Banner 728x90 Hoe helpen we honger de wereld uit

Ontwerp van een spoel met aluminium wikkeldraad voor het remsysteem van voertuigen

Wouter Janssens
Aluminium: het koper van de toekomstWie aan elektriciteit denkt, denkt aan koperdraden. Niet onlogisch, koper is de beste in zijn soort, maar ook de kostprijs is niet min. Daarom zal het in de toekomst steeds meer vervangen worden door aluminium. Aluminium is namelijk veel goedkoper en bovendien lichter. Auto’s worden zo voordeliger en verbruiken minder brandstof of ze kunnen met één batterijlading grotere afstanden afleggen.

Ontwerp van een spoel met aluminium wikkeldraad voor het remsysteem van voertuigen

Aluminium: het koper van de toekomst

Wie aan elektriciteit denkt, denkt aan koperdraden. Niet onlogisch, koper is de beste in zijn soort, maar ook de kostprijs is niet min. Daarom zal het in de toekomst steeds meer vervangen worden door aluminium. Aluminium is namelijk veel goedkoper en bovendien lichter. Auto’s worden zo voordeliger en verbruiken minder brandstof of ze kunnen met één batterijlading grotere afstanden afleggen. Aluminium is echter koper niet, en er is een stukje hedendaagse technologie nodig om van die voordelen te kunnen  genieten…

Technologie zorgt voor vooruitgang

U wilt waar voor uw geld bij de aankoop van uw auto. Liefst een zuinige auto die niet al te veel verbruikt en bovendien nog goedkoop is in de aankoop. Aluminium zal in de toekomst uw auto zuiniger en goedkoper maken. Maar waarom wordt er dan niet al langer intensief met aluminium gewerkt?

Aluminium is al langer bekend bij de autobouwers, maar als elektrische geleider heeft men tot op heden het materiaal angstvallig buiten gehouden. Vroeger was dit terecht, aluminium heeft het grote nadeel dat je het niet snel even kunt verbinden met om het even welk ander materiaal door het te solderen of te lassen. Daarvoor smelt het veel te snel weg of zal het na een tijdje toch aangetast worden door de omgeving en simpelweg vergaan. Vandaag zijn door de technologische ontwikkelingen, hulpmiddelen ontstaan waardoor men aluminium wel degelijk betrouwbaar kan verbinden. Die technologie noemt men IDC of Insulation Displacement Connection. Nieuw is dit niet, ze wordt namelijk al gebruikt in huishoudtoestellen en telecommunicatie. In de autobouw echter, waar alles zo degelijk mogelijk moet gebouwd worden om de verwachte levensduur te bereiken, is ze nog niet zo bekend. Dit onderzoek bewijst dat als men aluminium verbindt via IDC, men niet moet onderdoen voor gelast koper. Een zeer kritisch onderdeel, namelijk het ABS-systeem dat de remmen van de auto bedient, kan vandaag al met een gerust hart goedkoper en lichter worden gemaakt door het gebruik van aluminium.

Een auto is een vrij geperfectioneerd instrument omdat we het dagelijks gebruiken en omdat er zoveel zijn. Met andere woorden: er is geld te verdienen met het verbeteren van de auto. Een kleine verbetering heeft immers al een wereldwijde impact op de miljoenen auto’s die vandaag rondrijden. De eerste stap richting een goedkopere en lichtere auto is al gezet door de elektrische draden van een spoel uit de ABS-module van de auto, te vervangen door aluminium varianten.

Wat brengt de toekomst?

Met deze kleine aanpassing is de wereld nog niet gered, maar het potentieel ervan is gigantisch. Niet alleen ABS-systemen, zelfs niet alleen auto’s, maar elk elektrisch toestel kan men dus lichter en goedkoper maken. De bedrijven uit de auto-industrie kennen het potentieel van het materiaal, maar durven alle mogelijkheden nog steeds niet te benutten. Deze thesis toont aan dat mits logisch redeneren, de auto er in de nabije toekomst heel wat anders kan uitzien.

Tot op heden is onze auto nog steeds onvervangbaar. Zou het dan niet interessant zijn indien dit hulpmiddel wat minder geld zou kosten in de aankoop en aan de pomp. Of dat de natuur wat minder zou belast worden, of dat de batterijen onder de motorkap wat langer zouden meegaan?

 

Bibliografie

AGA. (2011, November 8). Aluminium Welding Miniguide. Opgehaald van AGA: http://www.aga.com/international/weg/lg/aga/like35agacom.nsf/docbyalias…

AGA. (2012, November 3). Facts about Aluminium Welding. Opgehaald van AGA: http://www.aga.com/international/weg/lg/aga/like35agacom.nsf/docbyalias…

Alu Menziken. (2004). Extrusion dokumente. Opgehaald van Alu Menziken : http://www.alu-menziken.com/fileadmin/user_upload/alu-menziken/dokument…

AMP . (1992). Reliability Assesment of Terminated Aluminium Wire. Harrisburg, PA: AMP Incorporated.

AMP. (1980). AMP Mag-Mate Interconnect System Handbook. Harrisburg: AMP Incorporated.

Atlas Steels. (2010, Augustus). Atlas Tech Note no. 7. Opgehaald van Atlas Steels Australia: http://www.atlassteels.com.au/site/pages/atlas-technical-notes.php

Bonte, H. (2012). Materialenleer II-Metalen. Oostende: KHBO.

CalQlata. (2012). Galvanic Corrosion Calculations (nobility). Opgehaald van The CalQlata Suite: http://www.calqlata.com/productpages/00012-help.html

Chu, T.-J. (2012, Mei 5). Creep deformation in materials. Opgehaald van Illinois Institude of Technology: https://iit.edu/arc/workshops/pdfs/materialsCreep.pdf

Desai, J., & And, H. (1984). Electrical Resistivity of Aluminium and Manganese. J. Phys. Chem. Ref. Data, 13(4), 1131-1172.

Deutches Institut für Normung e.V. . (1995). DIN EN 60352-3. Berlin: Beuth Verlag GmbH.

Elektrisola. (2010). Aluminium wire. Opgehaald van Elektrisola : http://www.elektrisola.com/conductor-materials/aluminum-copper-clad-alu…

Elektrisola. (2010). Aluminium wire. Opgehaald van Elektrisola: http://www.elektrisola.com/fileadmin/webdata/english/Downloads/Resistan…

ExxonMobil Chemical. (2009). Polyalphaolefins. Opgehaald van ExxonMobil Chemical: http://utsrus.com/documents/seminary_doklady/exxon_mobil_pao.pdf

Fort, H. J., & Ashby, M. F. (sd). Deformation mechanisms and maps. Opgehaald van Deformation-Mechanism maps: http://thayer.dartmouth.edu/defmech/

Gickler, A. (2002). Aluminum Soldering - A New Look. Princeton, IA.

Heinrichs, R. (1992). Reliability Assessment of Terminated Aluminium Magnet Wire. Opgehaald van Tyco Electronics US Techpapers: zie e-mail

Johnstone, H. (1993). Transport te land en te water. Brussel: Artis-Historia.

KHBO. (s.d.). APA in Word 2007. APA in Word 2007. KHBO.

Montgomery, D. (1997). Design and analysis of experiments. Westford: John Wiley & sons.

NE-Metalle. (2008, Oktober). Normen, Richtlinien, Hinweise. Opgehaald van Cochius: http://www.cochius.de/media/PDF/Cochius_Normen-Richtlinien-Hinweise.pdf

Nollet, D. (2013). Testopdracht 13332040 IDC Contact Comparison. Oostkamp: Tyco Electronics Belgium EC BVBA.

Nye Synthetic Lubricants. (2005). Synthetic Lubes Protect Electrical Connections. Chester: NewgateSimms.

Ocket, T. (2011). Coil Calculator to accurately calculate and optimize coil design for actuators and ring antennas. Oostkamp: TE Connectivity.

Rhoads, J. L. (2008, Juni 17). Basic Explanation of Creep Processes. Opgehaald van UC Berkeley Department of Nuclear Engineering: http://www.nuc.berkeley.edu/thyd/ne161/jlrhoads/creep.html

S. Spigarelli, Department of Mechanics, University of Ancona. (1999). TALAT Lecture 1253: Creep of Aluminium and Aluminium Alloys. Opgehaald van European Aluminium Association: http://www.alueurope.eu/talat/1000/1200.htm

TE Connectivity. (2008). Contact Systems for the Automotive Market RoHS. Opgehaald van TE Connectivity: http://marcom.de.tycoelectronics.com/germany/pages/literature/pdf

TE Connectivity. (2011). Applying MAG-MATE Insulation Displacement Connection (IDC) Technology to Aluminium Magnet Wire Applications. Darmstadt: Tyco Electronics Corporation.

TE Connectivity. (2012). Engineering Competence Centre Oostkamp. Oostkamp: Tyco Electronics.

TE Connectivity. (2013). IDC Magnet Wire Terminals. TE.

TE Connectivity. (2013). Mag-mate Series 300 terminals. Berwyn, PA: TE Connectivity.

TE Connectivity. (2013). Magnet Wire Connector Solutions. United States: TE Connectivity.

TE Connectivity. (2014). Opgehaald van TE Connectivity Ltd. : www.te.com/en/home/html

TE Connectivity Automotive. (2012). Zuverlässige elektrische Kontaktierung auf Dauer. Aluminium-Litzenleiter sicher kontaktieren. Bernsheim: Tyco Electronics AMP GmbH.

TE Connectivity Oostkamp. (2014). Concept ABS coil with IDC contact. Oostkamp : Tyco Electronics Belgium EC BVBA.

The Engineering Toolbox. (2013, Oktober 11). Electrode Potential and Galvanic Corrosion. Opgehaald van The Engineering Toolbox: http://www.engineeringtoolbox.com/electrode-potential-d_482.html

Tyco Electronics. (2009). Insulation Displacement Crimp (IDC) Design Standard. Harrisburg, PA: Tyco Electronics.

Tyco Electronics. (2010, April 21). Design Guide Bobbin. Harrisburg, PA, USA.

Tyco Electronics. (2010). Handleidingboekje bezoekers. Oostkamp: Tyco Electronics.

Tyco Electronics Shanghai Co. (2013). Magnet Wire Aluminum Wire Termination. Shanghai: TE Connectivity Ltd.

US Bureau of Reclamation . (2000, Augustus). Electrical Connections for Power Circuits. Opgehaald van Bureau of Reclamation: www.usbr.gov/power/data/fist/fist3_3/vol3-3.pdf

Wikipedia. (2013, Oktober 25). Aluminium. Opgehaald van Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium

Wikipedia. (2013, Oktober 25). Copper. Opgehaald van Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Copper

Wikipedia. (2013, Augustus 31). Creep (deformation). Opgehaald van Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Creep_(deformation)

Wikipedia. (2013, Maart 8). Ohmmeter. Opgehaald van Wikipedia: http://nl.wikipedia.org/wiki/Ohmmeter

Wikipedia. (2013, Maart 14). Saturated Calomel Electrode. Opgehaald van Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Saturated_calomel_electrode

Wikipedia. (2013, Oktober 22). Solder Alloys. Opgehaald van Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Solder

Yusuke, O. (2012). Study for Aluminium wire connection with MAGMATE. Fukuoka: Tyco Electronics.

Universiteit of Hogeschool
Master of Science in de Industriële Wetenschappen: Elektromechanica
Publicatiejaar
2014
Kernwoorden