自主驾驶可靠的粘接|2021-01-12 |集会

很长一段时间都是自主的开车就像科幻小说。现在，这正日益成为现实。在未来10年，我们所知道的驾驶将经历比过去30年更大的变化。

自治车辆承诺使人类司机多余。专家们将这一目标的道路分为五个连续的自治水平：辅助，半仿古，高度自动化，全自动，完全自动驾驶。随着每个通过的水平，越来越多的责任从个人带走，直到所有车辆乘客最终成为乘客，并且不需要驾驶执照。所有汽车品牌现在都作为标准提供了一个和两个。第三和四个是在测试阶段，汽车OEM开始准备串联生产此类车辆。初始测试正在进行第五阶段。

在任何自主水平，安全性和可靠性必须具有最高优先级。必须防止对车辆乘客和其他道路使用者的任何危险。为实现安全水平，制造商依靠两种方法，类似于飞机技术中使用的方法：可靠的技术和冗余。

传感器和相机系统是自动车辆的关键支持技术。但是，只有当它们可靠地连接到控制和调节单元时，这些系统才能起作用。结果，接线线束将是对自动车辆性能的每一位。

ISO 26262详细介绍了生产道路车辆的电气和电子系统的安全要求。本国际功能安全标准旨在解决车辆电子和电气系统故障可能造成的危害。ISO 26262是一个基于风险的安全标准。定性评估危险操作情况的风险，并定义安全措施，以避免或控制系统故障，并检测或控制随机硬件故障，或减轻其影响。

关键连接

一种确保汽车线束中可靠连接的一种方法 - 无论是自治车辆还是传统的，都是用超声波焊接。该技术是一种经过验证的和可靠的方法，用于彼此连接电线或终端。它提供快速加工时间和广泛的过程控制。纯金属连接不受老化或疲劳的影响。坚固的粘合剂还确保组件之间的极低接触电阻。

超声波焊接可用于类似和不同材料的连接，如铜和铝。额外的消耗品如套管，焊料或助焊剂是不必要的，因为金属是直接焊接在一起的。此外，超声波焊接对零件产生较低的热应力。材料的性能不会改变，相邻的材料，如绝缘，保持完整。

根据系统的自动化水平，可以立即处理不良部件，并且可以防止后续错误。

最佳实践

尽管过程控制和错误检测，但在设计关节并准备生产时应遵循正确的程序。行业标准，如USCAR38（用于将搁浅电线连接到端子）和USCAR45（用于将绞线连接到滞留线），为设计提供了基础。然而，许多汽车供应商和电缆汇编者有自己的规定和指导方针，也必须考虑到。

必须设计连接点以在车辆寿命期间承受机械，热和电负载。例如，要连接在一起的导体股线的数量起作用，因为插入难以高于一定数。为避免拒绝，不超过八根线应加入。还可以通过使用可以检测错误插入的股线的超声波焊接系统来避免废物。

为了可靠地检测缺失的股线，最小的导体横截面应至少为总横截面的7％。对于小于5平方毫米的关节横截面，该阈值为9％。最大的横截面应不超过最小的横截面。

焊接绞线线是对称拼接设置时的特殊情况。如果彼此相邻焊接两到四个导体而不是重叠，则可能发生垂直分裂接头。这可以通过不对称节点设计轻松防止。然而，这种布置并不理想，并且在设计阶段最好避免。

材料选择

材料的选择极大地影响了焊接质量。铜的纯度至少为99.9％，以及至少99.5％纯度的铝最适合超声波焊接。铅或锡涂层的污染可具有负效应。在各个线上和各个线上的提取油和添加剂也可能产生不利影响焊接质量。

当将铝电缆焊接到铜端子上时，在端子上镀上3至6微米厚的镍，以保证高强度的连接。此外，所连接的点必须无油、润滑脂、保护剂和污垢。

适当储存这些材料对保持它们的清洁很重要。高温和长时间的储存会导致氧化增加，拉丝油和增塑剂在钢丝上积累，所有这些都会对焊接产生负面影响。理想情况下，电线应储存在一个清洁，干燥的地方不超过6个月，保护天气，没有直接暴露在阳光或紫外线下。温度应在15 - 35℃之间，不用说，电缆和接头在储存和运输过程中应防止损坏。(德国电气和电子制造商协会提供了一个技术指南，TLF 0100，以及额外的有用信息。)

电缆组的生产是一个半自动过程。训练有素的人员负载并卸下焊接设备。可以自动馈送一些终端，例如MAK高电流触点。为防止污染部件，操作员应佩戴手套，应部分剥离电缆。在将线插入焊接区域之前，应将绝缘除去。

在新的生产运行开始时执行应用程序测试，并在之后定期执行应用程序测试，这是一个好主意。供应链的变化可能导致材料性能的改变，因此定期检测很重要。最好使用密码保护机器设置，只有经过培训的人员才能更改生产参数。