Samleskinne diffusjonssveising

Samleskinnerbrukes i økende grad i den nåværende nye energisektoren, inkludert industrier som elektriske kjøretøy, energilagring og kraftsystemer. Etter hvert som teknologien skrider frem, har samleskinnematerialer utviklet seg fra kobber til kobber-nikkel, kobber-aluminium, aluminium og grafenkompositter. Disse samleskinnene er sterkt avhengige av forming og sveising, da de må kobles til batterier, elektriske kontrollsystemer og andre komponenter. Sveising i ender og midtseksjoner er avgjørende for disse forbindelsene, meddiffusjonssveisinger den primære metoden for samleskinneforming.

Typer samleskinneDiffusjonssveiseutstyr

Det er to hovedtyper av samleskinne diffusjonssveiseutstyr. Den ene er motstandsdiffusjonssveising, som direkte varmer opp grunnmaterialet gjennom en høy strøm. Den andre er høyfrekvent diffusjonssveising, hvor grafitt varmes opp og overfører varme til grunnmaterialet. Begge metodene varmer opp grunnmaterialet til en viss temperatur og danner under høyt trykk en fastfaseforbindelse, og oppnår diffusjonssveiseeffekten. Oppvarmingsmetoden som brukes avhenger av samleskinnematerialet.

Motstandsdiffusjonssveising

Motstandsdiffusjonssveising brukes hovedsakelig til kobberskinner, da kobber har et høyt smeltepunkt og ledningsevne. For å sikre jevn oppvarming og akselerere prosessen, brukes grafittelektroder. De øvre og nedre elektrodene leder høy strøm til kobberskinnen, og varmer den opp gjennom kontaktmotstand mellom flere lag med kobberfolie. Grafittelektrodene selv genererer også varme på grunn av deres høye motstand. Denne kombinerte oppvarmingen kan heve temperaturen på kobbersamlingsskinnen til over 600°C, og nå opp til 1300°C, noe som muliggjør vellykket diffusjonssveising under høyt trykk.

Høyfrekvent diffusjonssveising

Høyfrekvent diffusjonssveising er egnet for aluminium samleskinner, kobber-nikkel samleskinner, kobber-aluminium samleskinner og kompositt samleskinner som kobber og ikke-metall kombinasjoner. Denne metoden bruker indirekte oppvarming, noe som gjør den ideell for sveising av komplekse materialer. Ved høyfrekvent diffusjonssveising varmes grafitten opp og overfører deretter varmen til grunnmaterialet, med temperaturer opp til 1200°C. Under høyt trykk danner materialene en solid forbindelse.

Diffusjonssveising av forskjellige samleskinnematerialer

Kobbermaterialer er relativt lettere å sveise på grunn av stabiliteten til oksidene deres. Tykkere kobbersamleskinner, slik som de som brukes i kraftsystemer, krever motstandsdiffusjonssveising på grunn av dens høye varmeeffektivitet. Disse kan være så tykke som 50 mm med et sveiseareal på 200x200 mm. Tynnere samleskinner, som de som brukes i elektriske kjøretøy, typisk 3 mm tykke med et sveiseareal på 25x50 mm, kan bruke enten motstands- eller høyfrekvent diffusjonssveising.

Aluminium samleskinner er mer utfordrende på grunn av aluminiums smeltepunkt (670 °C) og det mye høyere smeltepunktet til aluminiumoksid (2000 °C). For aluminium brukes vanligvis høyfrekvent diffusjonssveising, med materialet renset på forhånd for å fjerne oksider. Diffusjonstemperaturen er vanligvis satt til under 600°C.

Kobber-nikkel samleskinner består av flere lag kobberfolie med nikkelfoliebelegg for slitasje- og korrosjonsbestandighet. Høyfrekvent diffusjonssveising brukes ofte for å håndtere den store forskjellen i elektrisk motstand mellom kobber og nikkel. Sammensatte samleskinner, som kobber kombinert med grafen, krever høyfrekvent diffusjonssveising for nøyaktig å kontrollere oppvarmingsprosessen og unngå å skade grunnmaterialene samtidig som diffusjon oppnås.

Trykkmetoder i samleskinne diffusjonssveisingMaskin

Diffusjonssveising krever høyt trykk, som kan påføres ved hjelp av luft-væskeforsterkere, hydrauliske systemer eller servosystemer. Tradisjonelle metoder bruker for det meste hydrauliske systemer for deres stabile ytelse og høye kraft. I dag er servopressing stadig mer populært for sin presise trykkkontroll og justerbare forskyvning, noe som sikrer høy nøyaktighet i det sveisede produktets dimensjoner.

Konklusjon

Dette er en kort oversikt over samleskinne diffusjonssveising. Hvis du leter etter den riktige sveisemetoden for samleskinner, bør denne artikkelen gi noen svar. Med den kontinuerlige utviklingen av sveiseteknologi, blir mer innovative teknikker tatt i bruk for å møte kravene til det moderne samfunnet.