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Aug 09, 2023

용접대형

전기자동차(EV) 채택의 성장을 제한하는 요인 중에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

전기 자동차(EV) 채택의 성장을 제한하는 요인 중 하나는 배터리를 재충전하는 데 필요한 상대적으로 긴 시간입니다. 대부분의 경우 EV를 완전히 충전하는 데는 몇 시간이 걸리지만, 휘발유 탱크를 재충전하는 데는 몇 분밖에 걸리지 않습니다.

더 크고 더 강력한 EV 배터리를 더 빠르게 충전하려면 OEM은 EV 충전 회로에 사용되는 케이블의 직경을 늘려야 합니다. 이는 케이블 직경이 클수록 전도성 물질의 저항으로 인해 발생하는 열을 발산하는 동시에 더 높은 전류 유입을 지원하기 때문에 필수적입니다.

오늘날 더 큰 케이블 직경은 더 빠른 배터리 재충전을 가능하게 하는 유일한 실용적인 방법입니다. 오늘날 EV의 일반적인 충전 전류 수준의 최대 4~5배에 달하는 높은 전류 소모를 지원해야 합니다. 케이블 크기 측면에서 이는 직경이 약 60제곱밀리미터인 충전 케이블에서 최대 약 250제곱밀리미터로 이동하여 면적이 4배 이상 증가한 것을 의미하며, 구리를 재료로 선택했습니다.

훨씬 더 큰 직경의 케이블을 안정적으로 연결하는 것은 차량 제조업체에 심각한 기술적 과제를 안겨줍니다. 또한 진화하는 EV 설계 내에서 이러한 대형 충전 케이블을 라우팅하고 수용하면 케이블 길이 문제가 발생합니다. 이상적으로는 충전 회로가 최대한 짧아야 하지만, 충전 케이블 길이가 늘어나면 저항과 열 방출을 높이기 위해 케이블 직경도 늘려야 할 수 있습니다. 점점 더 많은 배터리 팩이 차량 아래 위치로 이동함에 따라 이는 더 큰 전류 운반 도체가 차량의 승객석 주변과 아래에 수용되고 배선되어야 함을 의미합니다. 따라서 주변 차량 구조는 도체를 절연할 뿐만 아니라 급속 충전과 관련된 열 부하를 안전하게 방출해야 합니다.

접합 과제로 돌아가서: 훨씬 더 큰 직경의 케이블을 초음파로 용접하려면 논리적으로 훨씬 더 높은 전력을 사용해야 하며, 부품을 전달하는 동안 부품을 제자리에 단단히 고정하는 능력도 필요합니다. 도체 직경이 약 60제곱밀리미터보다 큰 경우 일반적인 초음파 금속 용접 기술을 사용하면 수익이 감소하는 지점이 있을 수 있습니다. 더 큰 도체를 결합하는 데 필요한 더 높은 전력 수준은 현재 초음파 용접기의 기능을 늘리거나 초과할 수 있습니다. 왜냐하면 형체력을 적용하는 데 사용되는 일반적인 캔틸레버식 액추에이터는 부품에 대한 견고한 그립력을 제공하여 잃는 경향이 있기 때문입니다. 보상하기 위해 진폭이 증가하는 경우가 많으며, 이는 문제를 악화시키는 경향이 있습니다. 그 결과 용접 관련 응력이 증가하고 도체가 손상되며 안정적인 고품질 용접이 실패하게 됩니다.

이유는 다음과 같습니다. 용접 진폭(수평 진동)과 출력이 극적으로 증가함에 따라 몇 가지 문제가 나타날 수 있습니다. 첫째, 케이블 가닥에 대한 굽힘 및 신장 응력의 양도 극적으로 증가하여 피로도가 증가하고 가닥의 기계적 파손 가능성이 높아집니다.

둘째, 도구와 케이블 가닥의 움직임이 크게 증가하면 케이블 사이의 용접 영역에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 마찰과 열이 발생합니다. 이 초과 열은 용접 영역에서 케이블의 다른 영역으로 확산되므로 이 초과 열과 초과 용접 진폭을 제공하는 데 필요한 추가 전기 에너지가 모두 낭비됩니다.

마지막으로, 용접 툴링의 신뢰성과 효율성이 감소합니다. 진폭과 출력이 높을수록 일반적으로 케이블 스트랜드를 압축하고 잡고 서로 마찰해야 하는 용접 툴링이 그립력을 잃고 케이블 스트랜드에 대해 미끄러지기 시작하기 때문입니다. 이러한 도구 미끄러짐은 빠르고 과도한 도구 마모, 도구 교체 및 수리 비용 증가, 용접 장비에 대한 과도한 스트레스 및 에너지 소비 증가를 초래합니다.

더 높은 진폭과 출력으로 인해 발생하는 공구 미끄러짐에 대한 논리적인 해결책 중 하나는 용접 공정에 사용되는 조임력을 크게 높이는 것입니다. 그러나 테스트에 따르면 직경이 60제곱밀리미터보다 큰 케이블을 용접할 때 현재 많은 초음파 금속 용접기에 사용되는 캔틸레버식 프레스 액츄에이터가 기계적 한계를 넘어 눌려지는 것으로 나타났습니다.