Sabirnicesve se više koriste u sadašnjem novom energetskom sektoru, uključujući industrije poput električnih vozila, skladištenja energije i energetskih sustava. Kako tehnologija napreduje, materijali za sabirnice evoluirali su od bakra do kompozita bakar-nikal, bakar-aluminij, aluminij i grafen. Ove sabirnice uvelike se oslanjaju na oblikovanje i zavarivanje jer se moraju povezati s baterijama, električnim sustavima upravljanja i drugim komponentama. Zavarivanje na krajevima i srednjim dijelovima ključno je za ove spojeve, sadifuzijsko zavarivanjekao primarna metoda za oblikovanje sabirnica.
Vrste sabirnicaOprema za difuzijsko zavarivanje
Postoje dvije glavne vrste opreme za difuzijsko zavarivanje sabirnica. Jedan je otporno difuzijsko zavarivanje, koje izravno zagrijava osnovni materijal jakom strujom. Drugi je visokofrekventno difuzijsko zavarivanje, gdje se grafit zagrijava i prenosi toplinu na osnovni materijal. Obje metode zagrijavaju osnovni materijal na određenu temperaturu i pod visokim tlakom stvaraju čvrstu faznu vezu čime se postiže učinak difuzijskog zavarivanja. Korištena metoda grijanja ovisi o materijalu sabirnice.
Otporno difuzijsko zavarivanje
Otporno difuzijsko zavarivanje uglavnom se koristi za bakrene sabirnice, jer bakar ima visoko talište i vodljivost. Kako bi se osiguralo ravnomjerno zagrijavanje i ubrzao proces, koriste se grafitne elektrode. Gornja i donja elektroda provode jaku struju do bakrene sabirnice, zagrijavajući je kroz kontaktni otpor između više slojeva bakrene folije. Same grafitne elektrode također stvaraju toplinu zbog svoje velike otpornosti. Ovo kombinirano zagrijavanje može podići temperaturu bakrene sabirnice na preko 600°C, dosežući do 1300°C, što omogućuje uspješno difuzijsko zavarivanje pod visokim pritiskom.
Visokofrekventno difuzijsko zavarivanje
Visokofrekventno difuzijsko zavarivanje prikladno je za aluminijske sabirnice, sabirnice bakar-nikal, sabirnice bakar-aluminij i kompozitne sabirnice kao što su kombinacije bakra i nemetala. Ova metoda koristi neizravno zagrijavanje, što je čini idealnom za zavarivanje složenih materijala. Kod visokofrekventnog difuzijskog zavarivanja grafit se zagrijava i zatim predaje toplinu osnovnom materijalu, pri čemu temperature dosežu i do 1200°C. Pod visokim pritiskom materijali stvaraju čvrstu vezu.
Difuzijsko zavarivanje različitih materijala sabirnica
Bakreni materijali se relativno lakše zavaruju zbog stabilnosti svojih oksida. Deblje bakrene sabirnice, poput onih koje se koriste u energetskim sustavima, zahtijevaju otporno difuzijsko zavarivanje zbog svoje visoke učinkovitosti zagrijavanja. Oni mogu biti debljine do 50 mm s površinom zavarivanja od 200x200 mm. Tanje sabirnice, poput onih koje se koriste u električnim vozilima, obično debljine 3 mm s područjem zavarivanja od 25x50 mm, mogu koristiti otporno ili visokofrekventno difuzijsko zavarivanje.
Aluminijske sabirnice su izazovnije zbog tališta aluminija (670°C) i mnogo višeg tališta aluminijevog oksida (2000°C). Za aluminij se obično koristi visokofrekventno difuzijsko zavarivanje, pri čemu se materijal prethodno očisti kako bi se uklonili oksidi. Temperatura difuzije obično je postavljena ispod 600°C.
Sabirnice bakar-nikal sastoje se od više slojeva bakrene folije s premazom od folije nikla za otpornost na habanje i koroziju. Visokofrekventno difuzijsko zavarivanje obično se koristi za rješavanje velike razlike u električnom otporu između bakra i nikla. Kompozitne sabirnice, poput bakra u kombinaciji s grafenom, zahtijevaju visokofrekventno difuzijsko zavarivanje kako bi se precizno kontrolirao proces zagrijavanja i izbjeglo oštećenje osnovnih materijala dok se postiže difuzija.
Tlačne metode kod difuzijskog zavarivanja sabirnicaStroj
Difuzijsko zavarivanje zahtijeva visoki tlak, koji se može primijeniti pomoću pojačivača zraka i tekućine, hidrauličkih sustava ili servo sustava. Tradicionalne metode uglavnom koriste hidrauličke sustave za njihov stabilan učinak i veliku snagu. Danas je servo prešanje sve popularnije zbog svoje precizne kontrole tlaka i podesivog pomaka, čime se osigurava visoka točnost dimenzija zavarenog proizvoda.
Zaključak
Ovo je kratki pregled difuzijskog zavarivanja sabirnica. Ako tražite pravu metodu zavarivanja sabirnica, ovaj bi članak trebao dati neke odgovore. Uz kontinuirani razvoj tehnologije zavarivanja, usvajaju se sve inovativnije tehnike kako bi se zadovoljile zahtjeve modernog društva.
Vrijeme objave: 20. rujna 2024
