เทคโนโลยีการเชื่อมแผ่นโลหะระบายความร้อนด้วยน้ำและการประยุกต์ใช้ในตลาด

1. วิธีการระบายความร้อนหลัก

เนื่องจากการระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นวิธีการระบายความร้อนหลักสำหรับแบตเตอรี่กำลังสูง/แบตเตอรี่เก็บพลังงานในปัจจุบัน คุณภาพของกระบวนการเชื่อมแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการระบายความร้อนของแบตเตอรี่แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว.

2. ข้อจำกัดของวิธีการแบบดั้งเดิม

วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมสำหรับแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำโดยพื้นฐานแล้ว การเชื่อมแบ่งออกเป็น: การเชื่อมแบบเสียดทานกวน (FSW), การบัดกรีสุญญากาศ, การเชื่อมด้วยอาร์กอาร์กอน เป็นต้น วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมมีทั้งข้อดีและข้อเสีย: FSW สามารถเชื่อมชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ และความแข็งแรงในการเชื่อมอยู่ที่ 70% ของวัสดุพื้นฐาน การบัดกรีเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมเหล่านี้มีข้อเสียบางประการ เช่น FSW ประสิทธิภาพการเชื่อมต่ำ รอยเชื่อมมักงอ หัวกวนมีขนาดใหญ่และไม่สามารถทำการเชื่อมที่แม่นยำได้ และที่สำคัญคือ (การเสียรูปทางความร้อนหลังการเชื่อมมีมาก การประมวลผลหลังการเชื่อมยุ่งยาก และต้นทุนการประมวลผลรองสูง) การบัดกรีสุญญากาศ (การใช้พลังงานของเตาหลอมอุโมงค์บัดกรีสูงเกินไป (ประมาณ 1300 หยวนต่อบิลค่าไฟฟ้าช่วงสั้นๆ) รอยเชื่อมมีความต้านทานความร้อนต่ำ และโลหะเติมมักล้น ทำให้เกิดการอุดตันของช่องทางการไหล)

3. การใช้งานการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่มีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา รวมถึงการผลิตยานยนต์ การบินและอวกาศ การต่อเรือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอื่นๆ อีกมากมาย

ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีเลเซอร์ การเชื่อมด้วยเลเซอร์จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในด้านอุปกรณ์กันอากาศรั่วซึมและการอบชุบความร้อนสำหรับการเชื่อมแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ (แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว) เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมแบบเสียดทานกวน (FSW) และการบัดกรีสุญญากาศ การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีข้อดีคือ ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง รอยเชื่อมเรียบและแบน ปริมาณงานหลังการเชื่อมต่ำ การแทรกซึมของรอยเชื่อมคงที่ และความสามารถในการเชื่อมที่แม่นยำ

แผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำแบบบางพิเศษ แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับโมดูลแบตเตอรี่ ช่องระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับแผ่นระบายความร้อน และแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำรูปทรงพิเศษ ฯลฯ สามารถผลิตได้อย่างง่ายดายโดยใช้เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์

4. ข้อดีของการเชื่อมด้วยเลเซอร์

— ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง

— รอยเชื่อมเรียบและแบน

— ปริมาณงานเชื่อมครั้งต่อไปหลังการเชื่อมมีน้อย

— การเชื่อมที่เสถียร ช่วยให้การเชื่อมมีความแม่นยำ

5. Mavenlaser เชี่ยวชาญในการผลิตแผ่นระบายความร้อนแบบเย็นชนิดใช้ของเหลวโดยวิธีการเชื่อม บริษัทแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งทางเทคนิคและความสามารถในการแข่งขันในตลาดในด้านการเชื่อมแบบกันอากาศของแผ่นเก็บพลังงาน แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว และแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ สำหรับความท้าทายในการเชื่อมวัสดุโลหะที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น ทองแดงและอลูมิเนียม Xinhe Xin Laser ได้นำเทคโนโลยีลำแสงรูปวงแหวนที่ผสมผสานกับจุดศูนย์กลางที่ปรับได้มาใช้ โดยผ่านระบบควบคุมขั้นสูง จึงสามารถปรับพารามิเตอร์กระบวนการได้อย่างเหมาะสม ลดการกระเด็นของโลหะขณะเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ก่อให้เกิดรูพรุนหรือรอยแตก และทำให้ได้รอยเชื่อมที่ละเอียดและมีคุณภาพสูง ซึ่งรับประกันความแน่นหนาของแผ่นระบายความร้อนแบบเย็นชนิดใช้ของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

6. ปัญหาที่พบได้ในการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียม

อะลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะเกิดการละลายด้วยไฮโดรเจนสูง ส่งผลให้เกิดฟองอากาศ ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงและช่องว่างอากาศ

อะลูมิเนียมยังไวต่อการเกิดออกซิเดชัน และชั้นออกไซด์มีจุดหลอมเหลวสูง ซึ่งทำให้เกิดการกระเด็นของโลหะขณะเชื่อมได้ง่าย

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของอะลูมิเนียมมีค่าสูง ทำให้มีแนวโน้มที่จะเสียรูป แตกร้าว และเกิดความเค้นสูง

วัสดุสะท้อนแสงสูง มีอัตราการสะท้อนแสงเลเซอร์สูงถึง 95% ที่อุณหภูมิห้อง

บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อมมีขนาดใหญ่ ส่งผลต่อความแข็งแรงของวัสดุพื้นฐาน

ใยแก้วนำแสงแท้: จะมีละอองน้ำกระเด็นมากขึ้นเมื่อมีฟองอากาศ

วงแหวนรอบนอกที่บริสุทธิ์: ความลึกของบ่อหลอมเหลวตื้นเกินไป

จุดแสงรูปวงแหวน: อัตราส่วนกำลังของวงแหวนหลักจะแตกต่างกัน และจะมีอัตราส่วนกำลังที่สอดคล้องกันสำหรับโปรไฟล์อะลูมิเนียมประเภทต่างๆ

รอยเชื่อมต้องสะอาด: หากมีคราบน้ำมันและสิ่งสกปรก อาจทำให้เกิดการกระเด็นของโลหะได้

7. จุดแสงรูปวงแหวน + จุดศูนย์กลางปรับได้เทคโนโลยีเลเซอร์

เทคโนโลยีนี้สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในการเชื่อมโลหะที่มีการสะท้อนแสงสูงได้

ในระหว่างการทำงานของเลเซอร์ จุดแสงรูปวงแหวนมีบทบาทในการอุ่นล่วงหน้าและระบายความร้อนอย่างช้าๆ ซึ่งช่วยลดการกระเด็นของโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยให้การขับไล่ก๊าซที่เกิดจากปรากฏการณ์รูเจาะเป็นไปได้ง่ายขึ้น

8. การเปรียบเทียบทางโลหะวิทยาของการเชื่อม

ในกระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ หากปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปสูงเกินไป อุณหภูมิบริเวณที่เชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมจะสูงขึ้น และความเครียดจากความร้อนจะรุนแรงมาก ซึ่งอาจก่อให้เกิดรอยแตกได้ง่าย ดังนั้น การควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อมอย่างเหมาะสมจะช่วยหลีกเลี่ยงปริมาณความร้อนที่ป้อนเข้าไปมากเกินไป

เครื่องเชื่อมเลเซอร์ Maven มีเสถียรภาพดีเยี่ยม สามารถเชื่อมได้เร็ว ลดการกระเด็นของประกายไฟ ชิ้นงานเชื่อมไม่มีรูพรุน ไม่มีรูทราย ไม่มีโพรง มีการเสียรูปน้อย รอยเชื่อมเรียบเนียนและละเอียด เพื่อให้มั่นใจถึงความเรียบและความแน่นหนาของชิ้นงานเชื่อม ไม่ต้องกังวลเรื่องปัญหาคุณภาพ

9. กระบวนการขึ้นรูปรูกุญแจด้วยการเชื่อมด้วยเลเซอร์

10. โซลูชันและคุณสมบัติ

ด้วยการใช้เทคโนโลยีการเชื่อมแบบจุดแสงวงแหวน ข้อบกพร่องต่างๆ เช่น รอยแตกและรูพรุนจึงลดลงเหลือน้อยที่สุด จนได้มาตรฐานระดับ B ตามมาตรฐานแห่งชาติ (GB/T 22085) รอยเชื่อมมีความทนทานต่อแรงดันและความล้าได้ดี

ประสิทธิภาพการเชื่อมสูง การใช้พลังงานของอุปกรณ์ต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

พลังงานในการเชื่อมสูงขึ้น บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อมมีขนาดเล็ก และรอยเชื่อมมีลักษณะเรียบเนียนและสวยงาม

เป็นกระบวนการที่ควบคุมอัตโนมัติ ไม่ต้องสัมผัส และมีความเสถียรสูง

กระบวนการเชื่อมแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำ

ไม่มีรูอากาศ ไม่มีรอยรั่ว การเสียรูปเล็กน้อย รอยเชื่อมเรียบเนียน และคุณภาพดีเยี่ยม

11. ข้อดีของเทคโนโลยีการเชื่อม

1. สามารถเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมแบบหลอมรวมเองหรือแบบฉีดลวดได้ โดยมีสะเก็ดไฟน้อยหรือไม่มีเลย

2. ความเร็วในการเชื่อมอยู่ที่ 1-3 เมตร/นาที ซึ่งเร็วกว่าการเชื่อมแบบเสียดทานถึง 5-10 เท่า

3. การเสียรูปมีขนาดเล็ก และไม่จำเป็นต้องขึ้นรูปหรือปรับแต่งรูปทรงขนาดเล็กหลังจากการเชื่อม

4. ปริมาณการทำความสะอาดพื้นผิวต่ำกว่าการเชื่อมแบบเสียดทานมาก โดยต้องทำความสะอาดเพียงประมาณ 0.2 มิลลิเมตรเท่านั้น

5. เครื่องมือและอุปกรณ์จับยึดนั้นเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และใช้งานได้หลากหลาย

6. ไม่มีละอองน้ำกระเด็น และจะไม่ทำให้ท่อระบายน้ำและช่องทางการไหลของน้ำสกปรก (ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันท่อระบายน้ำ)

1. การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของรอยเชื่อมไม่พบรูพรุนหรือรอยแตก

2. ความแข็งแรงของรอยเชื่อมสูง

3. รูปทรงของบ่อหลอมมีความคงตัวและมีลักษณะเป็นรูปตัว U ทนทานต่อแรงดันก๊าซรั่วและการล้าได้ดี

4. อุปกรณ์มีน้ำหนักเบาและใช้พื้นที่น้อย

คุณภาพและประสิทธิภาพการเชื่อมสูง: ความแข็งแรงดึงสามารถสูงถึงกว่า 70% ของวัสดุพื้นฐาน และสามารถเชื่อมได้ 1 ถึง 3 เมตรต่อนาที

การป้อนความร้อนต่ำ: ช่วงการเปลี่ยนแปลงของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีขนาดเล็ก และการเสียรูปที่เกิดจากการนำความร้อนอยู่ในระดับต่ำที่สุด ซึ่งสามารถลดต้นทุนในการประมวลผลขั้นที่สองได้

วัสดุที่สามารถบัดกรีได้ทั่วไป ได้แก่ ทองเหลือง ทองแดง อะลูมิเนียม (โลหะผสมอะลูมิเนียมซีรีส์ 1-7 อะลูมิเนียม ADC12) สแตนเลส โลหะผสมไทเทเนียม เป็นต้น

สามารถเชื่อมโลหะขนาดเล็กได้: หลังจากปรับโฟกัสแล้ว ลำแสงเลเซอร์สามารถสร้างจุดเล็กมาก ซึ่งสามารถนำไปใช้กับชิ้นส่วนขนาดเล็กได้

ความยืดหยุ่นสูงและความปลอดภัยสูง: ระยะการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรได้รับการปรับปรุงแล้ว หลังจากเปิดเครื่องแล้ว ไม่จำเป็นต้องค้นหาจุดเริ่มต้น ระบบสามารถระบุและตั้งค่าจุดเริ่มต้นใหม่ได้โดยอัตโนมัติ และไม่จำเป็นต้องมีข้อจำกัดใดๆ สำหรับทุกแกน ซึ่งจะช่วยป้องกันการชนกันของเครื่องจักรและรับประกันความปลอดภัยระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

การใช้งานง่าย: ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์ด้านการเชื่อมระดับมืออาชีพ สามารถป้อนข้อมูลจากแบบ CAD ได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว การใช้งานง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย คนหนึ่งคนสามารถควบคุมเครื่องจักรได้ 4-5 เครื่อง

รอยเชื่อมที่สวยงาม: ไม่มีการเสียรูป ไม่มีรูพรุน ไม่มีโพรง และไม่มีสารเคมีตกค้าง รอยเชื่อมสวยงามและกันอากาศได้ดี โดยปกติแล้วหลังการเชื่อมไม่จำเป็นต้องมีการปรับปรุงแก้ไข หรืออาจมีการปรับปรุงแก้ไขเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ความแม่นยำสูงและแบบไม่สัมผัส: ลำแสงเลเซอร์สามารถทำการเชื่อมได้โดยไม่ต้องสัมผัสกับพื้นผิวชิ้นงานโดยตรง และสามารถควบคุมความลึกและความกว้างของการเชื่อมได้อย่างแม่นยำ

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงและอัตราการใช้งานสูง: การใช้พลังงานต่อชั่วโมงอาจต่ำถึง 1 กิโลวัตต์ อัตราการเสื่อมสภาพของเลเซอร์ต่อปีต่ำกว่า 1%

อัตราผลผลิตสูง: อัตราผลผลิตจากการเชื่อมสูงถึงกว่า 99.99%