一种新能源汽车用铝合金电缆及生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车用铝合金电缆及生产工艺，其中一种新能源汽车用铝合金电缆包括由内至外依次设置的导体、绝缘层、屏蔽层和护套层；所述导体为铝合金导体，所述屏蔽层为铝管屏蔽层。本发明专利技术降低了导体重量和成本，同时提高了屏蔽层的屏蔽效果，大大降低了电缆运行过程中产生的电磁波对汽车部件的干扰，同时简化电缆结构，缩短了生产周期，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用铝合金电缆及生产工艺
本专利技术涉及电缆
，尤其涉及一种新能源汽车用铝合金电缆及生产工艺。
技术介绍
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。目前，国内新能源汽车用电缆产品主要以铜芯为导体材料，采用镀锡铜丝编织层为屏蔽层。主要存在以下不足：铜芯导体成本高、重量较重，不够经济；编织层作为屏蔽层，编织及绕包工序繁杂，生产周期常，且电缆在运行过程中产生的电磁波仍会对新能源汽车其他敏感部件产生干扰，屏蔽效果不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种新能源汽车用铝合金电缆及生产工艺，降低了导体重量和成本，同时提高了屏蔽层的屏蔽效果，大大降低了电缆运行过程中产生的电磁波对汽车部件的干扰，同时简化电缆结构，缩短了生产周期，降低生产成本。实现本专利技术目的技术方案是：一种新能源汽车用铝合金电缆，包括由内至外依次设置的导体、绝缘层、屏蔽层和护套层；所述导体为铝合金导体，所述屏蔽层为铝管屏蔽层。进一步地，所述铝合金导体为实心铝合金导体。进一步地，铝合金导体的横截面积为1.5～120mm2。进一步地，所述绝缘层和护套层均采用PTFE与橡胶固溶材料，厚度均为0.4～2.0mm。进一步地，所述PTFE与橡胶固溶材料的组成与配比，质量份计为：PTFE0.05～0.8％、三元乙丙橡胶30～50％、滑石粉40～50％、微晶蜡5～6％、液体石蜡1～3％、抗氧化剂RD1.5～3％、固化剂DCP3～5％、固化促进剂TAIC3～5％。进一步地，所述实心铝合金导体采用耐高温铝合金配方体系，组成与配比以质量份计为：Al96.5～98.5％、Mn0.2～0.9％、Cu0.05～0.4％、Fe0.4～0.7％、Si0.3～0.8％、Mg0.5～1.8％。一种新能源汽车用铝合金电缆的生产工艺，包括以下步骤：步骤一、制作导体，采用挤压机挤出工艺，一次性挤出铝合金导体；步骤二：制作绝缘层，采用挤出机挤出PTFE与橡胶固溶材料，再连续硫化；步骤三：制作屏蔽层；步骤四：制作护套层，采用挤出机挤出PTFE与橡胶固溶材料，再连续硫化。进一步地，所述步骤一中，进线铝杆采用直径为9.5mm实心铝合金杆，通过改变挤压机参数获得不同大小截面的出线实心铝合金杆作为铝合金导体。出线实心铝合金杆截面1.5～10mm2时，挤压机挤出速度控制在10～25m/min，挤出压力为20～26Mpa，挤出模腔温度为450～600℃；当出线实心铝合金杆截面为10mm2以上时，挤压机挤出速度为5～10m/min，挤出压力为20～26Mpa，挤出模腔温度为450～600℃。进一步地，所述步骤二和步骤四中挤出机挤出压力设定为20～26Mpa，挤出运行速度为5～25m/min，使PTFE材料与橡胶结合后，采用连续硫化工艺分别制成绝缘层和护套层，连硫采用蒸汽硫化，蒸汽压力控制在0.3～1.3Mpa，生产速度为5～30m/min。进一步地，所述步骤三中，所述屏蔽层采用氩弧焊拉拔工艺进行制成，其中，焊接电流为30～300A，氩气用量为0.05～0.10m3/h，氦气用量为0.20～0.4m3/h，采用0.5～1.0mm厚度的铝板进行氩弧焊焊接后再进行拉拔，拉拔速度为4～10m/min，温度50～100℃，确保铝管紧紧包裹在绝缘层上，并在表面喷涂PTFE材料制成铝管屏蔽层。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术采用铝合金导体替代现有的铜导体，降低了导体重量和成本；采用铝管屏蔽层替代现有的镀锡铜丝编织层，提高了屏蔽层的屏蔽效果，大大降低了电缆运行过程中产生的电磁波对汽车部件的干扰，同时简化电缆结构，缩短了生产周期，降低生产成本。(2)本专利技术铝合金导体为实心铝合金导体，能够大大减少绞合制成的导体与端子连接时压接或焊接缺陷。(3)本专利技术实心铝合金导体采用耐高温铝合金配方体系，其断裂伸长率和耐热性能优良，能够长期运行150℃不变形且断裂强度高。(4)本专利技术简化了生产工艺，可导体可根据需求制成不同截面，满足不同使用需求。(5)本专利技术绝缘层和护套层均采用PTFE与橡胶固溶材料，硫化后材料抗拉强度达到6～10Mpa、断裂伸长率达到400～500％。(6)本专利技术屏蔽层采用铝板进行氩弧焊焊接后，再进行拉拔工艺制成，生产工艺简洁，屏蔽效果更佳，避免了传统屏蔽层编织及绕包等复杂工序，同时表面喷涂PTFE材料，具有耐磨、耐高温，绝缘性能优良等特点。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：图1为对比例1的结构示意图；图2为本专利技术的结构示意图。附图中的标号为：导体1、绝缘层2、屏蔽层3、护套层4、包带5。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。(对比例1)见图1，对比例1的电缆，包括由内至外依次设置的导体1、包带5、绝缘层2、屏蔽层3和护套层4。导体1采用多根铜导体拉丝绞合而成，屏蔽层3为镀锡铜丝编织层外缠绕铝塑复合带，生产加工工序较多且生产周期较长，采用铜材质，重量重，不符合新能源汽车减重要求且成本高。绝缘层2和护套层4均采用普通橡胶材料，抗拉强度低，材料耐刮磨性能不良，耐油性能差。(对比例2)对比例2的结构与对比例1类似，区别在于导体1采用多根铝合金导体绞合而成，当加工到五类导体时，铝导体加工困难，在绞制过程中很容易断丝。(实施例1)见图1，实施例1的新能源汽车用铝合金电缆，包括由内至外依次设置的导体1、绝缘层2、屏蔽层3和护套层4。导体1为实心铝合金导体，横截面积为1.5mm2，能够大大减少绞合制成的导体1与端子连接时压接或焊接缺陷。实心铝合金导体采用耐高温铝合金配方体系，组成与配比以质量份计为：Al96.5％、Mn0.6％、Cu0.2％、Fe0.6％、Si0.6％、Mg1.5％。其断裂伸长率和耐热性能优良，能够长期运行150℃不变形且断裂强度高。屏蔽层3为铝管屏蔽层。绝缘层2和护套层4均采用PTFE与橡胶固溶材料，厚度均为0.4mm。PTFE与橡胶固溶材料的组成与配比，以质量份计为：PTFE0.05％、三元乙丙橡胶30％、滑石粉50％、微晶蜡5.5％、液体石蜡2.45％、抗氧化剂RD2％、固化剂DCP5％、固化促进剂TAIC5％。实施例1的新能源汽车用铝合金电缆的生产工艺，包括以下步骤：步骤一、制作导体1，采用挤压机挤出工艺，一次性挤出铝合金导体。进线铝杆采用直径为9.5mm实心铝合金杆，挤压机速度设定为25m/min挤出压力为26Mpa，挤出模腔温度为600℃，出线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的导体(1)、绝缘层(2)、屏蔽层(3)和护套层(4)；所述导体(1)为铝合金导体，所述屏蔽层(2)为铝管屏蔽层。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的导体(1)、绝缘层(2)、屏蔽层(3)和护套层(4)；所述导体(1)为铝合金导体，所述屏蔽层(2)为铝管屏蔽层。


2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：所述铝合金导体为实心铝合金导体。


3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)和护套层(3)均采用PTFE与橡胶固溶材料。


4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：所述PTFE与橡胶固溶材料的组成与配比，以质量份计为：PTFE0.05～0.8％、三元乙丙橡胶30～50％、滑石粉40～50％、微晶蜡5～6％、液体石蜡1～3％、抗氧化剂RD1.5～3％、固化剂DCP3～5％、固化促进剂TAIC3～5％。


5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车用铝合金电缆，其特征在于：所述实心铝合金导体采用耐高温铝合金配方体系，组成与配比以质量份计为：Al96.5～98.5％、Mn0.2～0.9％、Cu0.05～0.4％、Fe0.4～0.7％、Si0.3～0.8％、Mg0.5～1.8％。


6.一种如权利要求1至5任一项所述的新能源汽车用铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：田崇军，徐静，夏霏霏，李进，李林森，周珊，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32