汽车线束加工——铝代铜方法应用趋势

线束作为汽车的重要组成部分，占汽车总质量的2%-3%。随着汽车电气系统比例的增加，电气连接系统的线束越来越复杂，质量也在不断提高。因此，线束的轻量化尤为重要。

因此，汽车线束加工未来的发展趋势更为详细、更轻、更薄。其中，铜线在汽车线束加工中的重量占75%，是轻量化的主要方向。目前替代铜的主要方法是铝代铜。本文介绍了低强度铝线，也就是大直径铝线。

1、铝线的优点

铝的重量比铜轻三分之二左右，可以减轻电缆线束的整体重量。即使考虑到导电性和密度的关系，电阻相同的铝线仍然比铜线轻50%左右。除了更轻的质量，铝仍然是一种充足的供应.易于获得的导电基础材料。

从安装成本的角度来看，由于铝导线相对较轻，在安装过程中不需要桥梁和管道，可以节省大量的安装材料，比铜导线节省20%-50%的安装成本。

2、铝线的技术难点

虽然铝导体具有重量轻、价格低廉的优点，但在汽车上很少使用，几乎不涉及小直径的铝导线。主要原因是0.35mm²和0.5mm²两种规格的铜线在汽车线束中使用较多，现有技术不能完全解决小直径铝线的机械性能和电气性能问题，限制了铝线的应用。具体的技术难点主要包括以下几点：

铝线的导电率约为铜线的60%，因此相对载流量较低；

铝线的机械强度仅为铜线的三分之一，会影响端子的压接拉脱力；

铝线表面容易形成氧化膜，氧化层具有绝缘特性，会导致压接电阻升高；

铜铝之间的电极电位差约为2V，如果铜端子压接铝线，当铜与铝连接在潮湿环境中，化学介质溶解在水蒸气中形成电解质时，形成铝为负极，铜为正极的原电池，使负电位铝腐蚀溶解，即电化学腐蚀。

3、铝线的连接方式

但这并不意味着铝线与端子的连接是不可实现的，工业线束等也可以通过以下三种形式实现：

（1）超声金属焊接。超声金属焊接的原理是利用超声频率(20-40kHz）振动能将振动波传递到两个需要焊接的金属物体表面，在静压下摩擦两个金属表面，形成分子层之间的融合。适用范围：铜铝连接。

（2）摩擦焊接。摩擦焊接主要用于摩擦。虽然金属表面看起来很光滑，但在微观上也很不均匀。当两个金属块相互摩擦时，粗糙的表面会因相对运动而产生大量的热能。如果相对运动速度加快，压力巨大，此时产生的热量可以融化金属，直到冷却。两块金属片连接在一起。适用范围：铜铝连接。

（3）等离子焊接。等离子焊接是一种以等离子弧为热源熔化两金属接头的焊接方法。适用范围：铜铝连接。