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傳統汽車(chē)的導線(xiàn)都是銅合金導線(xiàn),線(xiàn)徑的使用由0.35~25mm,每輛汽車(chē)的導線(xiàn)使用如果首尾相連約2KM。以一輛B級轎車(chē)的重量來(lái)估算,導線(xiàn)的重量約25~30KG,汽車(chē)每行駛100KM,車(chē)輛將消耗近0.1kg的汽油。
導線(xiàn)做為線(xiàn)束重要的組成者,研究如果選用更輕,更可靠的替代產(chǎn)品成為線(xiàn)束輕量化領(lǐng)域的熱門(mén)話(huà)題。近幾年來(lái),鋁導線(xiàn)、特細導線(xiàn)、合金導線(xiàn)以及混合芯體導線(xiàn)層出不窮,越來(lái)越被線(xiàn)束廠(chǎng)家和主機廠(chǎng)所重視。
電源線(xiàn)的輕量化方案
電源線(xiàn)因其承載電流大,線(xiàn)徑粗,端子和導線(xiàn)的拉拔力強,所以利用鋁導線(xiàn)代替銅導線(xiàn)的方案被越來(lái)越被線(xiàn)束生產(chǎn)廠(chǎng)家所接受。因為鋁導線(xiàn)其導線(xiàn)特性和銅比較相近,重量比銅更輕。2.3信號線(xiàn)的輕量化方案雖然銅和鋁的導線(xiàn)性能上比較相近,但是其拉伸強度鋁的性能遠不如銅。小線(xiàn)徑的輕量化方案,生產(chǎn)廠(chǎng)家采取的方案百花齊放。
1. 0.75mm鋁導線(xiàn)的應用
有部分廠(chǎng)家沒(méi)有放棄鋁導線(xiàn)的使用,繼續研究其合金的拉伸強度是否可以彌補其純鋁導線(xiàn)的不足。例如以某導線(xiàn)生產(chǎn)廠(chǎng)家的鋁導線(xiàn)開(kāi)發(fā)為例。為滿(mǎn)足0.75mm的鋁導線(xiàn)可代替0.5mm的銅導線(xiàn)為目標,設定鋁合金導線(xiàn)的導電率目標滿(mǎn)足58%IACS,拉伸強度目標滿(mǎn)足110MPa。雖然純鋁的導電率能達到62%IACS,但是其拉伸強度只有70MPa。那么就需要在鋁導線(xiàn)內增加第二種金屬,的是Fe,但是分析Fe的比例后發(fā)現滿(mǎn)足導電率的要求后加工性能下降。所以繼續增加第三種元素,第三種元素既要滿(mǎn)足加工性能對Fe缺陷的補償即MS要小,又要拉伸強度的固溶量要高,所以Mg恰恰合適。
2.銅合金的特細導線(xiàn)
信號線(xiàn)的導線(xiàn)利用率一直很低,0.5mm/0.35mm的銅導線(xiàn)可以承受10A左右的電流(環(huán)境溫度24℃),但是信號線(xiàn)內真正流通的電流往往只有幾毫安,這樣資源的浪費成為很多線(xiàn)束生產(chǎn)廠(chǎng)家關(guān)注的焦點(diǎn)。0.13mm2、0.08mm2、0.05mm2導線(xiàn)已經(jīng)問(wèn)世,在多家企業(yè)應用。
如何降低線(xiàn)徑,使低線(xiàn)徑的導線(xiàn)既能滿(mǎn)足信號傳輸的要求,也能滿(mǎn)足壓接的拉伸強度,端子插入的柱力等是特細銅導線(xiàn)普遍使用和更廣泛推廣的關(guān)鍵問(wèn)題。為了滿(mǎn)足機械性能的要求,在銅導線(xiàn)中增加合金同樣是決此問(wèn)題的方法。CuSn、CuAg、CuMg和銅包鋼是這幾年來(lái)各線(xiàn)束生產(chǎn)廠(chǎng)家青睞的產(chǎn)品。
3.混合材質(zhì)的特細導線(xiàn)
在成本節約和能源控制方面日系企業(yè)一直都是實(shí)至名歸的位。早在SUMITOMO研發(fā)的一款0.13mm2導線(xiàn)為細的導線(xiàn),其采取的是用混合材質(zhì)的方式,采用中心為一種銅材質(zhì),外圍為另外一種材質(zhì),并且中心和外圍的銅絲線(xiàn)徑也不相同。雖然這種導線(xiàn)也滿(mǎn)足的傳輸的電性能要求,但是缺點(diǎn)也很明顯:制作工藝繁瑣,生產(chǎn)成本高,不能超聲波焊接,端子的壓接屬于非常規性壓接,需要特殊設備。