Hàn khuếch tán thanh cái

Thanh cáiđang ngày càng được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng mới hiện nay, bao gồm các ngành công nghiệp như xe điện, lưu trữ năng lượng và hệ thống điện. Khi công nghệ tiến bộ, vật liệu Busbar đã phát triển từ vật liệu tổng hợp đồng sang đồng-niken, đồng-nhôm, nhôm và graphene. Những thanh cái này chủ yếu dựa vào việc tạo hình và hàn vì chúng cần kết nối với pin, hệ thống điều khiển điện và các bộ phận khác. Việc hàn ở phần cuối và phần giữa là rất quan trọng đối với các kết nối này, vớihàn khuếch tánlà phương pháp chính để hình thành thanh cái.

Các loại thanh cáiThiết bị hàn khuếch tán

Có hai loại thiết bị hàn khuếch tán Busbar chính. Một là hàn khuếch tán điện trở, làm nóng trực tiếp vật liệu cơ bản thông qua dòng điện cao. Loại còn lại là hàn khuếch tán tần số cao, trong đó than chì được nung nóng và truyền nhiệt sang vật liệu cơ bản. Cả hai phương pháp đều làm nóng vật liệu cơ bản đến nhiệt độ nhất định và dưới áp suất cao, tạo thành kết nối pha rắn, đạt được hiệu ứng hàn khuếch tán. Phương pháp gia nhiệt được sử dụng tùy thuộc vào vật liệu Thanh cái.

Hàn khuếch tán điện trở

Hàn khuếch tán điện trở chủ yếu được sử dụng cho thanh cái bằng đồng vì đồng có điểm nóng chảy và độ dẫn điện cao. Để đảm bảo gia nhiệt đồng đều và đẩy nhanh quá trình, các điện cực than chì được sử dụng. Các điện cực trên và dưới dẫn dòng điện cao tới Busbar đồng, làm nóng nó thông qua điện trở tiếp xúc giữa nhiều lớp lá đồng. Bản thân các điện cực than chì cũng tạo ra nhiệt do có điện trở cao. Hệ thống sưởi kết hợp này có thể nâng nhiệt độ của Busbar đồng lên hơn 600°C, đạt tới 1300°C, cho phép hàn khuếch tán thành công dưới áp suất cao.

Hàn khuếch tán tần số cao

Hàn khuếch tán tần số cao thích hợp cho các Thanh cái bằng nhôm, Thanh cái bằng đồng-niken, Thanh cái bằng đồng-nhôm và các Thanh cái bằng composite như sự kết hợp giữa đồng và phi kim loại. Phương pháp này sử dụng nhiệt gián tiếp, lý tưởng cho việc hàn các vật liệu phức tạp. Trong hàn khuếch tán tần số cao, than chì được nung nóng và sau đó truyền nhiệt sang vật liệu cơ bản, với nhiệt độ lên tới 1200°C. Dưới áp suất cao, các vật liệu tạo thành một kết nối vững chắc.

Hàn khuếch tán các vật liệu thanh cái khác nhau

Vật liệu đồng tương đối dễ hàn hơn do tính ổn định của oxit của chúng. Thanh cái bằng đồng dày hơn, chẳng hạn như thanh cái được sử dụng trong hệ thống điện, yêu cầu hàn khuếch tán điện trở vì hiệu suất gia nhiệt cao. Chúng có thể dày tới 50mm với diện tích hàn 200x200mm. Thanh cái mỏng hơn, giống như thanh cái được sử dụng trong xe điện, thường dày 3mm với diện tích hàn 25x50mm, có thể sử dụng hàn điện trở hoặc hàn khuếch tán tần số cao.

Thanh cái bằng nhôm khó khăn hơn do điểm nóng chảy của nhôm (670°C) và điểm nóng chảy của nhôm oxit (2000°C) cao hơn nhiều. Đối với nhôm, hàn khuếch tán tần số cao thường được sử dụng, với vật liệu được làm sạch trước để loại bỏ oxit. Nhiệt độ khuếch tán thường được đặt dưới 600°C.

Thanh cái đồng-niken bao gồm nhiều lớp lá đồng với lớp phủ lá niken để chống mài mòn và ăn mòn. Hàn khuếch tán tần số cao thường được sử dụng để xử lý sự chênh lệch lớn về điện trở giữa đồng và niken. Thanh cái composite, chẳng hạn như đồng kết hợp với graphene, yêu cầu hàn khuếch tán tần số cao để kiểm soát chính xác quá trình gia nhiệt và tránh làm hỏng vật liệu cơ bản trong khi đạt được sự khuếch tán.

Phương pháp áp suất trong hàn khuếch tán thanh cáiMáy móc

Hàn khuếch tán đòi hỏi áp suất cao, có thể được áp dụng bằng cách sử dụng bộ tăng áp không khí-lỏng, hệ thống thủy lực hoặc hệ thống servo. Các phương pháp truyền thống chủ yếu sử dụng hệ thống thủy lực để có công suất ổn định và lực cao. Ngày nay, máy ép servo ngày càng phổ biến nhờ khả năng kiểm soát áp suất chính xác và chuyển vị có thể điều chỉnh, đảm bảo độ chính xác cao về kích thước của sản phẩm hàn.

Phần kết luận

Đây là tổng quan ngắn gọn về hàn khuếch tán Busbar. Nếu bạn đang tìm kiếm phương pháp hàn phù hợp cho Thanh cái, bài viết này sẽ cung cấp một số câu trả lời. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ hàn, nhiều kỹ thuật tiên tiến hơn đang được áp dụng để đáp ứng nhu cầu của xã hội hiện đại.