IEC 60352-9:2024
(Main)Solderless connections - Part 9: Ultrasonically welded connections - General requirements, test methods and practical guidance
Solderless connections - Part 9: Ultrasonically welded connections - General requirements, test methods and practical guidance
IEC 60352-9:2024 provides guidelines for welding and testing of ultrasonically welded connections and includes requirements, tests and practical guidance information.
Ultrasonic welding is a form of cold friction welding that is becoming increasingly popular in many industries. This type of welding uses ultrasonic vibration to join materials together, creating a bond that is both strong and reliable. Ultrasonic welding has been identified as a process in ISO 4063-41 by the International Organization for Standardization (ISO).
The process of ultrasonic welding relies on high frequency ultrasound waves being used to create frictional heat at the connection point. High temperature is not required for this special method of welding, making it one of the most cost-effective ways to join two materials together.
It also requires fewer steps than traditional methods, meaning it can be completed quickly and with minimal resources.
Ultrasonic welding has been around for decades but only recently has become more widely utilized due to advances in technology and its availability at lower cost. It can be used on many different materials including plastics, rubbers, metals, textiles, and composites. Due to its precision and strong bonds it creates, it has become extremely popular in manufacturing processes such as automotive industry, electronics industry, furniture production and even medical device production.
This document covers ultrasonically welded connections made with stranded or flexible wires (class 2, 5 or 6 per IEC 60228) of copper or copper alloy, as well as of aluminium or aluminium alloy. These welded metal-to-metal connections shall employ wires with cross-sectional area of 0,08 mm2 to 160 mm2 and shall not exceed a total cross-sectional area, in case of wire bundle, of 200 mm2. For aluminium or aluminium alloy wires, the minimum required cross-sectional area is 2,5 mm2.
Additionally, information on materials, data from industrial experience and test procedures are included to ensure electrically stable connections under prescribed environmental conditions.
Lastly, this document aims to achieve comparable results when using ultrasonic welding equipment with similar performance and specifications as specified by the termination manufacturer.
Connexions sans soudure - Partie 9: Connexions soudées par ultrasons - Exigences générales, méthodes d’essai et guide pratique
IEC 60352-9:2024 couvre les connexions soudées par ultrasons et inclut des informations sur les exigences, les essais et les recommandations pratiques.
Le soudage par ultrasons est une forme de soudage par friction à froid qui est de plus en plus répandue dans de nombreux secteurs d’activité. Ce type de soudage utilise des vibrations ultrasoniques pour joindre les matériaux entre eux, en créant une liaison à la fois résistante et fiable. Le soudage par ultrasons a été identifié par l’Organisation internationale de normalisation (ISO) comme un procédé dans l’ISO 4063-41.
Le procédé de soudage par ultrasons s’appuie sur les ondes ultrasoniques haute fréquence utilisées pour générer une chaleur de friction au point de connexion. Il n’est pas exigé de température élevée pour cette méthode de soudage particulière, ce qui en fait l’une des façons les plus économiques de solidariser deux matériaux.
Ce procédé exige également moins d’étapes que les méthodes conventionnelles, ce qui signifie qu’il peut être achevé rapidement et en sollicitant un minimum de ressources.
Le soudage par ultrasons existe depuis des décennies, mais ce n’est que récemment que son usage est devenu plus répandu, en raison des avancées technologiques du procédé et de sa disponibilité à moindre coût. Il peut être utilisé sur de nombreux matériaux, comprenant les plastiques, les caoutchoucs, les métaux, les textiles et les matériaux composites. En raison de sa précision et de la résistance des liaisons qu’il définit, il est devenu extrêmement répandu dans les procédés de fabrication tels que ceux de l’industrie automobile, de l’électronique, de la fabrication de mobilier et même de la fabrication de dispositifs médicaux.
Le présent document couvre les connexions soudées par ultrasons effectuées avec des fils toronnés ou souples (de classe 2, 5 ou 6 conformément à l’IEC 60228) en cuivre ou en alliage de cuivre, ainsi qu’en aluminium ou en alliage d’aluminium.
Ces connexions métal-métal soudées doivent utiliser des fils dont la section transversale est de 0,08 mm2 à 160 mm2 et ne doivent pas dépasser une section totale de 200 mm2 dans le cas d’un faisceau de fils.
Pour les fils en aluminium ou en alliage d’aluminium, la section minimale exigée est de 2,5 mm2.
En outre, des informations sur les matériaux, des données issues de l’expérience industrielle et des procédures d’essai sont incluses, afin d’assurer des connexions électriquement stables dans les conditions d’environnement prescrites.
Enfin, le présent document vise à obtenir des résultats comparables lorsque des équipements de soudage par ultrasons offrant des performances et des spécifications similaires à celles spécifiées par le fabricant de sorties sont utilisés.
General Information
Standards Content (Sample)
IEC 60352-9 ®
Edition 1.0 2024-02
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Solderless connections –
Part 9: Ultrasonically welded connections – General requirements, test methods
and practical guidance
Connexions sans soudure –
Partie 9: Connexions soudées par ultrasons – Exigences générales, méthodes
d’essai et guide pratique
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Edition 1.0 2024-02
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INTERNATIONALE
Solderless connections –
Part 9: Ultrasonically welded connections – General requirements, test methods
and practical guidance
Connexions sans soudure –
Partie 9: Connexions soudées par ultrasons – Exigences générales, méthodes
d’essai et guide pratique
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 31.220.10, 29.120.20 ISBN 978-2-8322-8216-8
– 2 – IEC 60352-9:2024 © IEC 2024
CONTENTS
FOREWORD . 7
INTRODUCTION . 9
1 Scope . 10
2 Normative references . 10
3 Terms and definitions . 12
4 Wire and terminal information . 16
4.1 Conductor materials . 16
4.2 Conductor surface coating . 16
5 Requirements for ultrasonic welding . 16
5.1 Examples of ultrasonically welded connections . 16
5.2 General requirements . 19
5.3 Influence of wire length for welds at the other end of terminal connections . 20
5.4 Design requirements . 20
5.5 Mechanical and electrical protection of the weld package . 22
5.6 Conductor combinations – requirements . 23
5.7 Compaction ratio of ultrasonically welded connections . 23
6 Specimens . 25
6.1 General . 25
6.2 Type A1 or A2 specimen . 25
6.3 Type B1 or B2 specimen . 25
6.4 Type C specimen . 26
6.5 Type D specimen . 27
7 Tests . 27
7.1 General information about tests . 27
7.1.1 General conditions for product qualification tests . 27
7.1.2 Pre-conditioning . 27
7.1.3 Recovery . 27
7.2 Visual optical inspection (VOI) with dimensional checks . 27
7.2.1 General . 27
7.2.2 Magnification aids (visual optical inspection, VOI) . 28
7.2.3 Visual inspection of the ultrasonic splice welding . 28
7.2.4 Visual inspection of ultrasonically welded wire to terminal . 29
7.3 Mechanical tests . 31
7.3.1 Bending test inline splice . 31
7.3.2 Bending test on ultrasonically welded wire to terminal . 32
7.3.3 Peel test of the splice . 32
7.3.4 Peel tests of the terminal-welded package . 35
7.3.5 Pull-out force tests on ultrasonic splice-welded connections . 36
7.3.6 Pull-out force tests of ultrasonically welded wire-to-terminal connections . 38
7.3.7 Vibration test of ultrasonically welded splice connections . 41
7.3.8 Vibration test of ultrasonically welded wire-to-terminal connections . 42
7.3.9 Compaction force test of end splices . 43
7.4 Microsection image inspections. 44
7.5 Electrical tests . 45
7.5.1 Voltage drop of the through or end splice (resistance) . 45
7.5.2 Voltage drop of the wire-to-terminal connection (resistance) . 46
7.5.3 Current-carrying capacity . 47
7.5.4 Insulation resistance . 49
7.5.5 Voltage proof . 49
8 Climatic tests . 50
8.1 General information on climatic tests . 50
8.2 Rapid change of temperature . 50
8.3 Dry heat . 51
8.4 Cold . 51
8.5 Damp heat . 51
8.6 Climatic sequence. 52
8.7 Flowing mixed gas corrosion . 52
9 Classification into product classes . 53
9.1 General . 53
9.2 Class A product . 53
9.3 Class B product . 53
9.4 Class C product . 53
10 Test schedules . 53
10.1 Test schedule A (class A products, see 9.2) . 53
10.2 Test schedule B (class B product, see 9.3) . 54
10.2.1 General . 54
10.2.2 Mechanical tests of test schedule B . 54
10.2.3 Electrical tests of test schedule B . 55
10.2.4 Microsection tests of test schedule B . 56
10.3 Test schedule C (class C products, see 9.4) . 56
10.3.1 General . 56
10.3.2 Mechanical tests according to test schedule C . 57
10.3.3 Electrical tests according to test schedule C . 57
10.3.4 Microsection of test
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.