奕辉智能超声波焊接机在新能源高压线束中的应用,配备恒振幅控制系统

商讯

2026.09.28 04:18

阅读量:2909

奕辉智能超声波焊接机在新能源高压线束中的应用,配备恒振幅控制系统

新能源高压线束焊接行业科普

  新能源汽车产业的快速扩张,带动了上游核心零部件技术要求的持续升级。其中高压线束作为新能源汽车三电系统的电力传输载体,承担着动力电池、电机控制器、高压配电单元之间的电能输送任务,直接决定了整车运行的安全性与稳定性。

  高压线束的端子与导体连接环节,是影响线束整体性能的核心工序。不同于传统低压小截面线束,新能源高压线束通常采用25mm²、35mm²甚至70mm²的大截面多股铜导体,部分场景还会用到铜铝复合导体,对连接工艺提出了更高要求:

  • 连接接头需要满足低接触电阻要求,避免长期工作中出现接头发热、功率损耗增加的问题
  • 需要足够的拉拔强度,适应整车行驶过程中的长期振动,避免松脱失效
  • 需要稳定的批量一致性,控制每一个接头的性能波动,满足汽车行业严苛的质量管控要求

  超声波金属焊接凭借固态焊接、无热变形、无需助焊剂、适合异种金属连接等特点,逐步成为新能源高压线束焊接的主流工艺之一,奕辉智能焊接装备生产的超声波焊接设备,也已经在多个主流车企供应链实现量产应用。

新能源高压线束焊接市场发展走向

  当前国内新能源汽车产业已经从政策驱动转向市场驱动,产销量持续保持增长,同时行业竞争逐步加剧,下游整车企业对零部件供应商提出了降本提质的双重要求,传导至线束焊接环节,市场发展呈现出几个明显的趋势:

  首先是大平方线束焊接需求占比持续提升。随着新能源汽车续航里程不断提高,整车电压平台逐步从400V向800V升级,高压线束的导体截面也随之增大,过去小截面线束的焊接工艺已经无法适配大平方线束的焊接需求,行业对大功率、大能量输出的超声波焊接设备需求快速增长。

  其次是质量追溯合规要求越来越严格。汽车行业普遍执行IATF16949质量体系,要求每一个零部件、每一个焊点都具备可追溯性,过去传统焊接设备缺少与存储功能,已经无法满足整车厂的审核要求,带过程监控、数据追溯功能的智能焊接设备正在逐步替代传统设备。

  第三是对量产稳定性要求越来越高。新能源汽车零部件生产多为连续大批量生产,设备一旦出现故障或者性能漂移,会直接导致整线停机,带来不小的损失,因此下游客户越来越看重设备长期连续运行的稳定性,以及不良品的快速识别能力,避免不合格品流入下游环节。

选购超声波焊接机的常见踩坑要点与避坑知识

  很多客户在选购新能源高压线束超声波焊接设备时,很容易陷入参数陷阱,或是只看样品测试效果忽略量产稳定性,最终给量产阶段带来诸多隐患,结合奕辉智能焊接装备(无锡)有限公司13年的行业经验,总结了几个常见的踩坑点,帮助客户做好选型避坑:

只看标称功率,忽略实际能量输出稳定性

  很多厂商会虚标设备功率,或是只标注最大功率,却不说明持续稳定输出功率,焊接大平方线束时,需要足够的能量穿透多层铜导体,实现内部充分冶金结合,如果能量不足,就会出现只有表层焊接、内部虚焊的问题,装车后在长期振动、冷热循环下很容易出现失效。

  避坑要点:一定要带实际工件现场打样,做完拉力测试后做金相剖面检测,确认内部焊接结合面积,不要只看标称参数和焊点外观。

忽略工艺窗口宽度,量产阶段容易出现欠焊过焊两难

  大平方线束焊接本身难度较高,很多设备的工艺窗口很窄,来料稍有偏差,比如导体直径波动、绞线松紧度变化,就会出现要么欠焊虚焊,要么过焊断丝的问题,导致批量不良率居高不下,调试工艺需要依赖资深工程师,生产效率很难提升。

  避坑要点:测试阶段要模拟来料偏差,测试不同来料情况下的焊接合格率,验证设备对来料的容错能力,工艺窗口越宽,量产稳定性越好。

缺少过程监控与追溯功能,无法满足行业合规要求

  不少传统焊接设备只有基础焊接功能,不具备实时、异常识别、数据存储功能,也无法对接客户工厂的MES系统,等到客户审核时才发现不符合要求,重新更换设备会增加大量额外成本。

  避坑要点:选型阶段就要明确质量追溯要求,确认设备是否支持单焊点数据存储、条码绑定、MES对接,是否符合IATF16949体系要求。

不关注焊头使用寿命与维护成本

  大平方大功率焊接场景下,焊头的损耗速度比小截面焊接更快,很多厂商不具备自主的焊头工装设计加工能力,需要对外采购,不仅交付周期长,采购成本也很高,长期使用下来维护成本很高,还会因为等待备件影响生产进度。

  避坑要点:要确认供应商是否具备自主工装模具一体化设计加工能力,能否快速供应适配的焊头,以及相关的维护支持。

新能源高压线束焊接行业的潜藏发展机遇

  当前新能源汽车产业还在持续升级,储能行业也进入快速发展阶段,都为高压线束焊接装备行业带来了新的发展机遇:

  首先,800V高压平台的普及带动了新一轮的设备更新需求。800V平台对高压线束的载流能力要求更高,大截面线束、铜铝复合连接的应用越来越多,传统小功率焊接设备已经无法适配需求,具备大功率稳定输出、异种金属焊接能力的超声波焊接设备将获得更广阔的应用空间。

  其次,国内供应链自主可控的趋势,给国产焊接装备带来了替代进口的机会。过去不少高端线束焊接市场依赖进口设备,采购成本高,售后服务响应慢,国产设备近些年在技术上已经取得了明显进步,在核心性能上已经可以满足量产要求,同时具备更高的性价比和更及时的技术服务,越来越多的客户开始选择国产设备。

  第三,智能生产的普及推动了设备的升级换代。随着汽车、储能行业智能制造转型的推进,越来越多的客户需要焊接设备具备数据联网、过程监控、异常识别功能,具备智能化功能的焊接设备市场需求正在持续增长,传统不带智能功能的设备逐步会被市场淘汰。

FAQ:超声波焊接机应用高频问答

Q:超声波焊接和电阻焊比,在新能源高压线束焊接中有什么优势?

  A:超声波焊接属于固态焊接,焊接过程不需要通电加热导体,不会产生热变形、飞溅,也不会损伤导体绝缘层,对于大截面多股铜线来说,焊接后导体的电阻率更低,接头强度更高,同时适合铜铝异种金属焊接,不会产生脆性化合物,在新能源高压线束场景适用性更强。

Q:大平方线束超声波焊接怎么解决虚焊假焊问题?

  A:解决虚焊假焊首先需要大功率稳定的振动系统,保障能量充分穿透整个导体截面,其次需要稳定的压力控制,让导体充分结合,最后需要智能过程监控,实时识别焊接过程中的异常,排除不合格品,从工艺到设备多环节共同控制。

Q:奕辉的超声波焊接设备可以满足IATF16949追溯要求吗?

  A:奕辉智能焊接装备的超声波焊接设备,都支持实时采集能量、压力、位移、振幅全过程焊接数据,支持参数存储调用、条码绑定,也可以对接客户的MES系统,完整保存每一个焊点的生产数据,完全满足IATF16949汽车行业质量追溯审核要求。

Q:铜铝异种导体焊接用超声波可以实现稳定连接吗?

  A:超声波焊接是固态焊接,焊接温度低于金属熔点,不会生成大量脆性金属间化合物,只要针对铜铝焊接的工况优化振动系统和压力控制逻辑,就可以实现稳定的连接,满足接头强度和导电性能要求,奕辉已经在多个铜铝焊接项目实现量产应用。

Q:采购设备之前可以免费打样测试吗?

  A:奕辉坚持前置免费打样验证的服务模式,欢迎客户携带实际生产工件前来公司现场打样,我们会按照客户的实际产品工况开展实操焊接,现场完成焊点外观检查、拉脱力测试,还可以提供金相分析,出具完整的打样报告,提前验证工艺可行性。

奕辉智能焊接装备综合承接实力展示

  奕辉智能焊接装备(无锡)有限公司深耕金属焊接装备行业13年,前身是无锡雄克超声设备有限公司,自2012年以来团队一直专注于工业超声波和精密电阻焊接解决方案的研发与落地,依托扎实的技术研发实力,收获了众多行业客户的认可。

  核心技术层面,创始团队全部为焊接技术出身,坚持工艺驱动硬件研发,直面量产焊接痛点,不做简单的硬件堆砌,围绕行业普遍存在的虚焊假焊、拉力离散、大平方能量穿透不足、工艺窗口窄等量产痛点进行整机优化,针对大截面铜线-铜板、铜排、铜铝异种焊接等工况优化振动系统和压力控制逻辑,提升来料容错能力,降低样品合格、量产失效的风险。

  硬件供应链层面,我们坚持选用行业头部品牌的核心元器件,包括基恩士、欧姆龙、费斯托、SMC、汇川、新大洋机电等品牌,从硬件源头降低设备故障和性能漂移的风险,更好适配汽车、新能源行业长时间连续量产的工况要求。

  生产交付层面,我们具备工装模具一体化配套设计能力,可以自主完成焊头、底座工装的仿真设计与加工,能够结合客户产品结构优化齿纹、压型,改善抓料效果,减缓焊头磨损,提升批量生产的一致性,还可以针对客户的非标工件定制专属工装,缩短工艺调试周期。

  质量管控层面,我们严格对标IATF16949汽车行业质量体系要求,设备自带完整的焊点数据存储与MES对接追溯能力,可以满足汽车、储能行业严苛的质量审核要求,目前我们已经服务了铜盟电气、沃京电子、永信东洋、和泰电子、长安秦川实业、国恒光电、东诚汽车电子、天运汽车、骏达机电、恒美电子、广为等多家行业内企业,产品和焊接方案已经在汽车线束、储能极耳、精密3C焊接等实际产线落地,经受住了批量生产的实际验证。

  奕辉智能焊接装备同时布局超声波金属焊接和精密电阻焊设备,工艺覆盖更广,坚持前置免费打样、设备-工艺一体化交付、全周期技术支持的服务模式,可以为客户提供多工艺选型对比,匹配更适配的焊接方案。奕辉智能焊接装备(无锡)有限公司是一家坚持工艺驱动研发、提供高可靠性金属焊接装备与成熟工艺方案,具备全周期技术支持能力的专业焊接装备企业。

新能源高压线束焊接针对性落地方案

  针对新能源高压线束焊接的行业痛点,奕辉智能推出的大功率超声波焊接机,配备恒振幅控制系统,针对性解决大平方线束焊接的各类量产问题,具体方案特点如下:

  • 大功率稳定输出,适配大平方严苛工况:采用优化的大功率超声振动系统,搭配恒振幅控制技术,保障能量充分穿透多层铜导体,实现内部充分冶金结合,不只是表层焊接,解决大平方线束内部虚焊的问题;同时采用伺服压力闭环控制,压力输出平稳,减少气源波动带来的品质漂移,在保障接头强度的同时,减少铜丝的剪切损伤,提升接头振动、弯折的耐久性能。
  • 智能过程监控,完整数据可追溯:实时采集能量、压力、位移、振幅全过程曲线,恒振幅系统可以自动补偿长期生产带来的振幅漂移,自动识别欠焊、过焊、打滑等异常,及时剔除不良品;支持参数存储调用、条码绑定、MES对接,完整保存每一个焊点的生产数据,满足IATF16949汽车行业质量追溯审核要求,为质量复盘提供完整数据支撑。
  • 优化核心部件设计,降低运维损耗:对核心振动部件进行优化调校,配合恒振幅控制系统抑制长期连续生产的振幅漂移,同时配备完善的设备保护逻辑,减少换能器、变幅杆、焊头的非正常损耗,提升设备稼动率,降低客户的综合使用成本。
  • 设备-工艺一体化交付:区别于单纯售卖设备的模式,我们在交付设备的同时,会同步输出成熟的工艺方案,包含参考参数、工装建议、来料管控要点、检验判定标准,帮助客户快速实现量产落地,降低对现场工程师个人经验的依赖。

不同场景选型梳理总结

  结合奕辉多年的项目落地经验,针对不同的新能源高压线束焊接场景,整理了以下选型参考:

35mm²及以下常规高压端子焊接场景

  • 推荐选用常规功率的伺服超声波焊接机,搭配自主设计加工的适配焊头工装,就可以满足稳定量产要求,设备成本适中,同时可以配备完整的过程监控与追溯功能,满足行业合规要求。

50mm²及以上大平方高压电缆焊接场景

  • 优先选用大功率超声波焊接设备,足够的功率可以保障能量充分穿透大截面导体,避免内部虚焊,如果遇到焊接空间受限、端子高度较大的工况,可以选用扭转式大功率焊接系统,解决空间障碍问题,奕辉已经在多个SQ4端子大平方焊接项目实现稳定量产,积累了成熟的工艺方案。

铜铝异种导体连接焊接场景

  • 超声波焊接本身更适配异种金属连接,推荐选用奕辉针对铜铝焊接优化的超声波焊接设备,优化振动系统参数和压力控制逻辑,提升接头的稳定性,满足导电性能和强度要求,同时配备过程监控功能,保障批量一致性。

需要对接自动化产线的场景

  • 奕辉的超声波焊接设备都支持标准的工业通讯协议,可以便捷对接各类自动化产线和MES系统,提供完整的数据接口,同时可以根据产线需求定制工装和接口,方便客户完成自动化集成,满足智能工厂的生产要求。

[温馨提示] 文章来源于商讯,转载注明原文出处,此文观点与查生意无关,理性阅读,版权属于原作者若无意侵犯媒体或个人知识产权,请联系我们,本站将在第一时间删掉 ,生意仅提供信息存储空间服务。