超声波焊接与激光焊接的区别

来源:激光制造网/Cici    关键词:激光焊接, 超声波焊接, 对比,    发布时间:2019-06-29

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 目前,焊接工艺的优劣对平板太阳能集热器的热传递起到决定性的作用,而国内平板太阳能热水器集热器(集热板)主流焊接有激光焊和超声波焊,平板太阳能集热器吸热板主要采用铝片和铜片两种,而流道基本都采用铜管,这两种焊接方法在实际运用中各有千秋。

 

 

激光焊接 VS 超声波焊接

 

激光技术是采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束,通过脉冲瞬间发出的激光焦点达到上千摄氏度,会在几毫秒内将金属材料熔化和蒸发,利用这一效应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,在太阳能吸热膜层上间隔3~5mm一个焊点。

 

属于非接触式焊接,在被高度集中以提供焊接、切割及热处理等功能前可传送的距离相当长。它的优势是在所焊工件上不需要加压,整体变形小,能够小程度破坏吸热涂层表面。这也是造成业内舆论导向激光焊接优于超声波焊接的重要原因,但激光焊接会使所焊接物体物理结构发生变化,机械强度变差,且对导热性能有一定影响。目前国内激光焊接代表生产商有:大族激光、联赢激光、楚天激光等企业。

 

 

 超声波焊接是利用超声波高频机械振动产生的高密度能量,在工件表面产生塑性变形并在压力下破坏表面层,使所焊金属在常温下产生的物理性连接。超声波焊接虽然会破坏膜层的3%左右,但因为是连续型非熔化焊接,热传导效率方面相对较好。同时在材料成本方面超声波焊接具有一定优势,超声波焊适应薄的产品,国际上主流平板产品铜板一般为0.12mm-0.2mm之间,企业为考虑材料成本,现在有些企业选用铝板,超声波焊选择0.2-0.3mm即可。

 

而激光焊适应于厚的材料,如选用铝板厚度一般选择0.4mm,造成材料成本方面高些。其实两种焊接技术各有千秋,使用哪种焊接设备企业应根据自身的实际情况来选择更合适的,而不是笼统的评价两种焊接技术的优劣。目前国内超声波焊接代表生产商有:五星、鹏桑普、九阳等企业

 

 

超声波焊接优势 VS 激光焊接优势

 

激光技术的优势在于所焊工件上不需要加压,整体变形小,能够最小程度破坏吸热涂层表面;但激光焊接也会影响焊接物体物理结构的变化,焊点受冷热交替冲击频繁易导致断裂,强度较差,这对于平板集热器昼夜间歇工作导致的冷热交替影响尤为致命。

 

 

超声波金属焊接其优点是焊接材料不熔融,不脆弱金属特性,焊接时间短,熔合强度高、接近冷态加工;但会破坏吸热层3%左右,所焊接金属不能太厚(一般≤5mm这对于平板太阳能吸热板焊接来说反而成为优势),而且因为是连续型非熔化焊接,热传导效率方面相对较好,有人做过试验同等工况下,超声波焊接的产品比激光焊热传导效率要高3%左右。

 

超声波金属点焊机用于金属的同类焊接,并能对铜、银、铝、镍有色金属的细薄材料,实施单点、多点短条状的焊接,可广泛适用于熔断片锂电池的极耳等各种形状的焊接。

 

超声波金属点焊机采用电子程序控制,功率大、效率高,自动化控制,操作容易,内置电子保护电路,使用安全,工作稳定可靠。焊件具有焊接面牢固、强度高,主观、环保等特点。

 

目前国际上主流平板产品铜板的厚度一般为0.12mm~0.2mm之间,而铜管的壁厚多采用0.5mm,随着铜价格的不断上涨,企业为考虑材料成本,越来越多地选用铝板,铜的导热系数为390W/m·K),铝的导热系数为237W/m·K),按照热传导基本公式Q=姿×A×△T/L,铝板厚度达到铜板的1.65倍(2mm~3mm)即可达到相同的传热速率。

 

超声波焊接机适合焊接比较薄的产品,激光焊接会把薄的直接激穿。还有一个重要的方面是,激光焊接机的价格是超声波焊接机的数倍以上。