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平板太陽能超聲波焊接技術探討

時間:2020-1-8 點擊:

問答主題:平板太陽能超聲波焊接技術探討
問答嘉賓:劉曉兵
問答時間:201203
問答地點:中國太陽能產業聯盟網
嘉賓簡介:現任佛山市順德區楚鑫機電有限公司總經理,中國聲學會會員。
2003年創立佛山市順德區楚鑫機電有限公司,生產銷售超聲波金屬焊接設備至今。目前佛
山市順德區楚鑫機電有限公司所擁有的超聲波金屬焊接技術,在國內屬于填補國內空白的地
位。產品完全替代歐美進口同類產品。

問題:平板太陽能里吸熱片的焊接,有人說激光焊好,有人說超聲波焊好,您覺得哪種好?
回答:這兩種焊接方法,各有優缺點,從歐美廠家使用情況來看,超聲波焊還是占主流,下
面就具體說明一下:
激光焊是利用高能激光將所焊金屬熔化而產生連接。在太陽能吸熱板焊接中采用間隔3-5mm一個焊點的形式焊接。優點:在所焊工件上不需要加壓,整體變形小;吸熱層表面破壞小。缺點:金屬片和銅管之間絕對導熱面積小,影響熱傳導效率;對銅管平直度要求高,不易對準焊接位;焊點強度較差,冷熱交替頻繁或受外力時,焊點易斷裂。
超聲波焊是利用超聲波焊頭所產生的往復加速度,使所焊金屬在常溫下產生的物理性連接。優點:焊接牢固,熱傳導效率高。缺點:在吸熱層表面會留下3mm左右的焊痕,減小吸熱面積;片材表面會產生波浪狀變形,可通過表面壓紋避免;對銅管機械強度要求高。
對于生產效率,兩者差不多,激光焊稍遜。對于熱傳導效率,激光焊也稍遜,即使超聲波焊接會在吸熱板上產生焊痕,超聲波焊接的產品比激光焊熱傳導效率要高3%左右(即同等工況下,水溫高3%左右)。

問題:我們公司買了一臺超聲波滾焊機,總不穩定,焊接出來后很多地方虛焊,焊接強度也不高,這是什么問題?
回答:超聲波焊接不穩定,需從三個方面找原因:
1機器本身:超聲波金屬焊接技術要求很高,完全不同于超聲波塑料焊接技術。現在國內能
做好超聲波金屬焊的公司也只有楚鑫機電了,其它公司都是用超聲波塑料焊的配置來做,當
然做不好,表象就是焊接不穩定。所以買機器,要不就買楚鑫產品,或者買進口歐美產品。
2所焊材料:這里重點講一下銅管。超聲波焊要求銅管有好的機械強度,這是超聲波焊接原
理所要求的,這就和銅管的壁厚及硬度有關了,有的廠家為了節省成本,銅管壁厚達不到要
求,在焊接的時候,銅管都變形了,那當然焊不好。
3焊接參數:不同的材料需要不同的參數,例如壁厚厚的吸熱片需要大些的超聲波振幅﹑大
些的壓力﹑粗一些的紋路......

問題:哪些吸熱材料適合超聲波焊接?
回答:現在市面上能夠買到的材料都能用超聲波焊接,像藍鈦膜﹑黑鉻﹑陽極氧化.....
這里要強調一下:陽極氧化的片材,在和銅管接觸位,需將氧化層去掉,才能焊接。

問題:您認為吸熱板用銅好,還是用鋁好?
回答:個人認為銅好,不論是從焊接結合強度,還是防腐特性,銅當然好,只不過價格貴。
從技術角度上來說,2倍當量的鋁能夠滿足導電及導熱特性,但是從超聲波焊接角度來說,
鋁和銅的結合強度,遠沒有銅和銅的結合強度高,另外鋁的防腐問題是個大問題。

問題:超聲波焊接的生產效率?
回答:超聲波焊接銅片速度一般為:8-9m/min;
           超聲波焊接鋁片速度一般為:10-12m/min。

問題:為什么超聲波焊接時,要在銅管上先滾一道?
回答:這個問題問得很專業,實際上用超聲波先滾一道不是必備條件,先滾一道只是一種方
法,其它的方法還有:清洗﹑打磨等,其目的都是為了便于超聲波進行焊接:形成清潔及帶
有一定摩擦系數的焊面。用超聲波先滾一道,是經過實踐檢驗的最穩妥的處理方法。進一步
的理解,就要從超聲波金屬焊接的原理來探究了。

問題:為什么貴司的產品比國內其它廠家的產品至少貴一倍以上?
回答:首先,我介紹一下我們的定價方式,我們產品分兩個部分,一個是超聲波部分;一個
是機架部分。我們的超聲波部分,價格是定在歐美產品一半的基礎上的;我們的機架部分,
價格是按國內的標準定價的。
國內其它廠家的產品,其超聲波部分是用流行的超聲波塑料焊部件來做的,本身就達不到超
聲波焊接金屬的要求,價格自然就低;另外,既然它的超聲波部分不行,機架部分也就沒花
心思去做了。相對于國內超聲波塑料焊機器,即使它們定價比我們的低一半以上,其毛利潤
也是很高的,所以有很多廠家還是希望進入這個市場。但這種急功近利的做法,我是不贊同
的,我希望他們能首先搞好超聲波金屬焊接的核心技術,再走向市場,不然的話會從基礎上
降低我國平板太陽能產品的品質,這會損人不利己。

問題:貴司的經營戰略是什么?
回答:首先,我們企業是以技術立企,目標是為客戶提供優質的超聲波金屬焊接設備;其次,
我們經營目標是像很多的德國企業一樣,做超聲波金屬焊接行業的隱形冠軍。

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