技术原理

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。我们利用这一技术来进行太阳能集热器板芯流道与高选择性吸热涂层的焊接。

激光焊接工艺优势

  • 在太阳能集热板焊接领域,激光焊接不仅能够实现铜+ 铜焊接,也能很好的实现铜+ 铝的焊接技术,合理降低了成本;
  • 激光焊接是在背面进行焊接,瞬间高温将两种材料融化贴合在一起,使成品具有更平整、美观的效果;
  • 激光焊接使流道与吸热涂层间的结合强度更高,能够将更多的热量快速传递,因而使太阳能集热器具有更高的吸热效能;

机型特点

  • 重型机构设计方式,一体铸件结构。稳重可靠,整机台达到4.5吨;
  • 焊接头小变形时自动校正,变形大时自动跟随,焊接头可90°旋转,横竖排列的铜管都可轻松焊接;
  • 模块化机架,可根据客户需求组合流水线长度,超长集热板也只需简单升级就可焊接,同时也方便拆卸、搬运;
  • 滑台换位机构采用大族精密机电最新产品-直线感应电机,直线拖动,无需传动装置,响应很快(几秒内实现换料);
  • 控制系统采用德国进口先进数控系统PA8000,完全的工业标准;
  • 焊接机采用实时功率反馈系统,实时功率动态精确跟踪,单点能量稳定性高(±3%)

设备参数

工作台最大尺寸 10600×2300×1700mm(可分体) 最大激光峰值功率 6Kw
控制系统 德国PA8000数控系统 脉冲宽度(ms) 0.1 ms~50 ms
龙门架驱动级导向 伺服电机+滚珠丝杆+线性导轨(均为进口) 激光频率(Hz) 1Hz~200 Hz
工作滑台驱动 大族直线感应电机 光纤规格 FSI-600-15
单次可焊接最大产品尺寸 (标配) 3000×1200mm 控制系统 实时功率反馈系统
激光主机型号 WF300A 冷却方式 水冷,一体化3HP冷水机(标配)
最大激光输出功率(W) 300W 系统电力需求 380V±5%,50Hz/40A
最大激光脉冲能量(J) 30J/5ms  

激光焊接与超声波焊接对比

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激光焊接对集热板镀膜层无损伤,痕迹小,产品更美观
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超声波焊接会在集热板背面形成宽3-10mm的压痕,镀膜被破坏,影响集热器效率。按8根铜管,2平方米整板面积计算,整板损失镀层面积3%-8%(0.048-0.16平方米)
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激光焊接:材料瞬间吸收激光辐射,金属熔化,形成冶金连接,且脉冲激光作用时间短,产生CuAl2脆性金相少,焊点强度高。
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超声波焊接:固相连接,铜、铝变形不一致容易产生裂纹、夹杂层,氧化层对焊接效果影响较大;铝板易出现加工硬化,变脆,硬度较大的板材甚至产生共振振碎板材。
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激光焊接:大族激光JR3012SA集热板焊接系统自动化程度高,可精确控制焊接过程,焊接无噪声,焊接效率高,焊接速度最高可达120mm/S,整板焊接时间3-5分钟。
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超声波焊接:通常为单条焊接,焊接过程中噪声较大,生产效率不高。