Bare colectoaresunt din ce în ce mai utilizate în noul sector energetic actual, inclusiv în industrii precum vehiculele electrice, stocarea energiei și sistemele de alimentare. Pe măsură ce tehnologia avansează, materialele pentru bare colectoare au evoluat de la cupru la compozite cupru-nichel, cupru-aluminiu, aluminiu și grafen. Aceste bare colectoare se bazează în mare măsură pe formare și sudură, deoarece trebuie să se conecteze cu baterii, sisteme de control electric și alte componente. Sudarea la capete și la secțiunile mijlocii este crucială pentru aceste conexiuni, cusudare prin difuziefiind metoda principală de formare a barelor colectoare.
Tipuri de bare colectoareEchipamente de sudare prin difuzie
Există două tipuri principale de echipamente de sudare prin difuzie pentru bare colectoare. Una este sudarea prin difuzie prin rezistență, care încălzește direct materialul de bază printr-un curent ridicat. Celălalt este sudarea prin difuzie de înaltă frecvență, în care grafitul este încălzit și transferă căldura materialului de bază. Ambele metode încălzesc materialul de bază la o anumită temperatură și, la presiune ridicată, formează o conexiune în fază solidă, realizând efectul de sudare prin difuzie. Metoda de încălzire utilizată depinde de materialul barei colectoare.
Sudarea prin difuzie prin rezistență
Sudarea prin difuzie prin rezistență este utilizată în principal pentru barele colectoare din cupru, deoarece cuprul are un punct de topire și o conductivitate ridicate. Pentru a asigura o încălzire uniformă și pentru a accelera procesul, se folosesc electrozi de grafit. Electrozii superiori și inferiori conduc curentul mare către bara de cupru, încălzind-o prin rezistența de contact între mai multe straturi de folie de cupru. Electrozii de grafit generează, de asemenea, căldură datorită rezistenței lor ridicate. Această încălzire combinată poate ridica temperatura barei de cupru la peste 600°C, ajungând până la 1300°C, permițând sudarea cu difuzie cu succes la presiune ridicată.
Sudarea prin difuzie de înaltă frecvență
Sudarea prin difuzie de înaltă frecvență este potrivită pentru bare colectoare din aluminiu, bare colectoare cupru-nichel, bare colectoare cupru-aluminiu și bare colectoare compozite, cum ar fi combinațiile de cupru și nemetal. Această metodă utilizează încălzirea indirectă, ceea ce o face ideală pentru sudarea materialelor complexe. În sudarea prin difuzie de înaltă frecvență, grafitul este încălzit și apoi transferă căldura materialului de bază, cu temperaturi care ajung până la 1200°C. Sub presiune ridicată, materialele formează o legătură solidă.
Sudarea prin difuzie a diferitelor materiale de bare colectoare
Materialele de cupru sunt relativ mai ușor de sudat datorită stabilității oxizilor lor. Barele colectoare din cupru mai groase, cum ar fi cele utilizate în sistemele de alimentare, necesită sudare prin difuzie prin rezistență datorită eficienței sale ridicate de încălzire. Acestea pot avea o grosime de 50 mm, cu o suprafață de sudare de 200 x 200 mm. Barele colectoare mai subțiri, ca cele utilizate în vehiculele electrice, de obicei de 3 mm grosime cu o zonă de sudare de 25x50 mm, pot utiliza fie sudare prin rezistență, fie prin difuzie de înaltă frecvență.
Barele colectoare din aluminiu sunt mai dificile din cauza punctului de topire al aluminiului (670°C) și a punctului de topire mult mai mare al oxidului de aluminiu (2000°C). Pentru aluminiu, se folosește de obicei sudarea prin difuzie de înaltă frecvență, cu materialul curățat în prealabil pentru a îndepărta oxizii. Temperatura de difuzie este stabilită de obicei sub 600°C.
Barele colectoare cupru-nichel constau din mai multe straturi de folie de cupru cu o folie de nichel pentru rezistenta la uzura si la coroziune. Sudarea prin difuzie de înaltă frecvență este folosită în mod obișnuit pentru a gestiona diferența mare de rezistență electrică dintre cupru și nichel. Barele colectoare compozite, cum ar fi cuprul combinat cu grafenul, necesită sudare prin difuzie de înaltă frecvență pentru a controla cu precizie procesul de încălzire și pentru a evita deteriorarea materialelor de bază în timp ce se realizează difuzia.
Metode de presiune în sudarea prin difuzie cu bare colectoareMaşină
Sudarea prin difuzie necesită presiune înaltă, care poate fi aplicată folosind amplificatoare aer-lichid, sisteme hidraulice sau sisteme servo. Metodele tradiționale folosesc în principal sisteme hidraulice pentru puterea lor stabilă și forța mare. În zilele noastre, servopresarea este din ce în ce mai populară pentru controlul precis al presiunii și deplasarea reglabilă, asigurând o precizie ridicată în dimensiunile produsului sudat.
Concluzie
Aceasta este o scurtă prezentare generală a sudării prin difuzie cu bare colectoare. Dacă sunteți în căutarea metodei de sudare potrivite pentru barele colectoare, acest articol ar trebui să ofere câteva răspunsuri. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de sudare, tehnici mai inovatoare sunt adoptate pentru a satisface cerințele societății moderne.
Ora postării: 20-sept-2024
