin í litla mögulega álefninu yfirgefa kristalgrindurnar og missa rafeindir og mynda vökvaða jónir. Álleiðarar sem hafa verið lengi í þessu umhverfi verða smám saman étnir. Þetta fyrirbæri er kallað rafefnafræðileg tæring.
Þegar rakinn í loftinu er mikill eða inniheldur söltuð óhreinindi verður til fullkomið raflausnarumhverfi. Sá hluti þar sem koparstöðin og álvírinn eru í beinni snertingu mun mynda aðal rafhlöðu með áli sem neikvæða rafskautið og kopar sem jákvæða rafskautið. Eins og sýnt er á mynd 3, ef ekki er meðhöndlað tengihlutann á réttan hátt, mun alvarleg rafefnafræðileg tæring eiga sér stað og raf- og vélrænir eiginleikar kopar-ál tengingarinnar tapast.
1.3 Rafeiginleikar og vélrænni styrkur álvíra er veikari en koparvírar
Við skilyrði sama vírþvermáls er leiðni álvíra veikari en koparvíra. Þess vegna verður að nota álvír með stærra þvermál en koparvír til að draga úr viðnámi þess til að ná samsvarandi rafvirkni koparvíra.
Að auki er togstyrkur, hörku og aðrir vélrænir eiginleikar álleiðara veikari en koparleiðarar, svo þeir henta ekki til vinnslu í álstöðvar til að tengjast öðrum hlutum bílsins. Einkapokar geta eingöngu komið til greina fyrir tengingu við álvír, en tengihlutarnir eru auðveldir Vélrænir skemmdir eða þreytuskemmdir eiga sér stað, svo gera verður samsvarandi verndarráðstafanir meðan á notkun stendur.
2 Dómsgrunnur fyrir suðu álvír og koparstöð
2. 1 Gakktu úr skugga um góða rafvirkni suðuhlutans
2.1.1 Gakktu úr skugga um að valin álvírstærð jafngildi koparvír
Sem stendur er algengi koparvírstaðallinn í greininni ISO6722-1 [1] og álvírstaðallinn ISO 6722-2 [2]. Samsvarandi skipti á álvírum verður að taka tillit til eiginleika svipaðrar leiðni, núverandi burðargetu, afleiddrar ferils og annarra eiginleika koparvíranna sem skipt er út, til að skipta um leiðaraefni og viðhalda upprunalegu stefnu um varnarrás hringrásar.
Tafla 1 sýnir samanburðartöfluna um álvír og koparvír forskriftir sem koma til greina sem samsvarandi skipti. Þessa töflu er hægt að nota sem viðmiðun fyrir samsvarandi skipti á kopar-álvírum og frekari sannprófunar og staðfestingar er krafist í sérstökum forritum.
2.1.2 Frjáls för rafeinda milli álvíra er gerð með ultrasonic suðu
Ultrasonic suðu notar hátíðni titringsbylgjur sem berast á yfirborð tveggja hluta sem á að vera soðið. Undir þrýstingi er yfirborði hlutanna tveggja nuddað hvert við annað til að mynda samruna milli sameindalaga (sjá mynd 4).
Með þessari aðferð er hægt að eyða oxíðfilmunni á yfirborði álvírsins á áhrifaríkan hátt og frjálsa hreyfingu rafeinda milli mismunandi álvírleiðara er hægt að átta sig á (sjá mynd 5).
Með sömu aðferð er einnig mögulegt að ná sameiningarstigi samruna milli kopar undirlags flugstöðvarinnar og ál undirlags vírsins, til að ná góðum rafvirkni. Við mat á afköstum suðuafköstum í raflagnavél bifreiða er almennt notað USCar38-2016 staðallinn [3]. Í þessari útgáfu staðalsins eru matsviðmið fyrir suðu á koparstöðvum og álvírum gefin upp. Matsaðferðir og viðmið fyrir rafleiðni eru þau sömu og fyrir koparstöðvar og koparvír.
2.2 Tryggja góða vélræna eiginleika suðuhlutans
Kapalsamstæðan verður fyrir hættu á að vera dregin af utanaðkomandi öflum meðan á notkun stendur, sérstaklega fyrir rafhlöðu snúrur með stórum þversniðum. Ytri sveitir starfa oft beint á einum kapli. Fyrir rafrásir sem nota álvír er tiltölulega veikur vélrænn styrkur nálægt suðusambandsvæðinu. Til dæmis, þegar verið er að setja saman rafgeymavír, þegar uppsetningin er óþægileg, mun rekstraraðilinn draga vírinn til að mynda beina togningu í átt að vírnum, eða beita tárkrafti hornrétt á suðuyfirborðið á vírinn. Þess vegna er nauðsynlegt að íhuga nægjanlegar verndarráðstafanir við mótun flugstöðvarbyggingarinnar til að standast beina togkraftinn og slitstyrkinn.
USCar38 staðallinn [3] hefur kveðið á um neðri mörk togstreymis sem þarf að ná þegar mismunandi forskriftir á vír úr áli eru tengdir koparstöðvum. Fyrir álvír með stóra vírþvermál (≥10 mm 2) tilgreinir USCar38 staðallinn [3] ekki skýrt neðri mörk afhýðingarstyrksins og verkfræðingur framleiðandans' gefur venjulega lægri mörk.
2. 3 Gakktu úr skugga um góða rafefnafræðilega tæringarþol suðuðu hlutanna
Til að koma í veg fyrir rafefnafræðilega tæringu suðuhluta koparstöðvarinnar og álvírsins er lykillinn að einangra tengihlutann frá raka eða saltaða umhverfinu. Það eru tvær algengar ultrasonic suðuþéttingaraðferðir: tvöfaldur veggur hita krympandi rörþétting (mynd 6) og heitt bráðnar límþétting (mynd 7). Þessar tvær aðferðir geta uppfyllt kröfur forskriftarinnar í lokaprófun umhverfisvottunar, en miðað við vökvakröfur límsins í inndælingarholinu meðan á bráðnu límferlinu stendur, verður að halda veggþykkt hitasmelts límsins að minnsta kosti 2,5 ~ 3mm. Fyrir vikið er rúmmál tengibúnaðarins eftir lokunarmeðferð tiltölulega mikið og ekki er hægt að nota það í þröngu rými hleðsluumhverfisins. Veggþykkt tvöfalda veggjar hita-krympandi túpunnar eftir hitaskreytingarmeðferð er 1 ~ 1,5 mm, þannig að þétting hita-skreyttan túpuveggjarins hefur fjölbreyttari notkunarmöguleika.
Tvöfaldur veggur hita rýrnunar rör er almennt þekktur sem límt hiti rýrnun rör. Það er hitað með háum hita og ytri veggurinn skreppur saman og fast límið á innri veggnum bráðnar í fljótandi lím.
Tvöfaldur veggur hita rýrnunar rör er almennt þekktur sem límt hiti rýrnun rör. Það er hitað með háum hita og ytri veggurinn skreppur saman og fast límið á innri veggnum bráðnar í fljótandi lím. Eftir fullt flæði nær það yfir tengibúnaðinn og yfirborð víreinangrunarhúðarinnar og það er lokað eftir kælingu og ráðhúsandi áhrif. Þéttingaráhrif tengihlutans er hægt að meta með saltúða prófinu. Matsviðmiðin geta vísað til GMW3191 [4].
2. 4 Gakktu úr skugga um góða framleiðslu á soðnum hlutum
Ultrasonic suðu er háhraða fram og aftur hlutfallsleg hreyfing tveggja efnisflata við ákveðinn þrýsting og tíðni. Núningshreyfingin veldur því að tveir fletirnir bráðna við háan hita og mynda sameindalags samruna. Venjulega er flugstöðin fest á suðubúnaðinum og vírinn gerir hátíðni fram og aftur hreyfingu miðað við fasta flugstöðina. Þess vegna þarf flugstöðin að hafa áreiðanlega uppbyggingu til að laga. Gæði suðuáhrifanna er einnig hægt að prófa og dæma með kröfum um beina togkraft sem tilgreindar eru í USCar38 staðlinum [1] og kröfum um társtyrk sem viðskiptavinir mæla með.
