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汽车线束之超声波焊接工艺

发布时间:2022-10-31      浏览量:769

线束行业中常用的焊接工艺有:扩散焊接(成本太高)、高频焊接(焊接温度高)、冷压焊接(需要压力大)和超声波焊接,但是由于前3中焊接方式有其自身的局限性,未能大规模的使用,只有超声波焊接以其特有的简单,经济成为线束行业中的主流焊接方式。


超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的线束工件表面,在加压的情况下,使两个线束工件表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。如下是超声波焊接的两种形态,双边焊接和单边焊接。


单边焊接


超声波焊接在线束行业中根据超声波所在的位置,分为以下3种焊接工艺,预装焊接,线边焊接,在线焊接;接下来我们分别介绍这三种焊接工艺的优缺点:


第一种,预装焊接,顾名思义,它是在预装区域焊接导线的一种工艺,它的特点是原线开线后直接送到预装区域超声波压接,优点是原线运输距离近,同时,由于处于预装区域,它对应总装区域的所有项目,因此可以实现集中式生产,大批量生产;在物料充足,库存允许的情况下,不间断生产可以大大提高了设备的利用率;但是也有很大的缺点,缺点是由于在预装区域,对于总装的需求信息严重滞后,导致必须要以计划主导的生产方式,这样就会存在大量的WIP物料放在物料暂存区,一旦出现订单的波动或者工艺参数错误,就会造成大量的压接看板报废。


第二种、线边压接,意思是在总装线线边压接,他与预装压接的区别在于将压接设备从预装区域搬到总装区域,从预装到总装区域的移动,生产方式也随之转变,从计划生产方式(推动式)改为拉动式生产方式,生产方式的转变导致工位之间的WIP大量减少,但由于WIP看板减少,则必须在设计生产线时,给超声波工位预留一定的提前期用来备料,否则会存在物料供应不及时呆滞停线的风险。


生产流程:总装生产线上根据生产订单生产,在生产的过程中,流水线上产生压接看板需求,此时将拉动看板传递到sonic生产区域,生产人员根据拉动看板信息,给出导线拉动看版需求,从导线暂存区拿取单线看板,然后将单线看板送到总装超声波压接区域,单线通过超声波压接后变成压接看板,压接好的看板然后送至总装流水线上需求位置。第三种、在线焊接,在线焊接分为KIT工位在线焊接和装配工位在线焊接,不管在哪个工位焊接,其生产方式都是随着生产线上需求而拉动,实现零库存,但是这种生产方式的最大不足就是设备利用率比较低(如下图所示超声波工位人机分析),设备的利用率无法达到100%,如下面的示例中针对工位的人机分析,在线sonic的设备利用率只有54%。


超声波工位人机分析


尽管如此,我们在实际的生产过程中仍然会用到超声波压接,一般存在于车身线,仪表线,前舱线等大线上使用,因为其回路众多,容易存在绞线的情况,而现在超声波可以很好地解决这个问问题。


因此,在实际生产过程中,我们会根据不同的情况选择超声波工艺。针对回路比较多的线束(车身线,仪表线,前舱线),我们通常采用在线超声波压接;而针对中等线束(门线、座椅线)或者小线(顶棚线、中空线),我们通常采用线边超声波压接;当项目产量比较低的时候,可以将多个项目的超声波看板整合在同一个设备上压接,选择预装超声波压接。

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