Технология на дифузионно заваряване с меко свързване на медно фолио: анализ на принципи, процеси и инженерни приложения

Дифузионното заваряване с мека връзка с медно фолио е метод на заваряване, който използва множество слоеве от тънко медно фолио или други метални фолиа за дифузия на атоми в контактния интерфейс чрез висока температура и налягане за образуване на силна металургична връзка. Тази технология се използва главно в сценарии на проводимо свързване, които изискват висока гъвкавост, голям-токопоносимост и устойчивост на вибрации, като например гъвкави преходни връзки в нови енергийни батерийни системи, високо-мощно електронно оборудване и устройства за предаване и разпределение на енергия. За разлика от традиционното спояване или заваряване чрез стопяване, дифузионното заваряване не изисква добавяне на спойка или добавъчен метал по време на процеса на заваряване. Вместо това, той разчита на атомната миграция на самите свързани материали в твърдо състояние, за да се постигне свързване. Следователно спойката има инженерни предимства като равномерен състав, липса на крехка фаза на интерфейса и стабилна устойчивост.

 

При производството на гъвкави медни шини, процесът на дифузионно заваряване може да консолидира краищата на много-слойното медно фолио в плътна твърда зона на свързване, докато средната част поддържа много-слойна разделителна структура, за да осигури гъвкавост, като по този начин гарантира токопреносимостта-и механичната якост на крайната връзка и използва гъвкавата зона за абсорбиране на топлинното разширение изместване и вибрации по време на работа на оборудването. За нови батерийни модули за енергийно захранване, гъвкави шини за конектор на батерията и медни гъвкави шини за литиева батерия са широко произведени с помощта на този процес, който се използва за установяване на електрически пътища с ниско-съпротивление и висока-гъвкавост между полюсите на клетката или между батерията и главната верига. Медните ламинирани гъвкави съединители са типичен продукт на технологията за дифузионно заваряване. Тяхната много-слойна ламинирана структура прави техния живот на огъване и устойчивост на умора значително по-добри от тези на единичен меден прът.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В сравнение с традиционните методи на заваряване, дифузионното заваряване на меки връзки от медно фолио показва няколко инженерни предимства. Първо, не се изисква спойка. Като не разчита на спойка или флюс, тази технология по същество елиминира риска от пръскане на спойка, корозия на остатъчен флюс и галванична корозия между различни метали. Липсата на припоен слой също така прави съпротивлението на съединението по-ниско, особено за пътища за предаване на висок-ток. Всяко намаляване на съпротивлението на микро-ома ще намали нагряването на джаул и ще подобри енергийната ефективност на системата. Второ, заварените съединения са плоски и гладки. Тъй като няма поток и втвърдяване на разтопения метал по време на процеса на заваряване, повърхността на зоната на свързване след дифузионно заваряване поддържа оригиналната текстура на ламиниране на фолио или образува равномерна рекристализирана структура, с почти никакви видими издутини или вдлъбнатини на заваръчния шев. Тази характеристика е особено важна за конектор от консервирано фолио за електрическа батерия, инсталиран в ограничено пространство, тъй като неравните зони на запояване могат да причинят концентрация на електрическо поле или лоша адхезия на изолационния филм. Трето, връзката е силна и стабилна. Съединението, образувано чрез дифузионно заваряване, е тип металургично свързване. Неговата якост на опън и устойчивост на умора при срязване са по-добри от методите на механично свързване, като кримпване или занитване, и не е склонен към отпускане при пълзене при дългосрочни-термични цикли.

 

Батерийната шина за гъвкаво съхранение на енергия от медно фолио трябва да издържа на периодичното разширяване и свиване на ядрото на батерията по време на процеса на зареждане и разреждане в системата за съхранение на енергия. Краищата на връзката за дифузионно заваряване могат надеждно да предават напрежението без дрейф на контактното съпротивление. Четвърто, гамата от приложими материали е широка. Тази технология е не само подходяща за една и съща метална връзка между мед и мед, но също така може да реализира дифузионната връзка на различни метали като мед и алуминий, мед и никел чрез разумен дизайн на преходния слой на интерфейса, отговарящ на нуждите на приложението на мед-алуминиеви композитни клеми в батерийни пакети. Пето, опазване на околната среда. Процесът на дифузионно заваряване не изисква спойка и флюс, не произвежда вреден дим или отпадъчна течност, а методът на нагряване използва електрическо отопление, което няма директни въглеродни емисии и отговаря на изискванията за чисто производство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Областите на приложение на меките връзки от медно фолио се разшириха дълбоко от традиционната индустрия за силова електроника до високо{0}}производствени области, като нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия, космически и железопътен транспорт. В областта на превозните средства с нова енергия шинната шина от медно фолио се използва широко като проводяща среда за последователни и паралелни връзки между вътрешните модули на захранващия акумулаторен пакет, гъвкавия преход между клетките и шинната шина и опорната връзка между акумулаторния пакет и разпределителната кутия за високо-напрежение на превозното средство. Неговите леки и гъвкави характеристики са от голямо значение за подобряване на енергийната плътност на батерията и адаптиране към ограниченията на пространството на шасито на превозното средство. В преобразувателите за съхранение на енергия и фотоволтаичните инвертори връзката между IGBT захранващия модул и DC шината трябва да отговаря на изискванията за ниска индуктивност, ниско съпротивление и висока гъвкавост. Много{6}}слойната интегрирана структура от медно фолио на медни ламинирани гъвкави конектори, постигната чрез дифузионно заваряване, ефективно намалява превишаването на напрежението и електромагнитните смущения по време на процеса на превключване. В космическата сфера сателитните енергийни системи и електроразпределителните мрежи на самолети са изключително чувствителни към теглото на съединителите. Меките връзки от медно фолио се превърнаха в предпочитано решение поради тяхната висока специфична якост и проводими свойства. В тяговата система за железопътен транспорт преходната секция на захранващия кабел между тяговия преобразувател и двигателя използва широко{10}}мека връзка от медно фолио, която не само издържа на непрекъснатите вибрации по време на работа на превозното средство, но също така осигурява ефективно предаване на мощност на ниво мегават-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственият процес на дифузионно заваряване на меки връзки от медно фолио обхваща множество прецизни връзки, като подготовка на материала, сглобяване на подреждане, формоване чрез заваряване и последваща-обработка. По време на етапа на подготовка на материала, медното фолио трябва да бъде подложено на стриктно повърхностно почистване и обезмасляване, за да се отстранят валцовото масло, оксидният филм и частиците прах. Всякакви остатъчни замърсители ще образуват междинни включвания при високи температури и ще влошат качеството на заваряване. В етапа на сглобяване на ламиниране множеството слоеве медно фолио се ламинират точно в проектирания ред и посока чрез позициониращи приспособления. Между слоевете могат да се вмъкнат никелови листове или никелирани слоеве, за да се подобри съвместимостта на интерфейса при заваряване на различни метали. Етапът на формоване на заваряване се извършва във вакуумна дифузионна заваръчна пещ или заваръчна машина със защитна атмосфера. Температурният профил обикновено се задава близо до температурата на прекристализация на медта. Времето на задържане варира от минути до часове, в зависимост от дебелината на стека и размера на фугата. Етапът на последваща-обработка включва-коригиране след заваряване, премахване на ръбове, почистване на повърхността и вземане на проби от електрически характеристики. За спецификации, които изискват повърхностно покритие, като съединител от консервирано фолио за електрическа батерия, калайдисването или сребърното покритие трябва да се извърши след дифузионно заваряване, за да се подобри устойчивостта на окисление и заваряемостта на последващото сглобяване.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ако трябва да изберете подходящШунт от ламинирано медно фолиомодел за вашия батериен модул, система за съхранение на енергия или високо{0}}захранващо оборудване, моля, свържете се с нашия инженерен и технически екип, за да получите мостри и листове с технически параметри.