是汽車市場的大發(fā)展趨勢下,汽車線束作為汽車的血脈連接每個重要不見,可以想象這趨勢也是必然的,特別國家大力扶植新能源汽車的環(huán)境下。
一、從設(shè)計方面考慮。一條線束的主要重量從設(shè)計階段就基本定型了,按照所需功能和整車布局來設(shè)計線束的分支和走向,輸出就是2D圖紙和3D裝配圖。在這個階段,選擇和定義了大部分連接器/電線/端子和塑料件類型;就像很多線束公司要做的VA/VE一樣,在設(shè)計階段就決定了VA/VE的絕大部分價值,如果在設(shè)計階段能在基于完善功能的前提下考慮重量因素,比如,盡量減少分支或者使用同一分支回路(合并分支)來實(shí)現(xiàn)不同功能; 減少分支意味著相關(guān)電線/連接器/卡釘/膠帶等一系列零件都會消失,明顯減少負(fù)重;其次,如果不能減少分支,那么基于整車走向布局盡量縮短分支(不繞線)也在考慮范圍內(nèi),在保證功能的前提下縮短分支長度,不失為一種明智的選擇。
二、從物料上面考慮。一條成品線束使用的物料眾多,包括電線/連接器/端子/塑料件/卡釘以及膠布等,下面我們來看看每種材料輕量化的可行性。
1、電線材質(zhì)。電線作為線束最主要的部件和載體,其重要性不言而喻。目前銅芯導(dǎo)線是行業(yè)主流因?yàn)殂~材質(zhì)是目前可知的導(dǎo)體中,導(dǎo)電率和安全性比較出色的導(dǎo)體,也是最適合汽車線束的導(dǎo)體(考慮價格因素)。但是自從2005年以來,銅價飆升之后,鋁作為最有可能取代銅的導(dǎo)體再次被擺上了臺面。讓我們來對比下銅和鋁的關(guān)鍵參數(shù),首先,銅鋁密度比重為3.29:1,也就是說1噸鋁等于3.29噸銅,看到了么,先不說價格,從重量上鋁就有很大的優(yōu)勢,輕量化大有希望;第二個參數(shù)是導(dǎo)電率,銅鋁比率為1:0.629,鋁在導(dǎo)電性能上弱于銅,并且鋁的機(jī)械強(qiáng)度不如銅,也就是說,在汽車線束上,暫時鋁還沒有辦法完全替代銅,但這是一個發(fā)展趨勢,特別是在價格和重量兩大因素影響下,線束加工中越來越多的設(shè)備也對應(yīng)鋁線材加工包括銅鋁混合,比如超聲波焊接機(jī), Schunk的LS-200型號焊接機(jī)就是銅和鋁都可以焊接(大平方線徑)甚至混合焊接的新型機(jī)器。
除此之外,有人還找到了一種折中的技術(shù),用銅包鎂鋁導(dǎo)線來替代銅線,銅和銅包鎂鋁密度比為2.2:1,即1噸銅包鎂鋁等于2.2噸銅,輕量化實(shí)現(xiàn)了并且導(dǎo)電性也比單純的鋁要好,部分現(xiàn)行法國標(biāo)準(zhǔn)(NF)就是這樣做的,德國甚至中國國內(nèi)都在研究使用鋁代替銅,只要克服了導(dǎo)電率基本就能實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新。
2、電線橫截面。在材質(zhì)相同長度相同的前提下,橫截面越大,重量就越重,考慮到機(jī)械強(qiáng)度方面的因素,目前主流最小橫截面仍然保持在0.35mm2,近幾年部分廠家開始使用0.13mm2的導(dǎo)線,在保證信號傳輸正常的前提下,使用較小橫截面的導(dǎo)線可以降低成本和重量;另外,目前導(dǎo)線按標(biāo)準(zhǔn)分為德標(biāo)(FLRY),日標(biāo)(AVSS),國標(biāo)和美標(biāo)等幾大類,其中德標(biāo)電線絕緣層更薄,柔韌性更好,相對應(yīng)的,同樣線徑的導(dǎo)線重量也更輕,所以,在輕量化要求下,德標(biāo)電線考慮優(yōu)先使用。
3、盡量減少特殊電線使用。在某些傳輸信號保真率較高的功能設(shè)備連接方面,屏蔽線經(jīng)常被考慮使用,屏蔽線價格高重量大,如果能不用那就盡量不要使用,我們完全可以考慮使用高質(zhì)量的雙絞線來代替屏蔽線,實(shí)際效果也差不了多少。