为线束加工提供更专业、更智能的超声波焊接解决方案——专访必能信（中国）焊接服务中心

来源：•作者：线束世界-Jimmy•2021-04-06 11:14

超声波焊接是线束加工中最常见，也是最不可忽略的工艺之一。

1955年超声波金属焊接技术横空出世。

80年代后，超声波金属焊接技术就广泛应用于线束焊接（重点是汽车行业的低压及通讯线束）。

2016年以后，由于电动汽车行业的变革，高压线在汽车里应用已成为非常重要的领域。国际上先进技术开始用超声波焊接全面替代压接，成为更稳定，更安全的连接方式。

为帮助大家进一步深入了解超声波焊接的秘密，Jimmy有幸拜访了必能信的焊接服务中心，并采访到了必能信大中国区解决方案总监景文全先生，并与必能信（亚洲）超声波金属焊接应用中心首席专家杜辉先生做了技术交流。

高层洞见

我们就超声波焊接领域准备了一些问题向景文全先生提问，希望可以帮到各位同仁。

Jimmy与必能信大中国区解决方案总监景文全

QUESTION 01

线束世界记者： 我们都知道，现在为线束制造提供超声波焊接技术的厂家很多，必能信是超声波焊接领域的领头羊企业。请问相较同行，必能信有何自己的优势与亮点？

景文全先生：

必能信是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。从1963年推出首台超声波焊接设备至今，我们始终走在超声波焊接领域的前沿。通过聚焦行业头部企业的最新应用挑战，我们持续创新焊接技术，为客户提供定制化方案。

随着新能源汽车及储能行业的快速发展，目前中国已经成为全球最大的新能源应用的市场之一，超声波焊接作为一种高性能连接工艺，应用日趋广泛。凭借全球服务网络和强大的本地应用团队，我们有能力及时响应客户需求，为客户排忧解难。

QUESTION 02

线束世界记者：制造业智能化是大势所趋，为了迎合智能制造这个主攻方向，线束设备厂商也在纷纷寻找解决方案，转型生产方式。在线束加工智能化方面，贵公司为此做了哪些努力响应市场对“智能化”需求的呼声？

景文全先生：

超声波焊接作为一种精密的焊接工艺，通过稳定的功放电源设计以及精确到毫秒的数字化控制电路，可以实现高精度的过程控制。

必能信凭借在线束行业20多年的经验，我们的设备具有精密的焊接过程控制，过程参数可以直接数字化输出，并根据应用情况通过不同的统计模型，得出关键质量因子的窗口范围，升级后的在线监测功能，可以实时了解生产状况，满足数字智能化生产需要。

必能信设备所有的过程参数都是向客户开放的，可以根据实际需要，传输至下一道工序。我们有信心，必能信的超声波焊接工艺可以给线束厂商带来更好的质量控制，更高的生产效率。同时也可以避免质量过剩，实现精益生产。

QUESTION 03

线束世界记者：成本始终是企业非常关切的问题。在线束制造智能化转型过程中，我们应该追求性能优先还是经济效率优先？超声波技术能否协调生产成本和经济效益，帮助线束厂商缓解压力？

景文全先生：

随着新能源汽车的普及，汽车电动化呈现加速的趋势。以Tesla为例，其三大核心部件--动力电池、电机马达和高压快充线束系统，对电性能的要求很高，同时为了满足产能需求，对自动化也提出了很高的要求。这三大核心部件均在不同程度上采用了超声波焊接工艺。

必能信长期服务头部电动车企业，提供定制化解决方案，不仅保障优异的电性能，满足高机械强度的要求，更重要的是与自动化生产相匹配，实现精益生产，最终帮助客户创造经济价值。

QUESTION 04

线束世界记者：今天我参观的场所是贵司的焊接服务中心。能否介绍下这个中心的与众不同之处？

景文全先生：

必能信致力于成为各行业头部企业值得信赖的焊接专家。为了全方位满足客户需求，为各类应用提供理想的焊接解决方案，为客户的产品创造更大价值，公司在2020年启用了必能信中国区焊接服务中心，为客户提供全周期的焊接服务支持。

必能信焊接服务中心有一支经验丰富的技术及应用方案团队，每年帮助客户解决4000多个焊接应用需求。专家团队深耕各行业多年，结合中心内先进的实验及检测设备，为客户提供一站式定制化解决方案。同时，我们根据客户不同的需求和项目阶段提供不同的焊接服务方案，让更多的客户体验来自必能信的专业实力和优质服务。

技术探讨

QUESTION 01

Jimmy与必能信（亚洲）超声波金属焊接应用中心首席专家杜辉先生

线束世界记者：超声波焊接相比压接性能差异有哪些？

杜辉先生：

超声波线束焊接是一种固相焊接工艺，焊接过程中，摩擦能加热金属原子，使原子之间相互结合形成新晶粒（金属间化合物），再结晶温度只有母材熔点的1/3-1/2，由于没有发生冶金反应，接头为固相焊接，物理性能接近母材，尤其适用于有色金属焊接，也适用于异种金属的焊接。

传统的压接工艺通常是通过将线束和端子紧密压缩，实现通过线与线以及线与端子紧密接触，实现机械式的连接。在汽车电动化的趋势下，对线束连接的电性能要求越来越高，固相焊接的接头更具有性能优势，得到了越来越广泛的使用。

QUESTION 02

线束世界记者：超声波常见的应用标准有哪些？可以介绍一下这些标准的差异吗？

杜辉先生：

超声波焊接在汽车线束行业的应用越来越广泛，各汽车主机厂，如大众/通用/奔驰/特斯拉等，根据六西格玛的生产要求，都制定了自己的要求规范。

美国汽车工业协会，在超声波焊接标准制定上走在了前面，于2016和2018率先发布了两项超声波线束焊接的标准。分别是USCAR38-1以及USCAR45，现将两种规范简单介绍如下：

USCAR38-1是“用于线束与端子超声波焊接的性能规范”，主要针对于线束焊接到端子上的应用，其中线束可以为铜线或者铝线，线束可以为单根线或者多根线，铜线适用横截面积范围为0.22mm2-85mm2，铝线适用横截面积范围为0.5mm2-120mm2。端子多为标准对接头焊接后的外观，线束压缩比，机械性能，电性能等各方面都做了具体的要求，其中机械性能如直拉力及剥离力是最常关注的两个性能指标。

USCAR45是“用于线束与线束超声波焊接的性能规范”，主要针对于线束对线束的拼接应用，可以为两侧线束对接或者同侧线束拼接。线束只针对铜线，通常要求线束数量≤12根，适用横截面积范围为0.13mm2-50mm2。

标准同样对线束的外观，机械性能，电性能等做了具体要求。与USCAR38要求差异有以下几个方面：部分线束的直拉力要求值略小了USCAR38同样横截面积线束的要求值；未对压缩比做具体要求；对最小线束横截面与线束总横截面积之比做了规定。

QUESTION 03

线束世界记者：在线束加工智能化方面，贵公司为此做了哪些努力响应市场对“智能化”需求的呼声？

杜辉先生：

在线束加工智能化的转型过程中，主要受限于各工序设备过程数字化的难易程度不同，因此线束加工智能化需要在逐步实现数字化的基础上迭代升级。

目前国内线束厂在部分工艺上已能实现数字化，需要以点带面让行业意识到数字化智能化对企业带来的价值。超声波线束焊接工艺为例，作为一种精密焊接工艺，在这个过程中帮助线束厂更快的实现智能化进程。

必能信如今已为线束焊接，开发出不同层级数字化监控体系，分别为“静态”的示教模式，自定义焊接样本量，统计分析焊接结果的稳定性，并自动计算关键参数的监控窗口，用于生产质量的监控；“动态”的在线监控系统，通过焊接大数据分析，系统自动建模并实时判别生产结果，可实时查看焊接数据，并显示任意生产批次的焊接稳定性，实现向“动态”监控的转换。

集体合影

关于必能信：

必能信成立于1946年，是美国艾默生电气集团所属子公司，是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。1993年，必能信进入中国，在上海建立了其在亚洲最大的生产和销售配套服务基地，也是国内大型综合性超声设备生产和技术开发企业之一。

必能信是塑料连接、超声波金属焊接和精密清洗领域的佼佼者。我们的使命是为客户提供更高投资回报率的解决方案，为客户的生产过程创造价值并成为他们的长期合作伙伴。

关于艾默生：

总部位于美国密苏里州圣路易斯市的艾默生（纽约证券交易所股票代码: EMR），是一家全球性的技术与工程公司，为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。艾默生自动化解决方案帮助过程、混合和离散制造商通过优化其能效和运营成本，从而提升生产，并保护人员和环境。艾默生商住解决方案帮助确保人类舒适度和健康，保障食品质量和安全，提升能效，创造可持续发展的基础设施。

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