汽车线束用导体的常见问题及解决方案

2020-03-20 13:27:33 浏览次数：

汽车线束属于低压电线，装配时需要有很好的柔软度(装配空间较小)，因此导体都是由多股铜单丝绞合而成的，根数从几根到几百根，单丝直径由0.16mm到0.4mm不等。汽车电线大多是薄壁电线，绝缘厚度大部分在0.5mm以内，导体稍有跳丝、不圆整，都会直接造成挤出绝缘过程中表面起包，出现凹坑。其大多数质量问题是由导体撸丝、背股、压线、氧化造成的。
目前，汽车线束大都按照国际标准或汽车整车厂制定的行业标准执行，常用的汽车电线标准：ISO 6722、JISO D611、SAE J1127、QC/T730、VW60306等。按照产品结构分类，汽车电线可分为单芯无屏蔽、单芯有屏蔽、多芯无屏蔽、多芯有屏蔽四个大类。其中以单芯无屏蔽型汽车电线最为常见，用量也最大，由于单芯无屏蔽电线的导体结构相对简单，绝缘层更薄，因此单芯无屏蔽电线最容易出现导体撸丝、背股。

撸丝

一、原因分析
导体撸丝是汽车线束生产过程中遇到最多的问题之一。导体撸丝直接原因是撸丝部位导体外径偏大，无法顺利通过挤出机的模芯，从而堆积在挤出机的模口，直到被拉断。导体撸丝严重影响了挤出效率，导致零头线数量增多，也增加了产品报废数量。
造成导体外径偏大的主要原因有以下几个方面：
（1）焊接：导体连续生产过程中不可避免地会有接头，而接头处就需要焊接，目前采用最广泛、简易的方法就是冷焊，把单丝两头焊接起来，从而保证所需的导体长度。导体焊接后若接头处没有打磨好，焊点就会凸起，无法通过挤出模芯造成撸丝；或者被焊接的这一根单丝与其他单丝长度不一，造成单丝绞合不紧密，也容易在挤出工序时发生撸丝。
（2）工装模具：如果导体生产时采用的束线模不统一，或者束线模有磨损，势必会造成绞合后的导体外径尺寸不统一，那么在经过同样尺寸的挤出时，外径大的导体自然无法通过挤出机模芯，也就造成了撸丝。
（3）原材料：目前导体生产时所采用的原材料有单丝和并丝两种。单丝生产时外部放线张力很难做到没有差异，更容易造成撸丝。据统计，大部分撸丝都发生在由单丝生产的导体上。
二、解决方案
（1）单丝焊接时应保证焊接质量，焊接完成后需要用砂纸将焊接点打磨光滑、圆整、避免有焊渣等异物。另外，焊接完成后用塑料管或其它合适的工具把焊点处的所有单丝放在一起荡几下，确保焊接所有单丝长度一致。
（2）导体生产时应选用合适的眼模：眼模尺寸比导体欲成型外径大0.002-0.005mm即可；眼模材质需要高耐磨、高强度、高光洁度，建议使用聚品模或者钻石模并做好定期检查和保养，防止因模过度磨损而导致孔径变大，造成绞合后的导体外径变大；另外工艺纪律的执行非常重要，禁止同样规格的导体使用不同规格的眼模。
（3）尽量采用并丝进行导体纹合，并丝是由多头拉丝机一次性拉出的，具有比较好的稳定性及一致性,可避免单丝间长度不一及伸长率差别大而造成的推丝。

背股

一、原因分析
导体背股主要表现在挤出后电线表面有起包或凹陷的情况，其原因如下：
（1）设备张力：导体生产时是用绞线机将多根单丝绞合在一起的，如果绞线机的放线张力不稳定，或者每根单丝之间的放线张力不一致，造成各单丝受到的拉力也不一致，受力小的单丝容易跳出原来导体的绞合位置，表现为背股。
（2）分线：单丝在进入束线机前有一个分线题板，如果单丝没有按照排列规则分线，会造成排列不规则，绞合不紧密，最终导致导体不圆整或背股、跳丝，影响挤出工序。
二、解决方案
（1）束线机的放线张力一般有气压控制和重力锤控制两种。如果是气压控制，由于压缩空气不太稳定，会造成张力不稳定，建议更换为重力锤控制。施加一定重量的重锤后，张立基本上没有变化，可以确保放线张力稳定。
（2）单丝必须按照排列形式进行分线，严禁几根单丝并成一股直接通过分线板的瓷孔进入束线机进行绞合。这样可以确保单丝按照导体的结构规律进行排列。防止单丝排列不规则造成的跳丝、背股现象。

压线

一、原因分析
导体压线一般都发生在挤出过程中，顾名思义，导体被上层的导体压住，导致无法放线，这种质量问题一般都可以通过倒盘等方式来解决，但又带来人工成本增加、影响产品交付等问题。造成导体压线的原因有以下三个方面：
（1）盘具变形：
汽车电线用导体对轴具要求比较高，如果轴具在周转过程中受到撞击等外力造成变形，容易在导体生产时造成排线宽度不一样，出现“一头大一头小”的现象，最终导致导体压线。
（2）排线设置：目前国内的束线机一般采用人工调节排线宽度的方式，这对操作工的技能、经验等有很高的要求，必须开机时将排线宽度设置好，打下好的基础，才能保证后续生产过程中不会压线。
（3）收线张力：如果内部收线张力过小，会造成排线不紧密，即排线松，导体在转运过程中会受到震动、颠簸等外力，排线松的导体股与股之间容易滑动，导致导体压线。
二、解决方案
（1）导体盘具最好采用不锈钢材质，一方面防止轴具在转运过程中减少变形的几率。
（2）更换规格或者轴具时，根据导体的规格及轴具的尺寸，合理设置排线位置，待排线正常后再加速至工艺要求的速度。另外，若能采用红外线感应的自动排线束线机，则基本上可避免导体压线。
（3）内部放线张力不宜过小，否则会造成导体排线松；但也不能过大，否则容易将导体拉细，需要根据每一机台、每一规格逐个调试，总结出每台机、每个规格的收线张力。

氧化

造成导体氧化的因素非常多，除了原材料本身、拉丝工序等原因外，本次谈谈束线过程中产生的氧化问题。
一、原因分析
（1）人体触摸：导体在生产过程中，如果员工不带手套直接用手接触导体，潮湿的汗液粘附在导体表面或汗液直接滴落在导体上，会直接造成导体局部氧化发黑，影响下一道工序的使用。
（2）包装：导体包膜确实可以有效防止导体与外界潮湿空气的接触，避免导体氧化，但是PVC塑料膜与导体之间容易发生化学反应，或者高温天气时，一些PVC薄膜会析出一些小分子油状物质污染导体，进而造成导体氧化变色。
（3）贮存：南方地区特别是江浙沪一带,每年六、七月份的梅雨季节时，导体氧化的情况特别明显，主要是由于空气湿度过高，造成导体长时间与潮湿的空气接触发生氧化。
二、解决方案
（1）导体在生产过程中，操作工必须戴手套操作，防止手的触摸造成局部导体的氧化。另外，还需避免身体的汗液滴落到导体上造成氧化，特别是夏季炎热天气时。
（2）选用耐温高、不析出的塑料膜，建议使用PE膜，成本低，不易分解析出，与铜导体接触无化学反应。
（3）导体应保存在干燥的环境中，要隔断潮湿空气，因此导体库房需要密闭并配置抽湿机与温湿度计。当环境湿度大于75%时，必须开启抽湿机以降低环境湿度，防止导体氧化。

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