Zbirkevse bolj uporabljajo v sedanjem novem energetskem sektorju, vključno z industrijami, kot so električna vozila, shranjevanje energije in energetski sistemi. Z napredkom tehnologije so se materiali zbiralk razvili od bakra do kompozitov baker-nikelj, baker-aluminij, aluminij in grafen. Te zbiralke so v veliki meri odvisne od oblikovanja in varjenja, saj se morajo povezati z baterijami, električnimi krmilnimi sistemi in drugimi komponentami. Varjenje na koncih in srednjih delih je ključno za te povezave, sdifuzijsko varjenjeje primarna metoda za oblikovanje zbiralke.
Vrste zbiralkOprema za difuzijsko varjenje
Obstajata dve glavni vrsti opreme za difuzijsko varjenje zbiralk. Eno je uporovno difuzijsko varjenje, ki neposredno segreva osnovni material z visokim tokom. Drugo je visokofrekvenčno difuzijsko varjenje, kjer se grafit segreva in prenaša toploto na osnovni material. Oba načina segrejeta osnovni material na določeno temperaturo in pod visokim tlakom tvorita trdno fazno zvezo, s čimer dosežemo učinek difuzijskega varjenja. Uporabljena metoda ogrevanja je odvisna od materiala zbiralke.
Uporovno difuzijsko varjenje
Uporovno difuzijsko varjenje se uporablja predvsem za bakrene zbiralke, saj ima baker visoko tališče in prevodnost. Za zagotovitev enakomernega segrevanja in pospešitev procesa se uporabljajo grafitne elektrode. Zgornja in spodnja elektroda vodita visok tok do bakrene zbiralke in jo segrevata preko kontaktnega upora med več plastmi bakrene folije. Tudi same grafitne elektrode proizvajajo toploto zaradi visoke odpornosti. To kombinirano ogrevanje lahko zviša temperaturo bakrene zbiralke na več kot 600 °C in doseže do 1300 °C, kar omogoča uspešno difuzijsko varjenje pod visokim pritiskom.
Visokofrekvenčno difuzijsko varjenje
Visokofrekvenčno difuzijsko varjenje je primerno za aluminijaste zbiralke, zbiralke baker-nikelj, zbiralke baker-aluminij in kompozitne zbiralke, kot so kombinacije bakra in nekovine. Ta metoda uporablja posredno segrevanje, zaradi česar je idealna za varjenje kompleksnih materialov. Pri visokofrekvenčnem difuzijskem varjenju se grafit segreje in nato prenese toploto na osnovni material, pri čemer temperature dosežejo do 1200°C. Pod visokim pritiskom materiali tvorijo trdno povezavo.
Difuzijsko varjenje različnih materialov zbiralk
Bakrene materiale je relativno lažje variti zaradi stabilnosti njihovih oksidov. Debelejše bakrene zbiralke, kot so tiste, ki se uporabljajo v elektroenergetskih sistemih, zahtevajo uporovno difuzijsko varjenje zaradi visoke učinkovitosti ogrevanja. Ti so lahko debeli do 50 mm z varilno površino 200x200 mm. Tanjše zbiralke, kot so tiste, ki se uporabljajo v električnih vozilih, običajno debeline 3 mm z varilnim območjem 25 x 50 mm, lahko uporabljajo uporovno ali visokofrekvenčno difuzijsko varjenje.
Aluminijeve zbiralke so bolj zahtevne zaradi tališča aluminija (670 °C) in veliko višjega tališča aluminijevega oksida (2000 °C). Za aluminij se običajno uporablja visokofrekvenčno difuzijsko varjenje, pri čemer se material predhodno očisti, da se odstranijo oksidi. Temperatura difuzije je običajno nastavljena pod 600 °C.
Bakreno-nikelj zbiralke so sestavljene iz več plasti bakrene folije s prevleko iz nikljeve folije za odpornost proti obrabi in koroziji. Visokofrekvenčno difuzijsko varjenje se običajno uporablja za obvladovanje velike razlike v električnem uporu med bakrom in nikljem. Kompozitne zbiralke, kot je baker v kombinaciji z grafenom, zahtevajo visokofrekvenčno difuzijsko varjenje za natančen nadzor procesa segrevanja in preprečitev poškodb osnovnih materialov ob doseganju difuzije.
Tlačne metode pri difuzijskem varjenju zbiralkStroj
Difuzijsko varjenje zahteva visok tlak, ki ga je mogoče uporabiti z ojačevalniki zrak-tekočina, hidravličnimi sistemi ali servo sistemi. Tradicionalne metode večinoma uporabljajo hidravlične sisteme zaradi njihove stabilne proizvodnje in visoke sile. Dandanes je servo stiskanje vse bolj priljubljeno zaradi natančnega nadzora tlaka in nastavljivega pomika, ki zagotavlja visoko natančnost dimenzij varjenega izdelka.
Zaključek
To je kratek pregled difuzijskega varjenja zbiralk. Če iščete pravo metodo varjenja za zbiralke, bi moral ta članek ponuditi nekaj odgovorov. Z nenehnim razvojem varilne tehnologije se sprejemajo bolj inovativne tehnike, ki ustrezajo zahtevam sodobne družbe.
Čas objave: 20. september 2024
