絞合線的接通方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用套筒將絞合線與連接元件連接的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及對(duì)應(yīng)的接觸系統(tǒng)或具有絞合線并且利用套筒與之相連的連接元件的集束線纜。
[0002]與銅相比，鋁由于其性價(jià)比對(duì)汽車工業(yè)中的絞合線十分重要。然而因?yàn)殇X具有相對(duì)低的拉伸強(qiáng)度，所以由鋁制成的、具有多條導(dǎo)線的線束通常通過鉻鎳合金線加強(qiáng)。在形成有連接元件的柔性電線的情況下，也需要將兩部分連接在一起，其中，在結(jié)合點(diǎn)處避免了連接導(dǎo)致的接觸電阻。
[0003]已知利用電阻焊將金屬部件互相連接。同時(shí)將金屬部件互相緊靠著組裝，并且利用流過的電流通過焊接而連接。然而目前為止，利用電阻焊將由多個(gè)鋁導(dǎo)線形成的絞合線與連接元件相連接是不可能的，因?yàn)槿嵝噪娋€的導(dǎo)線在連接元件處具有不良的氧化層。
現(xiàn)有技術(shù)
[0004]例如，現(xiàn)有技術(shù)中已知W02007/140489中的用于將電線與電子部件連接的方法，在該方法中，柔性電線的自由端插入到套筒中，并且與該套筒壓接，此后，導(dǎo)電部件的與柔性電線對(duì)應(yīng)的端部插入到套筒自由端中，并且將該導(dǎo)電部件的端部組裝在柔性電線上。電流通過兩個(gè)線纜流通，從而基于由此產(chǎn)生的接觸電阻而在套筒內(nèi)部產(chǎn)生如此高的溫度，以至于將線纜的自由端互相熔化在一起。
[0005]為能夠?qū)崿F(xiàn)該作用原理，套筒須由金屬制成，該金屬的熔點(diǎn)高于制成導(dǎo)線的一個(gè)金屬或一些金屬的熔點(diǎn)。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，導(dǎo)線和電子部件的插入套筒中的端部由鋁或銅制成，并且套筒由鋼板制成。由此，該材料黏合的區(qū)域不利地僅具有小的空間范圍和不同的金相，該不同的金相因其脆性僅有限地滿足關(guān)于長時(shí)間穩(wěn)定的接觸電阻、優(yōu)良的抗腐蝕性和強(qiáng)度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明基于以下目的:提供一種方法，通過該方法將絞合線與諸如單層金屬導(dǎo)體或者連接元件這樣的金屬部件至少部分的材料黏合地、可靠地并且持久地連接。此外，該目的在于提供一種相應(yīng)的接觸系統(tǒng)，或具有絞合線以及與之至少部分地材料黏合地連接的連接元件的集束線纜。
[0007]上述目的根據(jù)本發(fā)明的通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)。從附屬權(quán)利要求、下文中的描述以及附圖中得出本發(fā)明的實(shí)施方式。相應(yīng)地，本發(fā)明包括具有以下步驟的方法:
[0008]a)將連接元件裝接到套筒的第一端面上；
[0009]b)將絞合線的自由端插入套筒的第二開口端面中，其中，絞合線的金屬導(dǎo)線與套筒由相同的金屬制成；
[0010]c)將絞合線與套筒壓接；以及
[0011]d)利用激光束焊接或者電子束焊接將套筒至少部分地與絞合線的金屬導(dǎo)線焊接。
[0012]絞合線的金屬導(dǎo)線與套筒使用相同的金屬的方法使得在激光束焊接或者電子束焊接時(shí)能有利地產(chǎn)生單一的金相，該單一的金相不具有例如銅/鋁混合金相的脆性和腐蝕性危險(xiǎn)。此外套筒的使用確保了限定的幾何外形，使得之后易于施加諸如熱縮管這樣的密封件，并且使得貫穿的激光束或者電子束能夠進(jìn)入絞合線的單線，并且這樣實(shí)現(xiàn)線纜與套筒和連接元件的優(yōu)良的連接。電阻焊或壓接時(shí)觀察到的單線的變細(xì)或損害不再發(fā)生。
[0013]在該情況下，絞合線的金屬導(dǎo)線和套筒優(yōu)選地由鋁或者鋁合金制成。通過鋁部件的材料黏合的連接，在絞合線與連接元件之間產(chǎn)生了持久的、具有穩(wěn)定的電性能以及機(jī)械性能的接觸。
[0014]根據(jù)一種實(shí)施方式，連接元件在套筒的第一端面上的裝接通過焊接，特別是電磁脈沖焊(EMPT)、摩擦焊、冷壓焊或者擴(kuò)散焊來實(shí)現(xiàn)，其中，套筒的第一端面可以是閉合的。
[0015]連接元件可以形成為螺旋接頭或插塞接頭，使得該連接元件能夠容易地旋入或者插入套筒。在一些實(shí)施方式中，連接元件包括與套筒和絞合線的金屬導(dǎo)線不同的金屬，特別是銅。
[0016]還可以以如下方法過程將連接元件裝接到套筒的第一端面上:將絞合線的自由端插入到套筒的第二開口端面中之后，或者在將絞合線與套筒壓接之前或之后。
[0017]連接元件可以具有表面加工層，例如鍍銀層或鍍錫層。
[0018]在激光束焊接或者電子束焊接之前進(jìn)行的、套筒與絞合線的金屬導(dǎo)線的壓接優(yōu)選地利用壓力成型、模鍛或者電磁脈沖焊(EMPT)來徑向均勻地實(shí)現(xiàn)。在該情況下，優(yōu)選產(chǎn)生圓形的、橢圓形的或者矩形的截面形狀，單線在該截面形狀中均勻地壓實(shí)，從而避免了空隙或者使空隙最小化。
[0019]在接下來的套筒和絞合線的金屬導(dǎo)線的激光束焊接或者電子束焊接的步驟中，激光束或者電子束優(yōu)選地例如利用偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)線性地朝套筒上方移動(dòng)以擴(kuò)大熔化區(qū)域。這種情況下單線和套筒在能夠選擇的體積范圍內(nèi)互相焊接。在圓形、橢圓形或者矩形的壓接時(shí)，激光束或者電子束能夠通過焊縫部分的轉(zhuǎn)動(dòng)而線性地、特別是螺旋地向套筒上方移動(dòng)，并且使得熔化區(qū)域沿著導(dǎo)線或者套筒的軸向延長。在具有矩形截面的壓接中，激光束或者電子束能夠通過利用諸如鏡子或者探頭這樣的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的射束偏轉(zhuǎn)來線性地、特別是S形地朝套筒上方移動(dòng)，并且使得熔化區(qū)域沿著導(dǎo)線或者套筒的軸向延長。
[0020]此外，在激光束焊接或者電子束焊接時(shí)，優(yōu)選地給絞合線的金屬導(dǎo)線供給額外的鋁或鋁合金，用于擴(kuò)大和/或壓緊熔化區(qū)域。從而，防止了特別是在熔化處理期間的絞合連接中空隙或者氣孔的形成。鋁的供應(yīng)例如能夠通過鋁導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)，該鋁導(dǎo)線在激光束或者電子束的每一次入射時(shí)貼靠套筒或者絞合線的金屬導(dǎo)線，并且與其熔化在該處。在該情況下，鋁導(dǎo)線能夠與激光束或者電子束一起移動(dòng)。
[0021]此外，在激光束焊接或者電子束焊接時(shí)，絞合線和/或套筒布置成能夠繞著它們的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)向激光束或者電子束，優(yōu)選地還能夠沿著轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)。從而，特別是在圓形或者橢圓形壓接的情況下，能夠通過焊縫的轉(zhuǎn)動(dòng)而朝套筒上方環(huán)形地和/或螺旋地驅(qū)動(dòng)激光束或者電子束。
[0022]優(yōu)選地在室內(nèi)、在惰性氣體或者真空狀態(tài)下進(jìn)行激光束焊接或者電子束焊接。所述室可以具有用于激光束或者電子束的入射口和利用偏轉(zhuǎn)鏡、光導(dǎo)體和定位裝置的合適的加工光學(xué)器件。
[0023]在設(shè)備方面，通過用于將絞合線與連接元件利用套筒連接的接觸系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)所述目的，其中，絞合線的自由端插入到套筒的第二開口端面中，并且與套筒壓接。絞合線的金屬導(dǎo)線和套筒由同樣的金屬制成，并且通過激光束焊接或者電子束焊接而至少部分地材料黏合地互相連接。從而連接元件裝接到套筒的第一端面。
[0024]優(yōu)選地，絞合線的金屬導(dǎo)線和套筒由鋁或鋁合金制成。
[0025]優(yōu)選地，套筒的第一端面與連接元件材料黏合地連接，其中，套筒與連接元件特別是由互不相同的金屬制成。
[0026]連接元件可以形成為螺旋接頭或插塞接頭，并且特別地包含銅。
【附圖說明】
[0027]接下來，參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方案。
[0028]圖1是具有(a)矩形的和(b)圓形的橫截面的壓縮的鋁套筒的截面；
[0029]圖2是當(dāng)激光焊接時(shí)具有漏斗形熔化區(qū)域的壓縮的鋁套筒的截面；
[0030]圖3是在具有連接元件的鋁套筒的第二開口端面中的鋁絞合線的自由端的截面圖；
[0031]圖4是在具有連接元件的鋁套筒的第二開口端面中的絞合線的自由端的斜視圖；
[0032]圖5是具有焊接的連接元件的鋁套筒的截面圖；
[0033]圖