การวิเคราะห์เทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นทางไฟฟ้ากำลังและการเพิ่มประสิทธิภาพของโซลูชั่นการเชื่อม

 

การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นทางไฟฟ้ากำลัง ซึ่งมักเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นด้วยทองแดงในอุตสาหกรรม เป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการเชื่อมต่อแบบนำไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้า หน้าที่หลักคือตอบสนองความต้องการการส่งสัญญาณในปัจจุบันของฉากไลฟ์โมชันที่ไม่ใช่-ในแนวนอน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบของระบบไฟฟ้า เช่น หม้อแปลง สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ- อุปกรณ์สูญญากาศ ขั้วต่อแบบถักทองแดงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า อุปกรณ์วงจรเรียงกระแส และฉากการเชื่อมต่ออุปกรณ์กระแสสูง- เช่น ยานพาหนะพลังงานใหม่ แบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน และเตาไฟฟ้าอุตสาหกรรม

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพหลัก
1. ค่าการนำไฟฟ้าสูง: ใช้วัสดุทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูง (ความบริสุทธิ์มากกว่าหรือเท่ากับ 99.9%) และค่าการนำไฟฟ้าหลังการรักษาพื้นผิวสามารถเข้าถึงมากกว่า 98% ของมาตรฐาน IACS และความต้านทานต่อการสัมผัสต่ำถึงระดับไมโคร- โอห์ม ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมาก
2. ความยืดหยุ่นของโครงสร้าง: ความยืดหยุ่นที่ดี (รัศมีการดัดน้อยกว่าหรือเท่ากับความหนา 5 เท่า) สามารถทนต่อการโค้งงอแบบไดนามิกมากกว่า 100,000 ครั้งโดยไม่เสียรูป และปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการติดตั้งที่ซับซ้อน
3. การออกแบบความน่าเชื่อถือ: ด้วยการชุบผิวดีบุก/การชุบเงิน (ความหนาของการชุบมากกว่าหรือเท่ากับ 5μm) ความต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือถึง NSS 96 ชั่วโมง และอายุการใช้งานสูงกว่าการเชื่อมต่อแบบแข็งแบบเดิมมากกว่า 30%

 

 

ตามรูปแบบโครงสร้างและกระบวนการผลิต การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นทางไฟฟ้ากำลังแบ่งออกเป็นสี่ประเภทส่วนใหญ่ เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน:
1. การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นด้วยฟอยล์ทองแดง (การเชื่อมต่อแบบแถบทองแดง/แผ่นแบบยืดหยุ่น)
พารามิเตอร์ทางเทคนิค: 0.05-0.3 มม. แผ่นฟอยล์ทองแดงบางเฉียบเคลือบลามิเนต, ความต้านทานแรงดึงฟอยล์เดี่ยวมากกว่าหรือเท่ากับ 200MPa, การควบคุมความทนทานต่อความหนาของลามิเนต ± 5%
สถานการณ์การใช้งาน: เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันปานกลางและต่ำ, ข้อต่อขยาย BusBars แบบฟอยล์ทองแดงหลายชั้น, การเชื่อมต่อตู้วงจรเรียงกระแส เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนความถี่สูง-ที่มีพื้นที่ขนาดเล็ก (เช่น ระบบส่งกำลังของยานพาหนะ)
ข้อดี: พื้นที่ผิวขนาดใหญ่และการกระจายความร้อนที่ดี สามารถส่งผ่านได้มากกว่าหรือเท่ากับ 5000A กระแสทันที การควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น น้อยกว่าหรือเท่ากับ 50K (อุณหภูมิแวดล้อม 85 องศา )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. การเชื่อมต่อบัสบาร์ทองแดงแบบยืดหยุ่น (การเชื่อมต่อบัสบาร์ทองแดงแบบยืดหยุ่น)
คุณสมบัติโครงสร้าง: ประกอบด้วยบัสบาร์ทองแดงและฟอยล์ทองแดงที่มีความยืดหยุ่น ขนาดหน้าตัด-ของตัวเชื่อมต่อแบบถักแบบกำหนดเองแบบยืดหยุ่นสามารถปรับแต่งได้ (10-1000 มม.²) และสามารถทนต่อแรงตึงตามแนวแกนที่มากกว่าหรือเท่ากับ 500N/มม.²
การใช้งานทั่วไป: เต้ารับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การเชื่อมต่อบุชชิ่งหม้อแปลงขนาดใหญ่ เพื่อตอบสนองความต้องการความน่าเชื่อถือสูงของระบบส่งและเปลี่ยนกำลังไฟฟ้าแรงสูง-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นด้วยสายทองแดง-
คุณสมบัติของวัสดุ: ลวดตีเกลียวทองแดงหลาย-เกลียว (เส้นผ่านศูนย์กลางลวดเดี่ยว 0.1-0.3 มม.) เป็นตัวนำ ท่อทองแดงกระป๋อง (ค่าการนำไฟฟ้ามากกว่าหรือเท่ากับ 95% IACS) จีบที่ปลายทั้งสองข้าง ต้านทานความล้าได้ดีเยี่ยม (ความถี่การสั่นสะเทือน 10-2000Hz)
พื้นที่การใช้งาน: เครื่องใช้ไฟฟ้าแรงสูง- สวิตช์ป้องกันการระเบิดในเหมือง- และการเชื่อมต่อสายดินของอุปกรณ์สื่อสาร สามารถดูดซับความเครียดทางกลระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นถักด้วยทองแดงกระป๋อง
ข้อดีของกระบวนการ: ใช้สายพานถักทองแดงกระป๋องที่มีความหนาแน่นของการถักเปียมากกว่าหรือเท่ากับ 85% (ความหนาของชั้นดีบุกมากกว่าหรือเท่ากับ 8μm) ถูกนำมาใช้ โดยมีจัมเปอร์กราวด์ลวดทองแดงถักเปียกระป๋องมีความแข็งฝั่งต่ำกว่า 30A เหมาะสำหรับการติดตั้งแบบดัดในพื้นที่แคบ
การใช้งานหลัก: การเชื่อมต่อแบบนำไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นของชุดแบตเตอรี่รถยนต์ ระบบวงจรหัวรถจักร และโมดูลแบตเตอรี่เก็บพลังงาน เป็นไปตามมาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม RoHS 3.0

 

 

 

เทคโนโลยีหลัก: การเชื่อมแบบกระจายโพลีเมอร์
เนื่องจากกระบวนการเชื่อมกระแสหลักในปัจจุบัน การเชื่อมแบบกระจายโพลีเมอร์ทำให้เกิดการประสานทางโลหะวิทยาระดับอะตอม-ของฟอยล์ทองแดง/ส่วนเชื่อมต่อลวดทองแดงบิด โดยอาศัยผลเสริมฤทธิ์กันของอุณหภูมิสูง (300-500 องศา ) และแรงดันสูง (5-20MPa) และการเชื่อมที่มีความหนาแน่นสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องเติมสารบัดกรี ข้อได้เปรียบทางเทคนิค ได้แก่ :

เสถียรภาพด้านคุณภาพ: ความต้านทานแรงดึงของการเชื่อมมากกว่าหรือเท่ากับ 85% ของวัสดุหลัก การสูญเสียการนำไฟฟ้าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3% ข้อผิดพลาดความเรียบของพื้นผิวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม.
ความปลอดภัยของกระบวนการ: ใช้แหล่งจ่ายไฟ DC แรงดันไฟฟ้าต่ำ- (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 50V) เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของฉนวนที่เกิดจากการปล่อยแรงดันไฟฟ้าสูง- และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุง 40%
การปกป้องสิ่งแวดล้อม: ไม่มีสารตกค้างของฟลักซ์, การปล่อย VOC เป็นศูนย์ในกระบวนการผลิต เป็นไปตามระเบียบข้อบังคับของ EU REACH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการสำคัญ

 

ขั้นตอนกระบวนการ	ดัชนีการควบคุม	ช่วงมาตรฐาน	วิธีการตรวจจับ
การปรับสภาพ	ความหนาของชั้นผิวออกไซด์	น้อยกว่าหรือเท่ากับ1μm	กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM)
ความแม่นยำในการจัดตำแหน่งเลเยอร์	ชดเชยขอบ	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม	ระบบกำหนดตำแหน่งด้วยสายตา
แรงดันในการเชื่อม	ความดันต่อหน่วยพื้นที่	10-15MPa	การตรวจสอบเซ็นเซอร์ความดันแบบเรียลไทม์-
เวลาฉนวน	เวลาการแพร่กระจายของอะตอม	60-120 วินาที	เครื่องบันทึกเส้นโค้งอุณหภูมิ

 

 

1. ส่วนเบี่ยงเบนความหนาของการเชื่อม
Problem cause: uneven cutting thickness of raw materials (tolerance > ±5%) or welding pressure fluctuation (>±10% ค่าที่ตั้งไว้)
สารละลาย:
แนะนำเกจวัดความหนาของเลเซอร์สำหรับการตรวจจับแบบออนไลน์ และการตรวจสอบชิ้นแรกจะต้องเป็นไปตามค่าความคลาดเคลื่อนความหนา ±3%
ใช้ระบบควบคุมแรงดันเซอร์โวและควบคุมความเสถียรของแรงดันภายใน ±5%
ทำการวัดพิกัดสามชิ้นแรก 100%- (ความแม่นยำ ±0.05 มม.) ในลิงก์ควบคุมคุณภาพ

2. ความแรงในการเชื่อมต่อไม่เพียงพอ
มาตรการตอบโต้ทางเทคนิค:
ปรับกราฟแรงดันของอุณหภูมิการเชื่อมแบบกระจายให้เหมาะสม-เพื่อให้แน่ใจว่าความลึกของการแพร่กระจายของอะตอมของอินเทอร์เฟซมากกว่าหรือเท่ากับ 5μm
ใช้การทดสอบแรงดึงหลังการเชื่อม (อัตราส่วนการสุ่มตัวอย่างมากกว่าหรือเท่ากับ 5%) มาตรฐานที่ผ่านการรับรอง: การแตกหักเกิดขึ้นในวัสดุต้นกำเนิดมากกว่าการเชื่อม
สำหรับสถานการณ์ที่มีการสั่นสูง- ให้เพิ่มกระบวนการย้ำปลาย (พิกัดความเผื่อความลึกในการย้ำ ±0.1 มม.)

3. การควบคุมข้อบกพร่องด้านรูปลักษณ์
มาตรการป้องกัน:
ขัดพื้นผิวของแม่พิมพ์เชื่อมอย่างสม่ำเสมอ (ความหยาบ Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ0.8μm) ทำความสะอาดและกำจัดฝุ่นก่อนการใช้งานแต่ละครั้ง
ใช้การป้องกันก๊าซเฉื่อย (ความบริสุทธิ์ของอาร์กอนมากกว่าหรือเท่ากับ 99.99%) เพื่อหลีกเลี่ยงจุดดำบนพื้นผิวที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-
แนะนำระบบตรวจสอบด้วยภาพ AI เพื่อระบุเสี้ยนขอบเชื่อมโดยอัตโนมัติ (ขนาด > 0.3 มม. ถือว่าไม่มีคุณสมบัติ)

 

 

การอัพเกรดวัสดุ: การใช้ฟอยล์ทองแดงดัดแปลง-กราฟีน (ค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 5% ความแข็งเพิ่มขึ้น 25%) และแถบคอมโพสิตอลูมิเนียมทองแดงน้ำหนักเบา- (ความหนาแน่นลดลง 30%) จะถูกเร่งให้เร็วขึ้น
กระบวนการอัจฉริยะ: หุ่นยนต์ขนถ่ายอัตโนมัติ + ระบบปรับพารามิเตอร์การเชื่อม ประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 60% และอัตราการแทรกแซงด้วยตนเองลดลงเหลือน้อยกว่า 10%
การตรวจจับที่เป็นมาตรฐาน: เทคโนโลยีการตรวจจับขนาดเต็ม-ที่ใช้วิชันซิสเต็มกำลังได้รับความนิยม และความแม่นยำในการตรวจจับขนาดคีย์อยู่ที่ ±0.02 มม. ทำให้ได้รับการตรวจสอบคุณภาพออนไลน์ 100%

 

 

ในฐานะที่เป็นลวดทองแดงถักศูนย์กลางของระบบส่งกำลัง ประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และระดับประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ด้วยนวัตกรรมด้านวัสดุ การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ และการผลิตอัจฉริยะ อุตสาหกรรมกำลังก้าวไปสู่การนำไฟฟ้าสูง ความยืดหยุ่นสูง และความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมในระดับสูง แรงผลักดันจากความต้องการพลังงานใหม่และการผลิตอุปกรณ์-ระดับไฮเอนด์ กระบวนการเชื่อมที่ได้มาตรฐานและการควบคุมคุณภาพกระบวนการ-เต็มรูปแบบ จะกลายเป็นความสามารถในการแข่งขันหลักของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และส่งเสริมอุตสาหกรรมให้ก้าวไปสู่การปรับแต่งและ-ระดับไฮเอนด์