Samleskinnerbruges i stigende grad i den nuværende nye energisektor, herunder industrier som elektriske køretøjer, energilagring og strømsystemer. Efterhånden som teknologien udvikler sig, har samlingsskinnematerialer udviklet sig fra kobber til kobber-nikkel, kobber-aluminium, aluminium og grafenkompositter. Disse samleskinner er stærkt afhængige af formning og svejsning, da de skal forbindes med batterier, elektriske kontrolsystemer og andre komponenter. Svejsning i enderne og midtersektionerne er afgørende for disse forbindelser, meddiffusionssvejsninger den primære metode til samleskinnedannelse.
Typer af samleskinneDiffusionssvejseudstyr
Der er to hovedtyper af samleskinne diffusionssvejseudstyr. Den ene er modstandsdiffusionssvejsning, som direkte opvarmer basismaterialet gennem en høj strøm. Den anden er højfrekvent diffusionssvejsning, hvor grafit opvarmes og overfører varme til grundmaterialet. Begge metoder opvarmer basismaterialet til en vis temperatur og danner under højt tryk en fastfaseforbindelse, hvorved diffusionssvejseeffekten opnås. Den anvendte opvarmningsmetode afhænger af samleskinnematerialet.
Modstandsdiffusionssvejsning
Modstandsdiffusionssvejsning anvendes hovedsageligt til kobberskinne, da kobber har et højt smeltepunkt og ledningsevne. For at sikre ensartet opvarmning og fremskynde processen, anvendes grafitelektroder. De øvre og nedre elektroder leder høj strøm til kobberskinnen og opvarmer den gennem kontaktmodstand mellem flere lag kobberfolie. Grafitelektroderne selv genererer også varme på grund af deres høje modstand. Denne kombinerede opvarmning kan hæve temperaturen på kobberskinnen til over 600°C og nå op til 1300°C, hvilket muliggør vellykket diffusionssvejsning under højt tryk.
Højfrekvent diffusionssvejsning
Højfrekvent diffusionssvejsning er velegnet til alu-samleskinner, kobber-nikkel-samleskinner, kobber-aluminium-samleskinner og kompositsamleskinner som kobber- og ikke-metalkombinationer. Denne metode bruger indirekte opvarmning, hvilket gør den ideel til svejsning af komplekse materialer. Ved højfrekvent diffusionssvejsning opvarmes grafit og overfører derefter varmen til grundmaterialet, med temperaturer på op til 1200°C. Under højt tryk danner materialerne en solid forbindelse.
Diffusionssvejsning af forskellige samleskinnematerialer
Kobbermaterialer er relativt nemmere at svejse på grund af deres oxiders stabilitet. Tykkere kobbersamleskinner, såsom dem, der bruges i kraftsystemer, kræver modstandsdiffusionssvejsning på grund af dens høje varmeeffektivitet. Disse kan være så tykke som 50 mm med et svejseareal på 200x200 mm. Tyndere samleskinner, som dem der bruges i elektriske køretøjer, typisk 3 mm tykke med et svejseareal på 25x50 mm, kan bruge enten modstand eller højfrekvent diffusionssvejsning.
Aluminiumsskinne er mere udfordrende på grund af aluminiums smeltepunkt (670°C) og det meget højere smeltepunkt for aluminiumoxid (2000°C). For aluminium anvendes sædvanligvis højfrekvent diffusionssvejsning, hvor materialet renses på forhånd for at fjerne oxider. Diffusionstemperaturen sættes typisk til under 600°C.
Kobber-nikkel samleskinner består af flere lag kobberfolie med en nikkelfoliebelægning for slid- og korrosionsbestandighed. Højfrekvent diffusionssvejsning bruges almindeligvis til at håndtere den store forskel i elektrisk modstand mellem kobber og nikkel. Sammensatte samleskinner, såsom kobber kombineret med grafen, kræver højfrekvent diffusionssvejsning for præcist at kontrollere opvarmningsprocessen og undgå at beskadige basismaterialerne, samtidig med at der opnås diffusion.
Trykmetoder i samleskinne diffusionssvejsningMaskine
Diffusionssvejsning kræver højt tryk, som kan påføres ved hjælp af luft-væske boostere, hydrauliske systemer eller servosystemer. Traditionelle metoder bruger for det meste hydrauliske systemer for deres stabile output og høje kraft. I dag er servopresning mere og mere populær for sin præcise trykstyring og justerbare forskydning, hvilket sikrer høj nøjagtighed i det svejste produkts dimensioner.
Konklusion
Dette er en kort oversigt over samleskinne diffusionssvejsning. Hvis du leder efter den rigtige svejsemetode til samleskinner, bør denne artikel give nogle svar. Med den kontinuerlige udvikling af svejseteknologi bliver mere innovative teknikker vedtaget for at imødekomme kravene fra det moderne samfund.
Indlægstid: 20. september 2024
