莱尼集团成立于1917年,是一家为汽车工业提供电线、光纤、电缆、电缆系统及相关服务的全球供应商。公司总部位于德国纽伦堡,在全球拥有24家制造工厂,产品范围从单核汽车电缆到完整的布线系统。

传统的超声焊接已经在部分LEONI工厂进行了几年。然而,扭转超声焊接(TUW)只在位于罗马尼亚阿拉德的一家工厂进行。自2014年初以来,莱奥尼一直在运营一个完全自动化的焊接实心铝母线槽。

英国汽车制造商捷豹使用巴士条,而不是铜线,以显著降低其F-TYPE跑车的重量和成本。每根母线将电从汽车后备箱的电池传导到发动机舱的电气设备。

“因为铝的相对密度比铜低得多,这种棒材的重量只有传统铜电缆的40%到60%,”莱奥尼的生产工艺工程师Kai Baumann解释说。“仅就电池连接而言,这就相当于减少了多达3公斤的重量。”

电池采用Telsonic公司开发的Soniqtwist TUW系统。与传统的超声焊接在接头界面处施加线性振动不同,TUW在相同频率下施加线性振动和扭转运动。这种扭转作用在分子水平上产生了一个强有力的焊接。

在操作过程中,一个六轴机器人从一个固定区域取回一根母线,并将其前端放置在超声电极下方的铁砧上。然后机器人抓取一个30毫米长的螺纹接口螺柱,将其压入一个铜镍套管中,并将该套管放置在总线的旁边。套管与母线焊接仅需0.9秒。

Baumann表示,套管显著加强了铜-铝焊接,并将两种金属之间的腐蚀风险降至最低。为保证重复性和质量,铁砧采用水冷式。

焊接完成后,机器人将母线做成三维形状。每30秒就有一根完成的母线离开电池,这样工厂每年可以生产70万辆。巴士条被装在特殊的板条箱里运到捷豹。

流水线工人使用固定系统来定位F-TYPE跑车内的每个母线。然后沿着母线将特殊的夹子固定在车身上。

鲍曼声称:“(装配工)发现刚性母线比柔性电缆更容易安装。”“到目前为止,所有不得不安装较重的铜电缆的人都可以松一口气了。”

Soniqtwist系统具有一个或多个转换器、一个扭转头、一个大功率扭转声极和一个可选的助推器。当配备四个转换器时,该系统的最大输出是10千瓦,使其能够焊接非常大的部分。

对于金属焊接,声纳极通常由高质量、淬硬的工具钢制成,可以经过特殊的涂层。对于塑料焊接,声纳极可能由工具钢、铝或钛制成。

欲了解更多关于扭转超声焊接的信息,请致电617-244-0400或访问www.telsonic.com