Дифузијско заваривање сабирница

Сабирницесе све више користе у тренутном новом енергетском сектору, укључујући индустрије попут електричних возила, складиштења енергије и енергетских система. Како технологија напредује, материјали сабирница су еволуирали од бакра до композита бакар-никл, бакар-алуминијум, алуминијум и графен. Ове сабирнице се у великој мери ослањају на формирање и заваривање, јер треба да се повежу са батеријама, електричним контролним системима и другим компонентама. Заваривање на крајевима и средњим деловима је кључно за ове везе, садифузионо заваривањекао примарни метод за формирање сабирница.

Врсте сабирницаОпрема за дифузијско заваривање

Постоје две главне врсте опреме за дифузионо заваривање сабирница. Једно је отпорно дифузионо заваривање, које директно загрева основни материјал кроз велику струју. Други је високофреквентно дифузионо заваривање, где се графит загрева и преноси топлоту на основни материјал. Обе методе загревају основни материјал на одређену температуру и под високим притиском формирају чврсту фазу, чиме се постиже ефекат дифузионог заваривања. Начин грејања који се користи зависи од материјала сабирнице.

Отпорно дифузионо заваривање

Отпорно дифузионо заваривање се углавном користи за бакарне сабирнице, јер бакар има високу тачку топљења и проводљивост. Да би се обезбедило равномерно загревање и убрзао процес, користе се графитне електроде. Горња и доња електрода проводе велику струју до бакарне сабирнице, загревајући је кроз контактни отпор између више слојева бакарне фолије. Саме графитне електроде такође стварају топлоту због свог високог отпора. Ово комбиновано загревање може подићи температуру бакарне сабирнице на преко 600°Ц, достижући до 1300°Ц, омогућавајући успешно дифузионо заваривање под високим притиском.

Високофреквентно дифузионо заваривање

Високофреквентно дифузионо заваривање је погодно за алуминијумске сабирнице, бакар-никл сабирнице, бакар-алуминијумске сабирнице и композитне сабирнице као што су комбинације бакра и неметала. Ова метода користи индиректно загревање, што га чини идеалним за заваривање сложених материјала. Код високофреквентног дифузионог заваривања, графит се загрева, а затим преноси топлоту на основни материјал, са температурама до 1200°Ц. Под високим притиском, материјали формирају чврсту везу.

Дифузијско заваривање различитих материјала сабирница

Бакарни материјали су релативно лакши за заваривање због стабилности њихових оксида. Дебље бакарне сабирнице, попут оних које се користе у електроенергетским системима, захтевају отпорно дифузионо заваривање због своје високе ефикасности грејања. Они могу бити дебљине до 50 мм са површином заваривања од 200к200 мм. Тање сабирнице, попут оних које се користе у електричним возилима, обично дебљине 3 мм са површином заваривања од 25к50 мм, могу користити или отпорно или високофреквентно дифузијско заваривање.

Алуминијумске сабирнице су изазовније због тачке топљења алуминијума (670°Ц) и много веће тачке топљења алуминијум оксида (2000°Ц). За алуминијум се обично користи високофреквентно дифузионо заваривање, при чему се материјал претходно очисти да би се уклонили оксиди. Температура дифузије је обично подешена испод 600°Ц.

Бакар-никл сабирнице се састоје од више слојева бакарне фолије са премазом од никалне фолије за отпорност на хабање и корозију. Високофреквентно дифузијско заваривање се обично користи за руковање великом разликом у електричном отпору између бакра и никла. Композитне сабирнице, као што је бакар у комбинацији са графеном, захтевају високофреквентно дифузионо заваривање да би се прецизно контролисао процес грејања и избегло оштећење основних материјала док се постиже дифузија.

Методе притиска у сабирничком дифузијском заваривањуМашина

Дифузијско заваривање захтева висок притисак, који се може применити помоћу појачивача ваздуха и течности, хидрауличних система или серво система. Традиционалне методе углавном користе хидрауличне системе због њихове стабилне снаге и велике силе. Данас је серво пресовање све популарније због своје прецизне контроле притиска и подесивог померања, обезбеђујући високу прецизност у димензијама завареног производа.

Закључак

Ово је кратак преглед дифузионог заваривања сабирница. Ако тражите прави метод заваривања за сабирнице, овај чланак би требао дати неке одговоре. Уз континуирани развој технологије заваривања, усвајају се све иновативније технике како би се задовољиле захтеве модерног друштва.