線束疲勞斷裂是令人頭痛的問題，如果沒有一定的失效經(jīng)驗積累，或有完整的試驗驗證方案，問題的突然性，都會令人手足無措。
一、線束疲勞斷裂是什么？
導(dǎo)線的金屬導(dǎo)體(銅線)在交變應(yīng)力(振動或運動件產(chǎn)生)中，盡管應(yīng)力值一直沒有超過材料的強度極限，但在長期的應(yīng)力反復(fù)循環(huán)作用后，導(dǎo)體發(fā)生突發(fā)性脆性斷裂。
如手機充電線尾在長時間使用后，由于插拔過程中，接口尾線束發(fā)生彎曲，外護套材料首先破裂(外護套材料多為TPE)，然后繼續(xù)使用會出現(xiàn)導(dǎo)體銅絲疲勞斷裂。
因此，對充電線抗折性能進行研究，對于提高充電線的壽命就顯得尤為重要。
車用線束線束固定卡扣的固定位置，導(dǎo)體會在長時間擠壓時形成凹陷，導(dǎo)體單絲之間會有互相移動而產(chǎn)生摩擦痕跡，導(dǎo)線斷口處一般都會有氧化。
二、線束疲勞斷裂危害
電話充電線束斷裂只影響了我們的手機充電，再配置一條充電線不會影響我們?nèi)粘Ｉ钍褂?。但作為汽車線束就很不一樣，車用線束作為高低壓電器部件的聯(lián)接載體，承載整車動力，信號傳遞，主導(dǎo)整個汽車的安全和性能。汽車的載體是人，尤其安全性和顧客的感受是很重要的。
線束疲勞斷裂是線束失效的主要形式之一，汽車的車門線束、后背箱線束、發(fā)動機線束、速度傳感器線束、新能源汽車的驅(qū)動電機線束(尤其是輪邊電機)打氣泵的線束，空調(diào)壓縮機的線束等，在工作過程中承受彎曲和振動的負荷，在惡劣的環(huán)境中還要承受熱負荷。
汽車線束在受移動件或振動件作周期運動時，如設(shè)計不合理，則電纜抗彎性能不夠，導(dǎo)體銅線將部分或全部斷裂，斷線問題，將影響到車輛的正常運行和安全，目前對導(dǎo)線斷裂的整車沒有很好的檢測方法，只有線束導(dǎo)體完全短路，在過程中出現(xiàn)斷路故障才能檢測。
若為新能源汽車高壓線束突然發(fā)生短路，可能出現(xiàn)出線拉弧，對線束、電器甚至整個整車都有不同程度的危害。
三、車輛線束疲勞斷裂的分析
1、導(dǎo)體材料
導(dǎo)體材(銅)的加工工藝控制不合理，銅絲在拉絲或退火時過度氧化會變脆，或是在擠壓絕緣后的硫化過程中，由于進水或與高溫分解產(chǎn)生的酸性物質(zhì)反應(yīng)，使導(dǎo)體銅絲表面變黑，這樣，就會降低銅絲的韌性，一般汽車電纜導(dǎo)體使用99.99%的無氧銅。
2、絕緣或套管材料
絕緣子、護套材料、機械物理性能差、耐老性差、伸長率不夠高、抗張強度、拉伸回縮、絕緣子和護套不夠支持線芯和導(dǎo)體。
3、受到異常的機械沖擊
有碰撞、機械沖擊、線束承受短拉力、下剎車報警線束太短、打方向會把線束崩得特別直，時間長了線束從里面斷開，外表看不出任何問題。
4、電纜耐彎性好，線束布置結(jié)構(gòu)無法滿足實際使用要求
影響電纜抗彎性能的因素包括導(dǎo)體單絲徑、導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)、電纜結(jié)構(gòu)等。
纜索耐彎性與導(dǎo)體單絲徑、導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)、電纜結(jié)構(gòu)等都是有關(guān)系的。
現(xiàn)在所使用的新能源汽車高壓線束導(dǎo)體單絲徑是按QC/T1037確定的，一般單絲直徑為0.21mm，若要改變現(xiàn)有導(dǎo)體的彎曲性能，可選用較小的單絲直徑，如0.15mm。
一般而言，一次束絞導(dǎo)的節(jié)徑比不能超過25，如果是復(fù)絞線，那么股線絞合節(jié)徑比應(yīng)不大于30，內(nèi)層與外層絞合節(jié)徑比分別應(yīng)不超過20和14。大節(jié)距銅線比小節(jié)距銅線要硬得多，最小的彎曲半徑也會增大。
為延長振動或移動部分電纜的使用壽命，必須使導(dǎo)體盡可能柔軟，構(gòu)成導(dǎo)體的一條線越細，其彈性越大。
但是一條線的粗細與其機械強度和承載力有直接關(guān)系，一條細線的承載能力就越差，為解決這一矛盾，可先將多根單線束成股線，各股線絞合方向相同，多股線再繞到導(dǎo)體上，在復(fù)絞時相鄰層股線復(fù)絞方向相反，保證絞合導(dǎo)體的柔性，及機械強度。
四、處理問題的方法
1、避免銅絲氧化
在銅線材氧化時，首先要選擇合理的工藝處理，若不需要二次退火，則必須控制無氧純度，才能保證銅線材的純度。第二，在硫化過程中，水汽和硫化反應(yīng)所產(chǎn)生的副效應(yīng)(除了個別本身擠膠工藝上的缺陷外)，水汽的副作用并不太明顯；配方物質(zhì)高溫分解出酸性物質(zhì)所致的梳狀反應(yīng)可通過提高橡膠配方的熱穩(wěn)定性來解決，另外，它更有效地避免硫化溫度過高。當然，這并不意味著要求溫度低于硫化點。
2、控制絞合節(jié)徑比
對絞合節(jié)徑比在束絞線時，理論節(jié)徑比要適當小一些，一般可比標準值降低1O%~15%，從而使實際節(jié)徑比最終與標準規(guī)定的限值接近同理，對成索絞合節(jié)徑比的控制也是如此。
3、控制絕緣和外殼的質(zhì)量
絕緣膠及護套膠中絕緣膠含量應(yīng)控制在35%以上，絕緣膠中絕緣膠含量不得低于42%，這是基本要求。自然影響抗張強度，長率、拉伸回縮與配方組成、煉膠工藝及硫化工藝有關(guān)，良好的護套膠，其抗張強度應(yīng)在15N/mm以上(標準值為11N/mm:)，延伸率也可達到500%以上。
4、優(yōu)化電纜的結(jié)構(gòu)
撓性耐彎型電纜受彎時(纜芯將承受相應(yīng)的拉伸力和壓縮力，纜芯中位于彎曲頂處的絕緣線芯承受拉伸力，絕緣線芯的位置外移(彎曲底部的絕緣線芯承受壓力)絕緣子的位置(離彎邊越近)越近(受力越大，絕緣線芯之間的相對移動越大-當電纜彎曲消失歸回原位時(纜芯承受的拉伸力'壓縮力消失)(絕緣線芯位置也應(yīng)恢復(fù)-電纜頻繁彎曲時絕緣線芯之間的相對移動越大-電纜彎曲后恢復(fù)到原來位置(纜芯承受的拉伸力'壓縮力消失后恢復(fù)原位)在絕緣線芯間滑動補償性差甚至絕緣線芯間發(fā)生內(nèi)嵌卡死現(xiàn)象，將使絕緣線芯斷芯-另外(纜芯承受的拉伸力越大(纜芯結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定)電纜芯發(fā)生變形的機率越大。
下面是一個優(yōu)化程序：
為改善鋼索內(nèi)纜芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，取消了以前使用的PP填充繩、麻繩、棉繩填充條等填充材料，改為采用絕緣材料擠入填充條。并將芳綸線替換軟碳鋼絲繩放在填充條的中央，并將芳綸線填充條置于纜芯中央，既提高了填充條的承載能力，減小了絕緣線芯所受的拉力，又加強了纜芯的整體柔軟度'結(jié)構(gòu)穩(wěn)定圓整，使纜芯具有更好的抗彎曲和抗扭性能。
軟性耐彎型電纜纜芯一般不繞包帶，絕緣芯與護套緊密接觸-防止護套粘結(jié)，不利于電纜剝離，一般而言，滑石粉是涂覆在纜芯外面的，但滑石粉很容易吸潮結(jié)團，容易發(fā)生線芯表面涂覆不均，線芯間隙中積聚過多，很容易在模芯內(nèi)濺到累積，由纜芯拖出導(dǎo)致電纜起皮，干滑石粉易產(chǎn)生粉塵，不利于衛(wèi)生清潔，而且對人體有害，用滑石粉作絕緣和護套隔離的柔性耐彎曲電纜，因為滑石粉涂層不均勻，絕緣線芯之間的滑動補償也不平衡(因此，當絕緣線芯擠制時，在線芯絕緣表面涂覆液體隔離劑-在隔離劑中浸入絕緣線芯層，使其表面均勻涂覆，有利于絕緣芯之間的相對滑動，保證了線芯在彎曲時對平衡進行補償，從而進一步提高纜芯的抗彎曲能力。
絕熱擠出成型采用擠壓模具，將絕緣層緊密包覆在導(dǎo)體外部，加強絕緣層與導(dǎo)體之間的粘接強度-擠包過程中，絕緣層如果出現(xiàn)劃傷"：形彎"的擊穿等不良現(xiàn)象，不得對絕緣線芯進行修整處理，盡量消除絕緣線芯存在的安全隱患，外護套改進在柔性抗彎電纜中具有十分重要的作用它不僅起到保護絕緣線芯的作用，另外還要承受很大的載荷彎曲應(yīng)力所以柔性耐彎曲電纜外護套一般極高的抗拉強度'撕裂強度優(yōu)良的耐磨性能耐老化材料，如TPU。
