超聲波焊接是線束加工中最常見，也是最不可忽略的工藝之一。
1955年超聲波金屬焊接技術橫空出世。
80年代后，超聲波金屬焊接技術就廣泛應用于線束焊接（重點是汽車行業(yè)的低壓及通訊線束）。
2016年以后，由于電動汽車行業(yè)的變革，高壓線在汽車里應用已成為非常重要的領域。國際上先進技術開始用超聲波焊接全面替代壓接，成為更穩(wěn)定，更安全的連接方式。
為幫助大家進一步深入了解超聲波焊接的秘密，Jimmy有幸拜訪了必能信的焊接服務中心，并采訪到了必能信大中國區(qū)解決方案總監(jiān)景文全先生，并與必能信（亞洲）超聲波金屬焊接應用中心首席專家杜輝先生做了技術交流。
高層洞見
我們就超聲波焊接領域準備了一些問題向景文全先生提問，希望可以幫到各位同仁。
Jimmy與必能信大中國區(qū)解決方案總監(jiān)景文全
01
線束世界記者 ： 我們都知道，現(xiàn)在為線束制造提供超聲波焊接技術的廠家很多，必能信是超聲波焊接領域的領頭羊企業(yè)。請問相較同行，必能信有何自己的優(yōu)勢與亮點？
景文全先生：
必能信是艾默生自動化解決方案業(yè)務平臺的成員。從1963年推出首臺超聲波焊接設備至今，我們始終走在超聲波焊接領域的前沿。通過聚焦行業(yè)頭部企業(yè)的最新應用挑戰(zhàn)，我們持續(xù)創(chuàng)新焊接技術，為客戶提供定制化方案。
隨著新能源汽車及儲能行業(yè)的快速發(fā)展，目前中國已經(jīng)成為全球最大的新能源應用的市場之一，超聲波焊接作為一種高性能連接工藝，應用日趨廣泛。憑借全球服務網(wǎng)絡和強大的本地應用團隊，我們有能力及時響應客戶需求，為客戶排憂解難。
02
線束世界記者 ：制造業(yè)智能化是大勢所趨，為了迎合智能制造這個主攻方向，線束設備廠商也在紛紛尋找解決方案，轉型生產(chǎn)方式。在線束加工智能化方面，貴公司為此做了哪些努力響應市場對“智能化”需求的呼聲？
景文全先生：
超聲波焊接作為一種精密的焊接工藝，通過穩(wěn)定的功放電源設計以及精確到毫秒的數(shù)字化控制電路，可以實現(xiàn)高精度的過程控制。
必能信憑借在線束行業(yè)20多年的經(jīng)驗，我們的設備具有精密的焊接過程控制，過程參數(shù)可以直接數(shù)字化輸出，并根據(jù)應用情況通過不同的統(tǒng)計模型，得出關鍵質量因子的窗口范圍，升級后的在線監(jiān)測功能，可以實時了解生產(chǎn)狀況，滿足數(shù)字智能化生產(chǎn)需要。
必能信設備所有的過程參數(shù)都是向客戶開放的，可以根據(jù)實際需要，傳輸至下一道工序。我們有信心，必能信的超聲波焊接工藝可以給線束廠商帶來更好的質量控制，更高的生產(chǎn)效率。同時也可以避免質量過剩，實現(xiàn)精益生產(chǎn)。
03
線束世界記者 ：成本始終是企業(yè)非常關切的問題。在線束制造智能化轉型過程中，我們應該追求性能優(yōu)先還是經(jīng)濟效率優(yōu)先？超聲波技術能否協(xié)調生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益，幫助線束廠商緩解壓力？
景文全先生：
隨著新能源汽車的普及，汽車電動化呈現(xiàn)加速的趨勢。以Tesla為例，其三大核心部件--動力電池、電機馬達和高壓快充線束系統(tǒng)，對電性能的要求很高，同時為了滿足產(chǎn)能需求，對自動化也提出了很高的要求。這三大核心部件均在不同程度上采用了超聲波焊接工藝。
必能信長期服務頭部電動車企業(yè)，提供定制化解決方案，不僅保障優(yōu)異的電性能，滿足高機械強度的要求，更重要的是與自動化生產(chǎn)相匹配，實現(xiàn)精益生產(chǎn)，最終幫助客戶創(chuàng)造經(jīng)濟價值。
04
線束世界記者 ：今天我參觀的場所是貴司的焊接服務中心。能否介紹下這個中心的與眾不同之處？
景文全先生：
必能信致力于成為各行業(yè)頭部企業(yè)值得信賴的焊接專家。為了全方位滿足客戶需求，為各類應用提供理想的焊接解決方案，為客戶的產(chǎn)品創(chuàng)造更大價值，公司在2020年啟用了必能信中國區(qū)焊接服務中心，為客戶提供全周期的焊接服務支持。
必能信焊接服務中心有一支經(jīng)驗豐富的技術及應用方案團隊，每年幫助客戶解決4000多個焊接應用需求。專家團隊深耕各行業(yè)多年，結合中心內先進的實驗及檢測設備，為客戶提供一站式定制化解決方案。同時，我們根據(jù)客戶不同的需求和項目階段提供不同的焊接服務方案，讓更多的客戶體驗來自必能信的專業(yè)實力和優(yōu)質服務。
技術探討
01
Jimmy與必能信（亞洲）超聲波金屬焊接應用中心首席專家杜輝先生
線束世界記者 ：超聲波焊接相比壓接性能差異有哪些？
杜輝先生：
超聲波線束焊接是一種固相焊接工藝，焊接過程中，摩擦能加熱金屬原子，使原子之間相互結合形成新晶粒（金屬間化合物），再結晶溫度只有母材熔點的1/3-1/2，由于沒有發(fā)生冶金反應，接頭為固相焊接，物理性能接近母材，尤其適用于有色金屬焊接，也適用于異種金屬的焊接。
傳統(tǒng)的壓接工藝通常是通過將線束和端子緊密壓縮，實現(xiàn)通過線與線以及線與端子緊密接觸，實現(xiàn)機械式的連接。在汽車電動化的趨勢下，對線束連接的電性能要求越來越高，固相焊接的接頭更具有性能優(yōu)勢，得到了越來越廣泛的使用。
02
線束世界記者 ：超聲波常見的應用標準有哪些？可以介紹一下這些標準的差異嗎？
杜輝先生：
超聲波焊接在汽車線束行業(yè)的應用越來越廣泛，各汽車主機廠，如大眾/通用/奔馳/特斯拉等，根據(jù)六西格瑪?shù)纳a(chǎn)要求，都制定了自己的要求規(guī)范。
美國汽車工業(yè)協(xié)會，在超聲波焊接標準制定上走在了前面，于2016和2018率先發(fā)布了兩項超聲波線束焊接的標準。分別是USCAR38-1以及USCAR45，現(xiàn)將兩種規(guī)范簡單介紹如下：
USCAR38-1是“用于線束與端子超聲波焊接的性能規(guī)范”，主要針對于線束焊接到端子上的應用，其中線束可以為銅線或者鋁線，線束可以為單根線或者多根線，銅線適用橫截面積范圍為0.22mm2-85mm2，鋁線適用橫截面積范圍為0.5mm2-120mm2。端子多為標準對接頭焊接后的外觀，線束壓縮比，機械性能，電性能等各方面都做了具體的要求，其中機械性能如直拉力及剝離力是最常關注的兩個性能指標。
USCAR45是“用于線束與線束超聲波焊接的性能規(guī)范”，主要針對于線束對線束的拼接應用，可以為兩側線束對接或者同側線束拼接。線束只針對銅線，通常要求線束數(shù)量≤12根，適用橫截面積范圍為0.13mm2-50mm2。
標準同樣對線束的外觀，機械性能，電性能等做了具體要求。與USCAR38要求差異有以下幾個方面：部分線束的直拉力要求值略小了USCAR38同樣橫截面積線束的要求值；未對壓縮比做具體要求；對最小線束橫截面與線束總橫截面積之比做了規(guī)定。
03
線束世界記者 ：在線束加工智能化方面，貴公司為此做了哪些努力響應市場對“智能化”需求的呼聲？
杜輝先生：
在線束加工智能化的轉型過程中，主要受限于各工序設備過程數(shù)字化的難易程度不同，因此線束加工智能化需要在逐步實現(xiàn)數(shù)字化的基礎上迭代升級。
目前國內線束廠在部分工藝上已能實現(xiàn)數(shù)字化，需要以點帶面讓行業(yè)意識到數(shù)字化智能化對企業(yè)帶來的價值。超聲波線束焊接工藝為例，作為一種精密焊接工藝，在這個過程中幫助線束廠更快的實現(xiàn)智能化進程。
必能信如今已為線束焊接，開發(fā)出不同層級數(shù)字化監(jiān)控體系，分別為“靜態(tài)”的示教模式，自定義焊接樣本量，統(tǒng)計分析焊接結果的穩(wěn)定性，并自動計算關鍵參數(shù)的監(jiān)控窗口，用于生產(chǎn)質量的監(jiān)控；“動態(tài)”的在線監(jiān)控系統(tǒng)，通過焊接大數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)自動建模并實時判別生產(chǎn)結果，可實時查看焊接數(shù)據(jù)，并顯示任意生產(chǎn)批次的焊接穩(wěn)定性，實現(xiàn)向“動態(tài)”監(jiān)控的轉換。
集體合影
關于必能信：
必能信成立于1946年，是美國艾默生電氣集團所屬子公司，是艾默生自動化解決方案業(yè)務平臺的成員。1993年，必能信進入中國，在上海建立了其在亞洲最大的生產(chǎn)和銷售配套服務基地，也是國內大型綜合性超聲設備生產(chǎn)和技術開發(fā)企業(yè)之一。
必能信是塑料連接、超聲波金屬焊接和精密清洗領域的佼佼者。我們的使命是為客戶提供更高投資回報率的解決方案，為客戶的生產(chǎn)過程創(chuàng)造價值并成為他們的長期合作伙伴。
關于艾默生：
總部位于美國密蘇里州圣路易斯市的艾默生 （紐約證券交易所股票代碼: EMR），是一家全球性的技術與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場客戶提供創(chuàng)新性解決方案。艾默生自動化解決方案幫助過程、混合和離散制造商通過優(yōu)化其能效和運營成本，從而提升生產(chǎn)，并保護人員和環(huán)境。艾默生商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質量和安全，提升能效，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的基礎設施。
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