Rozwój elektromobilności skłania inżynierów procesu do ponownego przyjrzenia się metodom łączenia szyn prądowych. Spawanie jest powszechnie stosowane, ale wprowadza ciepło w pobliże ogniw, a połączenie miedzi z aluminium wymaga szczególnej kontroli. W części konstrukcji alternatywą jest połączenie nitowe formowane na zimno.

WYZWANIE: Trwałe połączenie miedzianych szyn prądowych (busbar) w pakietach ogniw EV bez wprowadzania ciepła w pobliże ogniw.
ROZWIĄZANIE: Tam, gdzie konstrukcja na to pozwala: nitowanie orbitalne na zimno (np. nitownicami KMT Vogt serii VN) z kontrolą siły i drogi dla każdego połączenia.
Formowanie nitu nitownicą KMT Vogt
Formowanie nitu na zimno – bez obciążenia cieplnego detalu.

Problem z temperaturą: Spawanie w strefach wrażliwych

Miedź bardzo dobrze przewodzi ciepło, dlatego ciepło z miejsca spawania szybko rozchodzi się po szynie. W module baterii trakcyjnej w pobliżu złącza są ogniwa, separatory i elementy z tworzyw oraz elektronika BMS – wszystkie wrażliwe na temperaturę. Spawanie wymaga więc starannego doboru parametrów, a przy łączeniu miedzi z aluminium także kontroli kruchych faz międzymetalicznych w spoinie. Odpryski spawalnicze w obudowie to dodatkowe ryzyko zwarcia, które trzeba wykluczyć w procesie.

Zimne łączenie: nitowanie orbitalne

Tam, gdzie konstrukcja przewiduje połączenie nitowe, alternatywą jest nitowanie orbitalne. W nitownicach KMT Vogt serii VN stempel ustawiony pod niewielkim kątem obiega nit po okręgu i kształtuje zakuwkę stopniowo, na zimno. Co to oznacza w praktyce?

  • Brak strefy wpływu ciepła (HAZ): proces przebiega na zimno, więc nie nagrzewa otaczających tworzyw ani elektroniki BMS.
  • Mniejsza siła osiowa: materiał płynie stopniowo, więc do uformowania zakuwki wystarcza znacznie mniejsza siła niż przy zakuwaniu prasą. Pneumatyczne tłumienie położenia końcowego łagodzi początek odkształcania.
  • Głowice wielowrzecionowe: kilka nitów na jednej szynie można uformować w jednym takcie (dla VN 1200 – do trzech wrzecion).
  • Kontrola każdego połączenia: sterowanie PREMIUM mierzy siłę i drogę nitowania i ocenia każde złącze jako OK lub NOK. Rezystancję przejścia i trwałość złącza pod wibracjami trzeba potwierdzić badaniami na próbkach.

Stanowisko i BHP

Nitowanie nie wytwarza dymów spawalniczych ani promieniowania laserowego, więc stanowisko wymaga innego zakresu zabezpieczeń niż cela spawalnicza. Nitownice VN można wyposażyć w osłony, kurtyny świetlne i oburęczne wyzwalanie (kategoria bezpieczeństwa 4).

Chcesz zweryfikować możliwości nitowania dla swoich detali?

Prześlij rysunek szyny i nitu – dobierzemy nitownicę, narzędzie i parametry nitowania, a próbę na Twoich komponentach uzgodnimy przy doborze.

Zapytaj o analizę technologii łączenia