Barras colectorasúsanse cada vez máis no sector da nova enerxía actual, incluíndo industrias como vehículos eléctricos, almacenamento de enerxía e sistemas de enerxía. A medida que avanza a tecnoloxía, os materiais das barras colectoras evolucionaron dende o cobre ata os compostos de cobre-níquel, cobre-aluminio, aluminio e grafeno. Estes busbars dependen moito do conformado e da soldadura, xa que necesitan conectarse con baterías, sistemas de control eléctrico e outros compoñentes. A soldadura nos extremos e seccións medias é fundamental para estas conexións, consoldadura por difusiónsendo o método principal para a formación de barras.
Tipos de barrasEquipos de soldadura por difusión
Existen dous tipos principais de equipos de soldadura por difusión de barras. Unha delas é a soldadura por difusión por resistencia, que quenta directamente o material base a través dunha alta corrente. A outra é a soldadura por difusión de alta frecuencia, onde o grafito se quenta e transfire calor ao material base. Ambos métodos quentan o material base a unha determinada temperatura e, a alta presión, forman unha conexión en fase sólida, conseguindo o efecto de soldadura por difusión. O método de calefacción utilizado depende do material da barra colectora.
Soldadura por difusión por resistencia
A soldadura por difusión por resistencia úsase principalmente para barras de cobre, xa que o cobre ten un alto punto de fusión e condutividade. Para garantir un quecemento uniforme e acelerar o proceso, utilízanse electrodos de grafito. Os electrodos superior e inferior conducen unha alta corrente á barra de cobre, quentándoa a través da resistencia de contacto entre varias capas de folla de cobre. Os propios electrodos de grafito tamén xeran calor debido á súa alta resistencia. Este quecemento combinado pode elevar a temperatura da barra colectora de cobre a máis de 600 °C, chegando ata 1300 °C, o que permite soldar con éxito a difusión a alta presión.
Soldadura por difusión de alta frecuencia
A soldadura por difusión de alta frecuencia é adecuada para barras colectoras de aluminio, barras colectoras de cobre-níquel, barras colectoras de cobre-aluminio e barras colectoras compostas como combinacións de cobre e non metálicos. Este método utiliza calefacción indirecta, polo que é ideal para soldar materiais complexos. Na soldadura por difusión de alta frecuencia, o grafito quéntase e despois transfire a calor ao material base, con temperaturas que alcanzan os 1200 °C. A alta presión, os materiais forman unha conexión sólida.
Soldadura por difusión de diferentes materiais de barras
Os materiais de cobre son relativamente máis fáciles de soldar debido á estabilidade dos seus óxidos. As barras colectoras de cobre máis grosas, como as utilizadas nos sistemas de enerxía, requiren soldadura por difusión por resistencia debido á súa alta eficiencia de calefacción. Estes poden ter un grosor de 50 mm cunha área de soldadura de 200 x 200 mm. As barras colectoras máis finas, como as que se usan nos vehículos eléctricos, normalmente de 3 mm de espesor cunha área de soldadura de 25 x 50 mm, poden usar soldadura por resistencia ou por difusión de alta frecuencia.
As barras colectoras de aluminio son máis difíciles debido ao punto de fusión do aluminio (670 °C) e ao punto de fusión moito máis elevado do óxido de aluminio (2000 °C). Para o aluminio, adoita empregarse soldadura por difusión de alta frecuencia, co material limpo previamente para eliminar os óxidos. A temperatura de difusión adoita establecerse por debaixo dos 600 °C.
As barras colectoras de cobre e níquel consisten en varias capas de folla de cobre cun revestimento de folla de níquel para resistencia ao desgaste e á corrosión. A soldadura por difusión de alta frecuencia úsase habitualmente para xestionar a gran diferenza de resistencia eléctrica entre o cobre e o níquel. As barras colectoras compostas, como o cobre combinado co grafeno, requiren soldadura por difusión de alta frecuencia para controlar con precisión o proceso de quecemento e evitar danar os materiais de base ao mesmo tempo que se consegue a difusión.
Métodos de presión en soldadura por difusión de barrasMáquina
A soldadura por difusión require alta presión, que se pode aplicar mediante impulsores de aire-líquido, sistemas hidráulicos ou servosistemas. Os métodos tradicionais empregan principalmente sistemas hidráulicos pola súa produción estable e a súa elevada forza. Hoxe en día, o servoprensado é cada vez máis popular polo seu control preciso da presión e o seu desprazamento axustable, que garanten unha gran precisión nas dimensións do produto soldado.
Conclusión
Esta é unha breve visión xeral da soldadura por difusión de barras. Se estás a buscar o método de soldadura axeitado para as barras colectoras, este artigo debería proporcionar algunhas respostas. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de soldadura, estase adoptando técnicas máis innovadoras para satisfacer as demandas da sociedade moderna.
Hora de publicación: 20-09-2024
