姬紅亮

（河南天海電器有限公司線束研發(fā)中心， 河南鶴壁 458030）

汽車線束由插接器、 導線、 絕緣包扎材料等組成。 隨著時代的發(fā)展和人們要求的不斷提高， 汽車附加功能越來越多， 汽車線束導線根數(shù)也隨著增加。汽車線束在傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計中多使用連接器連接，近年來汽車在不斷降價， 汽車線束多線連接設(shè)計由連接器連接改成了以U型卡連接或者高頻焊連接為主的連接方式。 線束導線接點 （接點指導線與導線的導體連接點） 數(shù)量逐日增加， 對接點的保護尤為重要， 這將直接影響汽車線束的可靠性和安全性。

汽車線束主要有儀表板線束總成、 發(fā)動機線束總成、 發(fā)動機艙 （前艙） 線束總成、 車身線束總成、 四門線束總成、 頂蓋線束、 保險桿線束。 根據(jù)線束在汽車上裝車位置的不同， 線束接點防護材料也不同。 本文主要講述U型卡連接接點防護材料。所謂U型卡連接指將兩根或兩根以上的導線借助U型端子、 壓接設(shè)備冷沖壓在一起的過程。 目前常用線束接點防護材料有兩大類、 5種規(guī)格。 下面介紹采用U型卡連接接點的防護材料和特性。

1 膠帶包口

包口指采用防護材料將線束導線接點進行絕緣包扎操作的通稱。 膠帶包口常用聚氯乙烯絕緣膠粘帶 （polyvinyl chloride， 代號PVC 膠帶） 和德莎TESA 4651遮蔽膠帶（簡稱TESA 4651膠帶） 兩種。

1.1 PVC膠帶包口

PVC膠帶是一種常見的接點包口材料， 常用的包口PVC膠帶顏色有黑色、 藍色等。 黑色PVC膠帶常用的規(guī)格為38×20×0.2， 即寬度為38 mm， 長度為20 m， 厚度為0.2 mm； 藍色PVC膠帶常用的規(guī)格為40×20×0.2， 即寬度為40 mm， 長度為20 m， 厚度為0.2 mm。 兩者在傳統(tǒng)的線束接點保護設(shè)計中使用量都比較大， 目前國內(nèi)汽車廠家在安全和設(shè)計理念方面向高端市場領(lǐng)域邁進， 導致線束廠家對接點選用PVC膠帶防護材料有所減少。

1.1.1 藍色PVC膠帶包口

使用前需要將包口膠帶安裝在包口機的膠帶固定卡槽上， 把膠帶頭拉下來放在包口機的切刀槽內(nèi)， 接通電源開關(guān)， 左、右手分別拿住離接點50～70 mm地方， 將接點放入包口區(qū)內(nèi)用力向下按， 就會開始包口操作。 膠帶捆扎包口機操作圖如圖1所示， 藍色PVC 膠帶包口后效果圖如圖2所示。

1） 優(yōu)點 ①原材料價格便宜； ②包口效率較高； ③可以使用機器輔助包口， 使用方便。

2） 缺點 ①包扎層數(shù)較多， 費時， 包口后膠帶兩邊有皺褶， 外觀不美觀； ②防水性能較差。

3） 使用范圍 常用于發(fā)動機線束以外的其他線束中的接點保護。

1.1.2 黑色PVC膠帶包口

黑色PVC包口膠帶和藍色PVC包口膠帶兩者的區(qū)別主要是含膠量和膠帶厚度不同， 無本質(zhì)上的區(qū)別， 膠帶的顏色根據(jù)需要不同可以生產(chǎn)不同的顏色。 由于兩者包口膠帶使用和操作方法相同， 這里不再單獨介紹。

1.2 TESA 4651膠帶包口

常用的規(guī)格型號為TESA 4651包口膠帶 （40 mm）， 圖3為TESA 4651膠帶包口自動剪剝機， 用來輸出單個接點的包口材料。 膠帶包口材料的長度根據(jù)接點導線面積來選擇， 根據(jù)截面積的大小來設(shè)定膠帶包口的長度參數(shù)，設(shè)定好參數(shù)后按開始鍵， 就會自動送出設(shè)定好的膠帶長度， 當取走膠帶頭又會送出下一個膠帶頭， 一直到整盤膠帶用完。 圖4為TESA 4651膠帶包口后效果圖。

1） 優(yōu)點 高粘性、 耐磨、 絕緣效果好， 操作效率高。

2） 缺點 原材料價格較高， 成本相對較大。

3） 使用范圍 常用于汽車儀表、 車身、 門線等線束接點中。

2 雙壁熱縮管

2.1 透明雙壁熱縮管

透明雙壁熱縮管外層以透明、 半硬聚烯烴為材質(zhì)， 經(jīng)輻射交聯(lián)及特殊工藝精工制作而成， 內(nèi)層以高粘性防水透明熱熔膠構(gòu)成。 熱縮工具常使用熱風槍加熱收縮， 熱縮管規(guī)格大小的選擇根據(jù)線徑的大小來選擇。 例如： ≤2.0 mm2的線徑使用Φ4規(guī)格型號， 2.5≤Φ<3.0 mm2的線徑使用Φ5規(guī)格型號。 透明雙壁熱縮管的規(guī)格有Φ4×25、 Φ4×30、 Φ5×30、Φ5×80、 Φ6×30、 Φ9×40、 Φ12×40、 Φ12×50， 顏色均為白色透明。 接點烤透明雙壁熱縮管后效果如圖5所示。

1） 優(yōu)點 具有防水性能， 絕緣效果好， 可以看到接點的連接效果， 查看壓接方式是否符合要求。

2） 缺點 ①原材料價格較高； ②對烤熱縮管的要求較高， 生產(chǎn)過程中操作工序多， 工時成本偏高； ③熱縮管收縮后容易打彎， 變形， 有氣泡； ④包膠少， 熱縮管有烤不緊的情況。

3） 使用范圍 常用于防水要求較高的汽車全套線束接點中， 以及發(fā)動機線束和發(fā)動機艙線束的節(jié)點保護。

2.2 黑色雙壁熱縮管

黑色雙壁熱縮管外層采用優(yōu)質(zhì)的聚烯烴材料，內(nèi)層熱熔膠復(fù)合加工而成。 熱縮工具使用熱風槍或者烤熱縮管機加熱即可收縮， 熱縮管規(guī)格大小的選擇根據(jù)線徑的大小來選擇。 例如： ≤2.0 mm2的線徑使用Φ4規(guī)格型號， 2.5≤Φ<3.0 mm2的線徑使用Φ5規(guī)格型號。 黑色雙壁熱縮管規(guī)格有Φ20×50、 Φ20×40、 Φ18×40、 Φ15×40、 Φ12×50、 Φ12×40、 Φ9×50、 Φ9×40、 Φ9×30、 Φ8×50、 Φ6.5×40、 Φ6×50、Φ6×40、 Φ6×30、 Φ5×50、 Φ4×50、 Φ4×40、 Φ4×30、 Φ4×25， 顏色均為黑色。 汽車線束接點烤黑色雙壁熱縮管效果圖如圖6所示。

1） 優(yōu)點 絕緣、 防腐、 防水性能最高， 熱縮后能夠明顯看到熱縮管兩頭有白色包膠溢出。

2） 缺點 ①原材料價格較貴； ②對烤熱縮管的要求較高， 生產(chǎn)過程中操作工序多， 工時成本偏高。

3） 使用范圍 常用于防水要求較高的汽車全套線束接點中， 以及發(fā)動機線束和發(fā)動機艙線束的節(jié)點保護。

線束接點常用熱縮管產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 熱縮管產(chǎn)品規(guī)格

3 水密性試驗

由于汽車發(fā)動機機艙區(qū)域溫度高、 潮濕大、 油污等惡劣環(huán)境， 對線束的防護包扎材料要求較高，接點防護同樣重要， 必須滿足防水性的要求。 接點水密性試驗是對線束防水性能檢驗的一個重要環(huán)節(jié)， 國外汽車廠家把這項內(nèi)容作為試驗線束合格的一項指標。

3.1 接點水密性試驗?zāi)康?/h3>

接點水密性試驗是為了保證線束長期在潮濕環(huán)境中正常工作， 接點具有防水效果， 防止接點之間短路， 避免發(fā)生意外事故。

3.2 試驗內(nèi)容

首先， 把接點熱縮過后的導線連接在水密性試驗儀兩端的接線孔內(nèi)。 然后， 接點全部浸入水深不低于100 mm的容器中， 浸泡時間為1h。 試驗測量的方式有如下兩種。

1） 用直流電壓100 V±10%， 量程0～200 MΩ（示值誤差為±3%） 的絕緣電阻測試裝置或精度為1.5級的兆歐表測量絕緣電阻， 將接點導線的一頭連接在兆歐表的一個連接頭上， 兆歐表的另一頭接電極放入水里。 如果兆歐表顯示為無窮大表示接點絕緣良好， 如果電阻值很小或者為零表示接點漏水。

2） 使用萬用表測電流。 測試方法相似， 如果有電流說明已經(jīng)漏水， 防水效果達不到要求； 如果沒有， 說明可以滿足防水性能。 在試驗過程中， 熱縮管破損產(chǎn)生氣泡等不符合水密性要求， 合格的熱縮管在試驗中必須完好無損、 沒有氣泡等發(fā)生。 導線接點水密性試驗如圖7所示。

4 總結(jié)

線束接點防護材料的選擇至關(guān)重要， 選擇原則主要是根據(jù)汽車線束設(shè)計上干區(qū)和濕區(qū)的要求， 合理進行選擇設(shè)計。 國內(nèi)民族品牌汽車也朝著這方面進行防護和設(shè)計， 例如， 某車型發(fā)動機線束和發(fā)動機艙線束屬于濕區(qū)范圍， 要求防水性能較高， 接點選用的是黑色雙壁熱縮管； 保險桿線束也要求具有一定的防水性能， 但是沒有發(fā)動機線束要求防水性能高， 節(jié)點選用的是透明雙壁熱縮管； 儀表板線束、 地板線束及門線束等屬于干區(qū)范圍， 全部選用的是TESA 4651膠帶包口。 以上線束導線接點防護材料的選擇和搭配不但滿足了客戶的需要， 而且價格合理。

綜上所述， 線束上選擇接點的防護材料不是固定的單一品種， 可以混合選擇使用， 這樣既能滿足汽車功能使用的要求， 也能滿足客戶對經(jīng)濟性的要求。