Rozwój elektromobilności wymusza na inżynierach procesów całkowitą rewizję metod na łączenie materiałów. Klasyczne spawanie miedzi z aluminium na stykach prądowych staje się wąskim gardłem, które drastycznie podnosi wskaźnik wad i stwarza niebezpieczeństwo pożarowe.

WYZWANIE: Połączenie wysoko przewodzących szyn miedzianych (busbars) w pakietach ogniw EV bez wprowadzania do układu zabójczego dla baterii naprężenia cieplnego.
ROZWIĄZANIE: Zastosowanie technologii nitowania radialnego na zimno (np. maszyn KMT Vogt), zapewniających gazoszczelne złącza elektryczne bez emisji ciepła.
Formowanie nitu na miedzianej szynie prądowej busbar w obudowie baterii EV
Nitowanie radialne w układach wysokoprądowych: Bezkompromisowe i powtarzalne zaciskanie bez obciążeń termicznych.

Problem z temperaturą: Spawanie w strefach wrażliwych

Miedź to podstawa układów zasilania, ale jej obróbka cieplna to koszmar dla technologów. Charakteryzuje się świetnym przewodnictwem cieplnym, co oznacza, że ciepło z miejsca spawania laserowego błyskawicznie propaguje na cały detal. Gdy łączymy styki na modułach baterii trakcyjnych, ten skok temperatury może bezpowrotnie uszkodzić wrażliwe warstwy litowo-jonowe, stopić separatory wykonane z tworzyw polimerowych lub rozszczelnić system chłodzenia cieczą w pobliżu styku. Dodatkowo w procesie spawania powstają odpryski metali, które uwięzione w obudowie mogą po czasie wywołać zwarcie o katastrofalnych skutkach.

Zimne łączenie i trajektoria rozety

Alternatywą rekomendowaną obecnie dla standardów E-Mobility jest nitowanie radialne. Maszyny takie jak te z serii KMT Vogt opierają swoje działanie na formowaniu materiału ruchem po tzw. krzywej hipocykloidalnej (rozeta). Co to oznacza w praktyce?

  • Brak stref wpływu ciepła (HAZ): Proces przebiega całkowicie na zimno (cold forming). Nie ma obawy o stopienie otaczających plastików czy układów mikroprocesorowych (BMS).
  • Minimalne naprężenia promieniowe: Siła zakuwania skierowana jest pionowo w dół, a sam nit nie pęcznieje na boki w sposób niekontrolowany. Dzięki temu materiał ceramiczny lub twarde plastiki (np. wtyki złącz) nie pękają pod naciskiem.
  • Głowice wielowrzecionowe: Inżynieria KMT pozwala na formowanie nawet kilku nitów jednocześnie na jednej listwie w tym samym takcie roboczym, co bije na głowę sekwencyjne spawanie punktowe.
  • Odporność na wibracje i korozję: Tak zaciśnięte złącza są mechanicznie nie do rozerwania. Pozostają stabilne przez cały okres życia auta, ograniczając powstawanie mikroluzów powodujących iskrzenie (łuki elektryczne).

Bezpieczeństwo operatora i cykl na lata

Warto również zauważyć, że rezygnacja ze spawania uwalnia halę produkcyjną od oparów i toksycznych gazów. Stanowisko do nitowania radialnego jest czyste, wymaga mniejszych nakładów ochrony stanowiskowej i gwarantuje nienaganną estetykę każdego złącza prądowego.

Chcesz zweryfikować możliwości nitowania dla swoich detali?

Jako wyłączny dystrybutor KMT Vogt w Polsce oferujemy wykonanie serii próbnej na Twoich komponentach. Sprawdź wytrzymałość złącza i uzyskaj pełny raport techniczny.

Zleć bezpłatną analizę technologii łączenia