Bakır Folyo Esnek Baralar Difüzyon Kaynağı Nasıl Yapılır?

Bakır folyo esnek baralargenellikle ince bakır folyoların istenilen boyuta göre kesilmesi, gerekli sayıda katmanın istiflenmesi ve hizalanması, birleştirme yüzeylerinin temizlenmesi ve her iki ucun da-amaca yönelik olarak tasarlanmış aletlere yerleştirilmesiyle üretilir. Daha sonra folyo katmanlarını kompakt terminal uçları halinde birleştirmek için kontrollü ısı ve basınç uygulanırken, orta bölüm bağlanmamış ve esnek kalır.

Isıtmadan sonra, bara kesme, delme, yüzey işleme ve inceleme için çıkarılmadan önce birleştirilen alan normalde basınç altında soğutulur. Nihai sonuç yalnızca sıcaklığa değil, folyo durumunun, bağlanma alanının, basınç dağılımının, ısıtma süresinin, takım düzlüğünün ve soğuma stabilitesinin birleşik kontrolüne bağlıdır.

Her esnek baraya uygun tek bir kaynak programı yoktur. Yirmi kat 0,10 mm folyo için geliştirilen bir işlem, toplam istif kalınlığı aynı olsa bile on kat 0,20 mm folyoya otomatik olarak uygulanamaz.

Bakır folyolu esnek bara, çok sayıda ince bakır folyo katmanından yapılmış-akım taşıyan bir bileşendir. İki uç nispeten sert terminal alanları halinde birleştirilirken, merkez lamine ve esnek kalır.

Bu kombinasyon, baranın aşağıdakileri barındırırken yüksek akım iletmesine olanak tanır:

• Ekipmanın çalışması sırasında titreşim;
• Termal genleşme ve büzülme;
• Montaj toleransları;
• Bağlı bileşenler arasındaki hareket;
• Kurulumdan kaynaklanan mekanik stres;
• Elektrik terminalleri arasında hafif yanlış hizalama.

Esnek bakır baralar, EV akü paketlerinde, enerji depolama sistemlerinde, şalt donanımlarında, transformatörlerde, güç dağıtım dolaplarında, şarj ekipmanlarında ve diğer yüksek-akımlı elektrik düzeneklerinde yaygın olarak kullanılır.

Birleştirilen uçlar daha sonra zımbalanabilir, delinebilir, kaplanabilir veya diğer iletkenlere bağlanabilir. Bağlanmamış orta bölüm, ürün çiziminde belirtilen etkin esnek uzunluğu korumalıdır.

Neden Tek Bir Bakır Çubuk Yerine Birden Fazla İnce Folyo Kullanılıyor?

Katı bir bakır çubuk, akımı etkili bir şekilde taşıyabilir, ancak titreşimi veya bileşenler arasındaki göreceli hareketi kolayca ememez. Aynı iletken kalınlığının birden fazla ince katmana bölünmesi gereken yönde esnekliği artırır.

Ancak gevşek folyo katmanları, stabil terminal alanları oluşturulmadan güvenilir bir şekilde cıvatalanamaz veya kurulamaz. Bakır folyo difüzyon kaynağı, ortadaki katmanlı yapıyı korurken işlenebilmeleri ve bağlanabilmeleri için uçları birleştirmek için kullanılır.

Difüzyon kaynağı, ısı ve basıncın, arayüzler boyunca bir bağın oluşması için hazırlanmış metal yüzeyleri yeterince yakın temasa getirdiği bir katı-bağlantı işlemidir. Klasik difüzyon birleştirmede dolgu metaline gerek yoktur ve yüzey durumu, düzlük, sıcaklık, basınç ve süre önemli proses değişkenleridir. Bu genel prensip aynı zamanda TWI tarafından difüzyon bağlanmasına ilişkin yayınlanan teknik kılavuzda da açıklanmaktadır.

Esnek bara endüstrisinde, "bakır folyo difüzyon kaynağı" ve "yüksek-polimer difüzyon kaynağı" terimleri genellikle grafit takımların kullanıldığı elektrikle ısıtılan, basınç-destekli bir işlem için kullanılır. Bu üretim yöntemi otomatik olarak uzun-döngülü vakum-fırında difüzyon bağlamayla aynı şekilde ele alınmamalıdır. Isıtma yöntemi, atmosfer, çevrim süresi ve arayüz davranışı farklılık gösterebilir.

Bu nedenle alıcılar için en önemli soru, sürecin adı değil, sürekli olarak gerekli olanı üretip üretemeyeceğidir:

• Gümrüklü alan;
• Bitmiş terminal kalınlığı;
• Mekanik mukavemet;
• Eklem direnci;
• Boyutsal tolerans;
• Yüzey durumu;
• Toplu-toplu-toplu tekrarlanabilirlik.

Normalde İlave Dolgu Metaline Gerek Yok

Sıradan çok katmanlı bakır folyo baralar için, folyo uçları genellikle lehim veya sert lehim dolgusu olmadan birleştirilebilir. Bu, farklı elektriksel, mekanik veya termal özelliklere sahip bir dolgu malzemesinin kullanılmasını önlemeye yardımcı olur.

Bakır malzeme, yüzey hazırlığı, aletler ve kaynak programı uygun şekilde kontrol edildiğinde süreç, tanımlanmış test koşulları altında düşük ve tekrarlanabilir bağlantı direncine sahip kompakt bir terminal üretebilir.

Esnek Merkez Korunuyor

Amaç baranın tamamını bağlamak değildir. Ana ısıtma ve basınç bölgesi içerisine yalnızca tasarlanan terminal alanları yerleştirilir. Orta kısım bağlanmadan kalır, böylece bitmiş bileşen titreşimi ve kurulum hareketini emebilir.

Isıtılan alan merkeze doğru çok fazla uzanırsa etkin esnek uzunluk azalabilir. Bu nedenle takım boyutları ve iş parçası konumlandırması, görsel tahmine dayanmak yerine bara çizimini takip etmelidir.

Makine konfigürasyonları farklılık gösterse de tipik bir bakır folyo esnek bara altı ana aşamadan geçer.

1. Folyo ve Bitmiş Bara Özelliklerini Onaylayın

Süreç geliştirme makineyle değil ürünle başlar. Üretici, takım seçmeden veya kaynak programını oluşturmadan önce aşağıdaki bilgileri doğrulamalıdır:

• Bakır kalitesi ve malzeme durumu;
• Bireysel folyo kalınlığı;
• Folyo katmanlarının sayısı;
• Folyo genişliği;
• Toplam yığın kalınlığı;
• Toplam ürün uzunluğu;
• Her uçta yapıştırma uzunluğu ve genişliği;
• Kaynak sonrası gerekli terminal kalınlığı;
• Delik konumu ve işleme gereksinimleri;
• Kaplama veya yüzey{0}işleme gereksinimleri;
• Mekanik ve elektriksel kabul kriterleri.

Aynı toplam kalınlığa sahip iki yığın farklı davranabilir. Örneğin, yirmi adet 0,10 mm folyo katmanı, on adet 0,20 mm folyo katmanından daha fazla arayüz içerir. Yüzey durumu, katmanlar arası temas, ısınma davranışı ve sıkıştırma sırasında kaymaya karşı direnç bakımından farklılık gösterebilirler.

Gerekli bitmiş terminal kalınlığı da önemlidir. Takım boşluğunu, sıkıştırma kontrolünü ve kabul edilebilir miktarda malzeme deformasyonunu etkiler.

2. Bakır Folyoları Kesin, Hizalayın ve Temizleyin

Folyolar belirtilen uzunlukta kesilir ve gerekli katman sırasına göre düzenlenir. Isıtma ve sıkıştırma sırasında hedef alanın tamamının kaplanması için uçlar tekrarlanabilir bir referansa göre hizalanmalıdır.

İstiflemeden önce operatör şunları kontrol etmelidir:

• Uzunluk değişimi;
• Kenar çapakları;
• Kırışıklıklar veya kıvrımlar;
• Yüzey çizikleri;
• Yağ veya işlem kalıntısı;
• Görünür oksidasyon;
• Katmanlar arasındaki parçacıklar;
• Yanlış folyo yönlendirmesi.

Parlak-görünümlü bir yüzey mutlaka temiz bir bağlanma yüzeyi anlamına gelmez. Yağlar, parmak izleri, toz ve ince oksit filmler yine de katmanlar arası teması engelleyebilir.

Seçilen temizleme yönteminin folyo kalınlığına ve üretim gereksinimlerine uygun olması gerekir. Agresif mekanik işlem, ince folyoyu deforme edebilir veya boyutsal farklılıklar yaratabilir. Temizlendikten sonra folyolar kuru tutulmalı, kirlenmeden korunmalı ve kontrollü bir süre içerisinde kalıplara yüklenmelidir.

3. Folyoları Kalıpta İstifleyin ve Konumlandırın

Hazırlanan folyo yığını, grafit kalıplama veya başka bir uygulamaya-özel ısıtma ve sıkıştırma düzeneğine yerleştirilir. Mekanik durdurmalar veya yerleştirme özellikleri ürünün konumunu, yapıştırma uzunluğunu ve folyo hizalamasını kontrol etmelidir.

Kurulum şunları sağlamalıdır:

• Terminal alanının tamamı etkili ısıtma bölgesinin içinde yer alır;
• Üst ve alt takım yüzeyleri paraleldir;
• Folyo yığını kırışmadan desteklenir;
• Katmanlar arasında hiçbir yabancı madde sıkışmaz;
• Bağlanmamış esnek bölüm ana bağlanma bölgesinin dışında kalır;
• Sıkıştırma sırasında iş parçası önemli ölçüde kayamaz.

Geniş baralar veya geniş bağlantı alanları için, takım düzlüğü ve basınç dağılımı, belirtilen makine kuvvetini basitçe arttırmaktan daha önemli olabilir. Yüksek silindir veya hidrolik okuma, basıncın folyo istifinin her yerine eşit şekilde ulaştığını garanti etmez.

Aşınmış, çatlamış veya düzgün olmayan grafit yüzeyler, basıncın yetersiz olduğu, elektrik temasının dengesiz olduğu veya ısı dağılımının eşit olmadığı alanlar oluşturabilir.

4. Kontrollü Isı ve Basınç Uygulayın

Konumlandırmanın ardından makine, bakır folyo katmanları arasındaki boşlukları azaltmak ve yığını stabilize etmek için basınç uygular. Daha sonra makine tasarımına göre ısı verilir. Birçok esnek bara sisteminde, ısıyı hedef alana aktarmak için elektriksel dirençli ısıtma ve grafit takımlar kullanılır.

Sıcaklık, basınç ve zaman, etkileşimli bir süreç penceresi olarak ele alınmalıdır.

Yetersiz ısı veya bekletme süresi bazı arayüzlerin tam olarak bağlanmamasına neden olabilir. Aşırı ısıtma oksidasyonu, renk bozulmasını, takım tüketimini veya terminal deformasyonunu artırabilir. Aynı şekilde, yetersiz basınç katmanların ayrılmasına yol açabilirken, aşırı veya yetersiz kontrol edilen basınç, folyo ekstrüzyonuna veya yanlış son kat kalınlığına neden olabilir.

Etkili ısıtma programı şunlardan etkilenebilir:

• Folyo kalınlığı ve katman sayısı;
• Bakır kalitesi ve malzeme durumu;
• Yapıştırma uzunluğu ve genişliği;
• Toplam ısıtılmış kütle;
• Takım boyutları;
• Grafit durumu;
• Isıtma hızı;
• Uygulanan kuvvet ve gerçek temas alanı;
• Gerekli terminal sıkıştırması;
• Soğutma koşulları.

Bu nedenle başka bir makineden veya başka bir baradan alınan sıcaklık değeri otomatik üretim ayarı olarak kullanılmamalıdır.

HAIFEI numune denemeleri sırasında, ilk süreç programı müşterinin gerçek folyo istifi, birleştirme boyutları, takım temas alanı ve bitmiş-terminal gereksinimleri etrafında geliştirilir. Daha sonra üretim parametreleri onaylanmadan önce deneme sonuçları kontrol edilir.

5. Bağlantılı Ucu Basınç Altında Soğutun

Isıtma aşaması sona erdiğinde iş parçasının hemen serbest bırakılması gerekmez. İlk soğutma aşamasında kontrollü basıncın sürdürülmesi, terminal şeklinin stabilize edilmesine ve katmanlar arası geri esnemenin azaltılmasına yardımcı olur.

Basınç altında soğutma şunları destekleyebilir:

• Daha tutarlı terminal kalınlığı;
• Folyo yığınının hareketinin azalması;
• Daha iyi boyutsal kararlılık;
• Boşaltma sırasında daha düşük bozulma riski;
• Döngüler arasında daha tekrarlanabilir sonuçlar.

Soğutma sistemi aynı zamanda sürekli üretimi de etkiler. Makine çalışırken soğutma-suyu sıcaklığı veya akışı değişirse, daha sonraki döngülerin termal başlatma koşulu ilk numuneninkinden farklı olabilir.

Bu nedenle imalatçılar, özellikle üretim hedefinin uzun bir vardiya boyunca tekrarlanan kaynaklamayı gerektirdiği durumlarda, proses validasyonu sırasında ilgili soğutma koşullarını kaydetmelidir.

6. Barayı Çıkarın, Bitirin ve İnceleyin

Terminal yeterince soğuduktan sonra parça takımdan çıkarılır. Çizim ve üretim planına bağlı olarak sonraki işlemler şunları içerebilir:

• Kenar düzeltme;
• Montaj deliklerini delmek veya delmek;
• Çapak alma;
• Parlatma;
• Yüzey temizliği;
• Nikel folyo eki;
• Kalay veya nikel kaplama;
• Yalıtım kurulumu;
• Boyutsal inceleme;
• Mekanik ve elektriksel testler.

Kaynak ve sonraki bitirme işlemleri bağlantılı ancak ayrı üretim aşamaları olarak ele alınmalıdır. Bir difüzyon kaynak makinesi, bu işlemler özelleştirilmiş bir üretim hücresine dahil edilmediği sürece otomatik olarak delme, kaplama veya izolasyon gerçekleştirmez.

Bakır folyo kaynak kalitesi, tek bir başlık parametresinden ziyade sürecin tamamı tarafından kontrol edilir.

Neden Makine Basıncı Tek Başına Sonucu Açıklamıyor?

Bir makine silindir basıncını, hidrolik basıncını veya toplam kuvveti görüntüleyebilir, ancak folyo arayüzleri gerçek birleştirme alanı boyunca dağıtılan basınca yanıt verir.

İki farklı yapıştırma alanına uygulanan aynı makine kuvveti aynı arayüz koşulunu yaratmaz. Takım sapması, yanlış hizalama ve yerel aşınma, basınç dağılımını daha da değiştirebilir.

Bir numune bir tarafa yapıştırılıp diğer taraftan ayrıldığında, makine basıncının arttırılması ilk otomatik tepki olmamalıdır. İlk önce takım paralelliği, grafit durumu, folyo hizalaması ve iş parçası konumu incelenmelidir.

Doğrulamadan Sonra Üretim Parametreleri Neden Kilitlenmelidir?

Kabul edilebilir bir numune üretildiğinde, onaylanmış süreç belgelenmelidir. Kayıt şunları içerebilir:

Makine program numarası;

• Isıtma aşamaları ve süresi;
• Uygulanan kuvvet veya basınç ayarı;
• Takım tanımlama;
• Soğutma süresi;
• Bakır malzeme ve partisi;
• Bitmiş terminal boyutları;
• Denetim sonuçları;
• Operatör ve üretim tarihi.

Parametre kontrolü, bir makine sorununu malzeme, takım, hazırlık veya yüklemedeki değişikliklerden ayırmaya yardımcı olur.

Bir kusur oluştuğunda, mümkün olduğu kadar aynı anda yalnızca bir değişken değiştirilmelidir. Eş zamanlı olarak artan sıcaklık, basınç ve bekletme süresi, farklı-görünümlü bir örnek oluşturabilir, ancak gerçek nedeni belirlemeyi zorlaştırır.

Hiçbir birleştirme yöntemi her iletken tasarımı için ideal değildir. Seçimde bağlantı geometrisi, malzeme kombinasyonu, elektrik gereksinimleri, üretim hacmi ve kabul edilebilir ısıdan-etkilenen alan dikkate alınmalıdır.

Difüzyon kaynağı, ürün birden fazla ince folyo içerdiğinde ve uçlar arasında esnekliği korurken kompakt terminal alanları gerektirdiğinde özellikle değerlendirilmeye değerdir. Bağlantının oldukça lokalize olduğu, kelepçelenmesinin zor olduğu veya başka bir malzeme kombinasyonu etrafında tasarlandığı durumlarda farklı bir işlem daha uygun olabilir.

Makine seçimi, yalnızca transformatör kapasitesi veya genel maksimum ürün genişliği yerine, en büyük ve en zorlu onaylı iş parçasına göre yapılmalıdır.

Bir tedarikçi aşağıdakileri değerlendirmelidir:

Gerekli Yapıştırma Alanı

Terminal uzunluğu ve genişliği, yeterince eşit ısı ve basınç alması gereken temas alanını belirler. Geniş bir terminal, aynı toplam bakır kalınlığına sahip dar bir terminalden farklı bir alet ve kuvvet düzenlemesi gerektirebilir.

Maksimum Folyo Yığını

Değerlendirme bireysel folyo kalınlığını, katman sayısını ve toplam yığın kalınlığını içermelidir. Bu değerler katmanlar arası teması, ısınma davranışını ve takım açıklığını etkiler.

Bitmiş Terminal Kalınlığı

Çizimde dar bir kalınlık toleransı belirtiliyorsa sistem tekrarlanabilir sıkıştırma ve kararlı durma veya konum kontrolü sağlamalıdır. Makine kuvveti tek başına nihai boyutu garanti edemez.

Üretim kapasitesi

Alıcı günlük miktarı ve gerekli çevrim süresini sağlamalıdır. Tedarikçi daha sonra şunları değerlendirebilir:

• Manuel veya otomatik yükleme;
• Tek- veya çok-istasyonlu takımlama;
• Soğutma kapasitesi;
• Parametre depolama;
• Operatör katılımı;
• Malzeme taşıma;
• Düzeltme veya delme ekipmanıyla entegrasyon.

Yardımcı Programlar ve Kurulum Koşulları

Teklif, gerekli olanları tanımlamalıdır:

• Güç kaynağı;
• Soğutma-suyu veya soğutucu kapasitesi;
• Varsa basınçlı hava;
• Kat alanı;
• Makine temeli;
• Havalandırma veya ekstraksiyon;
• Yükleme ve bakım erişimi.

Kalite ve İzlenebilirlik Gereksinimleri

Otomotiv, enerji depolama veya diğer kontrollü üretim için alıcıların tarif yönetimine, şifre-korumalı parametrelere, döngü sayımına, alarm kayıtlarına veya veri aktarımına ihtiyacı olabilir.

Gerekli ısıtma kapasitesi, basınç sistemi ve takım boyutları, bir seçim yapılmadan önce gerçek folyo yığını ve yapıştırma alanına göre değerlendirilmelidir.bakır difüzyon kaynak makinesi.

Doğru makine ve proses yalnızca toplam bakır kalınlığına bakarak doğrulanamaz.

Haifei'ye bakır folyo spesifikasyonunuzu, katman sayınızı, terminal boyutlarınızı, bitmiş kalınlığınızı, ürün çiziminizi ve üretim hedefinizi gönderin. Mühendislerimiz bağlantı tasarımını inceleyebilir, uygulamaya özel takımları hazırlayabilir- ve makine konfigürasyonunu önermeden önce örnek bir kaynak denemesi düzenleyebilir.

Bakır Folyo Numune Kaynak Testi İsteyin