Les barres flexibles en feuille de cuivre sont largement utilisées dans les batteries de puissance, les systèmes de stockage d'énergie, les transformateurs, les interrupteurs, les onduleurs et les systèmes électriques des véhicules électriques.Ils sont généralement fabriqués en empilant plusieurs couches de feuille de cuivre minceLes extrémités sont soudées et compactées pour former des zones de connexion conductrices, tandis que la section centrale reste flexible pour accueillir les vibrations, l'expansion thermique et les tolérances d'assemblage.
Lorsqu'ils achètent une machine, beaucoup d'acheteurs comparent d'abord la puissance de la machine et son prix.La capacité d'une machine de soudage par diffusion à produire des barres de soudage souples stables en feuille de cuivre ne dépend pas uniquement de sa KVA nominaleL'épaisseur du film, le nombre de couches, la surface de soudage, les dimensions de l'extrémité finie, la sortie requise, le système de pression et les conditions de refroidissement affectent la configuration finale de la machine.
Cet article explique comment évaluer une machine de soudage par diffusion en fonction des besoins réels du produit et de la production,aider les ingénieurs et les équipes d'achat à prendre une décision plus éclairée avant de demander un devis.
Pourquoi la feuille de cuivre multicouche est difficile à souder
Le cuivre conduit rapidement la chaleur, de sorte que la chaleur générée lors du soudage peut se propager loin de la zone de jointure.Si la température de chauffageSi la pression ou le temps de maintien n'est pas correctement contrôlé, la surface extérieure peut paraître compactée tandis que les couches intérieures restent insuffisamment collées.
Les problèmes courants sont les suivants:
- L'extrémité soudée semble acceptable, mais les couches internes de la feuille se séparent lors d'un essai de peeling.
- Une pression inégale produit une épaisseur et une densité incohérentes sur la zone soudée.
- Une chaleur excessive provoque une oxydation, une décoloration foncée, une collision avec l'outillage ou des changements dimensionnels.
- L'extrémité soudée devient excessivement dure ou déformée, ce qui affecte la flexion et l'assemblage ultérieurs.
- Le soudage des échantillons est réussi, mais la qualité de la soudure devient instable pendant la production continue.
Pour cette raison, le choix d'une machine de soudage à barres flexibles en feuille de cuivre n'est pas simplement une question de déterminer si la machine peut faire une soudure.Il est également nécessaire de confirmer si l'équipement peut maintenir un chauffage stable., la pression et le refroidissement pendant le cycle de production requis.
Pourquoi le soudage par diffusion est-il couramment utilisé pour les barres d'arrimage souples en papier de cuivre
Comment fonctionne le soudage par diffusion
Le soudage par diffusion est un procédé de jointure à l'état solide. Les matériaux sont reliés par l'action combinée de température, de pression et de temps de maintien contrôlés tout en restant en dessous de leur point de fusion.Le procédé ne nécessite normalement ni la fusion du cuivre ni l'utilisation de métaux de remplissage.
Pour les barres flexibles en feuilles de cuivre multicouches, le soudage par diffusion permet de produire une section solide compactée à l'extrémité de la pile de feuilles.d'une épaisseur n'excédant pas 10 mm.
Comparé aux procédés qui ne créent que des points de soudage individuels, le soudage par diffusion est généralement mieux adapté aux produits en feuilles de cuivre multicouches qui nécessitent une zone de connexion continue et compactée.
Le soudage par diffusion ne convient pas à toutes les pièces en cuivre
Le procédé de soudage doit toujours être choisi en fonction de la structure de la pièce.Pour les joints de rouleaux en cuivre massif, le brasage par résistance ou un autre procédé de jointure peut être envisagé.
Les acheteurs doivent donc déterminer si le soudage par diffusion convient à la pièce avant de choisir une machine.Le fait que le matériau soit en cuivre ne signifie pas automatiquement que le soudage par diffusion est la meilleure option.
| Processus de soudage | Plus approprié pour | Principaux facteurs de sélection |
| Soudage par diffusion | Barres d'arrimage souples en feuille de cuivre multicouches et surfaces d'extrémité compactées plus grandes | Nombre de couches, surface de soudage, pression, chauffage et refroidissement |
| Soudage par résistance | Pièces en cuivre ayant une trajectoire de courant et une structure de contact appropriées | Matériau de l'électrode, zone de contact et concentration de courant |
| Soudage par ultrasons | Des connexions plus petites en feuille de cuivre, en fil et en bornes | Épaisseur totale, zone de soudage, amplitude et accès à l'outillage |
| Le brasage | Particules et appareils pour le nettoyage des eaux usées | Métal de remplissage, flux, nettoyage post-soudure et chauffage |
Informations sur le produit requises avant de choisir une machine de soudage par diffusion
Épaisseur et nombre de couches du film monocouche
L'épaisseur de la feuille en une seule couche, le nombre total de couches et l'épaisseur totale de la pile doivent être indiquées séparément.
Par exemple, deux produits peuvent avoir la même épaisseur totale, mais l'un peut contenir de nombreuses couches minces tandis que l'autre contient moins de couches plus épaisses.Leur difficulté de soudage ne sera pas nécessairement la mêmeUne pile avec plus de couches a plus d'interfaces de contact et nécessite généralement un contrôle plus étroit de la propreté de la surface, de la répartition de la pression et de la liaison interne.
Les informations suivantes doivent être fournies lors de la demande d'évaluation:
- de qualité cuivre
- Copper nu, cuivre plaqué en étain ou autre traitement de surface
- Épaisseur du film monocouche
- Nombre total de couches de feuille
- Épaisseur totale de la pile
- Présence d'huile, d'oxydation, de taches ou d'autres contaminations de surface
Surface de soudage et dimensions de l'extrémité finie
La longueur et la largeur de la zone de soudage influent sur la capacité de chauffage requise, la plage de pression et la taille de l'outillage.le produit ayant une surface de soudage plus grande peut nécessiter une configuration de machine différente.
Il convient également de confirmer les détails suivants:
- Partie de l'assemblage de pièces de rechange
- Soudage à une ou deux extrémités
- Si l'extrémité doit être compactée dans une forme spécifique
- Si le poinçonnage, la taille ou le fraisage sont nécessaires après le soudage
- Longueur requise de la section centrale flexible
- Si la feuille sera reliée à une barre de cuivre solide, à une feuille de nickel ou à un autre composant conducteur
Ces détails doivent de préférence être indiqués dans un dessin 2D. Une photo du produit ne peut pas à elle seule indiquer avec précision le nombre de couches de feuille, la structure interne ou les tolérances dimensionnelles.
Résultats requis et fréquence de changement
Une machine capable de produire un échantillon acceptable ne peut pas nécessairement supporter une production continue à la puissance requise.
Les acheteurs doivent fournir la production cible par quart ou par jour, le nombre de cycles de soudage requis pour chaque pièce, le nombre de quarts de travail et la fréquence de modification des spécifications du produit..
Si la conception du produit est stable et que le volume de production est élevé, le positionnement automatique peut être effectué en utilisant des outils remplaçables.sélection de recettes, le chargement robotique et l'enregistrement des données de processus peuvent être envisageables.
Ne sélectionnez pas une machine de soudage par diffusion par KVA seule
La puissance nominale ne détermine pas la capacité totale de soudage
Le KVA nommé est une spécification importante de la machine, mais il ne détermine pas indépendamment la taille de la barre flexible en feuille de cuivre qu'une machine peut souder.
La capacité de soudage réelle dépend également:
- Nombre de couches de feuille et épaisseur totale de la pile
- Longueur et largeur de la zone de soudage
- Temps de soudage et temps de cycle requis
- Application de la pression et méthode de maintien de la pression
- Cycle de fonctionnement du transformateur
- Conception de circuits secondaires
- Condition de contact avec l'outil
- Capacité de refroidissement
Il est donc peu fiable de spécifier une machine de 150 KVA, 200 KVA ou 350 KVA basée uniquement sur l'épaisseur du cuivre.Une meilleure approche consiste à laisser le fournisseur procéder à une évaluation initiale basée sur le dessin de la pièce et les exigences de production, suivie d'essais de soudage sur le matériau réel du client.
La zone de soudage efficace doit couvrir la pièce
La surface de travail de la machine doit accueillir le plus grand produit requis; l'acheteur doit confirmer que l'outillage peut couvrir complètement l'extrémité soudée,que la pression peut être répartie uniformément sur toute la surface et qu'il reste suffisamment d'espace pour le positionnement, chargement et déchargement.
Si le produit le plus gros est toujours proche de la capacité maximale de la machine, il peut y avoir une marge de processus insuffisante pendant la production continue.La machine sélectionnée doit couvrir les variations futures confirmées du produit sans être inutilement surdimensionnée pour des spécifications qui pourraient ne jamais entrer en production..
Machine de soudage par diffusion pneumatique ou hydraulique?
Quand une machine de soudage par diffusion pneumatique convient
Un système pneumatique a une structure relativement simple et est généralement pratique à utiliser et à entretenir.Il peut être adapté lorsque les spécifications du produit sont concentrées dans une plage limitée et que la zone de soudage et la force requises restent dans la capacité contrôlable du système pneumatique.
Cependant, l'usine doit disposer d'un approvisionnement stable en air comprimé.qui peuvent influencer l'épaisseur de l'extrémité compactée et la consistance de lot à lot.
L'évaluation devrait donc tenir compte de la pression de fonctionnement réelle et de la méthode de commande, plutôt que de la seule force de sortie théorique de la bouteille.
Quand une machine de soudage par diffusion hydraulique convient
Un système hydraulique est généralement plus approprié lorsque la zone de soudage est grande, que la pile de feuilles est épaisse ou que l'application nécessite une force de pressage plus élevée et plus stable.Il peut également être préférable lorsque la pression de maintien, les dimensions de l'extrémité finie et la répétabilité du procédé sont particulièrement importantes.
Cela ne signifie pas que les machines hydrauliques sont toujours meilleures que les machines pneumatiques.
La décision finale doit être fondée sur la surface de soudage maximale, les dimensions de compactage requises, les pressions requises et les résultats réels du soudage de l'échantillon.
Pourquoi le chauffage, l'outillage et le refroidissement sont aussi importants
Un chauffage stable est plus important que la température la plus élevée
Une température plus élevée ne produit pas automatiquement un meilleur joint soudé par diffusion.tandis qu'une température excessive peut augmenter le risque d'oxydation, décoloration foncée, collant à l'outillage et changements dimensionnels.
La température, la pression et le temps de rétention doivent fonctionner ensemble.Il ne faut pas s'attendre à ce qu'un ensemble de paramètres couvre toutes les spécifications du produit..
L'outillage détermine la forme de l'extrémité soudée
L'outillage transfère la pression sur la pile de feuilles et affecte la longueur, la largeur, l'épaisseur, l'état des bords et la répartition de la pression de l'extrémité finie.
Si les dimensions du produit changent de façon significative, le réglage des réglages de la machine peut ne pas être suffisant.
Avant de passer une commande, confirmez:
- Combien d'ensembles d'outils sont inclus dans le devis?
- Comment remplacer les outils
- Le coût de l'outillage pour les futures tailles de produits
- Le délai de livraison prévu des outils
- Si différentes pièces peuvent partager le même dispositif de positionnement
La capacité de refroidissement affecte la production continue
Le système de refroidissement contrôle la température de fonctionnement du transformateur, des électrodes, des composants conducteurs et des outils.la machine peut fonctionner normalement au début de la production mais présenter des changements dans le temps de cycle et la qualité de soudage après un fonctionnement continu.
Une machine de soudage par diffusion nécessite donc normalement un approvisionnement stable en eau de circulation.la température ambiante et les installations déjà disponibles à l'usine.
Les exigences en matière de refroidissement doivent être confirmées lors de la sélection de la machine plutôt que d'être traitées seulement après l'installation.
Comment vérifier la qualité de la soudure avant de commander
L'inspection visuelle ne suffit pas
Une surface plane et une couleur acceptable ne prouvent pas que toutes les couches internes de feuille de cuivre ont été reliées de manière fiable.Les défauts peuvent rester à l'intérieur de la pile de feuilles et ne peuvent pas toujours être détectés par une photo ou une inspection visuelle..
En fonction des exigences de service du produit, les essais suivants peuvent être effectués:
- Épreuves de pellicule pour vérifier l'état d'adhérence entre les couches de feuille
- Test de traction ou de cisaillement pour vérifier la résistance mécanique
- Inspection de la section transversale pour identifier la séparation interne ou les zones non reliées
- Inspection dimensionnelle de la longueur, de la largeur et de l'épaisseur de l'extrémité soudée
- Épreuves de résistance électrique pour évaluer la stabilité du joint conducteur
- Épreuves d'augmentation de température sous tension sous conditions de fonctionnement réelles
- Épreuves de flexion ou de fatigue pour évaluer la fiabilité du service
Définir les critères d'acceptation avant le soudage des échantillons
Le client et le fournisseur de la machine doivent s'accorder sur les tolérances de dessin, les exigences d'apparence, la résistance mécanique, la résistance électrique,limites de température et méthodes d'essai avant le début des essais de soudage.
En l'absence de critères d'acceptation convenus, les deux parties peuvent évaluer différemment le même échantillon.
Les rapports d'essai doivent également indiquer les spécifications de l'échantillon, le courant appliqué, la durée de l'essai, les conditions environnementales et les limites d'acceptation.Une valeur d'essai unique sans ces conditions ne suffit pas pour l'homologation de la machine..
Erreurs courantes lors de l'achat d'une machine de soudage par diffusion
Comparer seulement le prix de la machine et la puissance nominale
Un prix inférieur ou un KVA plus élevé ne signifie pas nécessairement qu'une machine est plus adaptée à l'application.
La comparaison devrait également inclure:
- Plage de soudage réelle
- Système de pression
- Zone de travail efficace
- Cycle de fonctionnement du transformateur
- Exigences en matière de refroidissement
- Configuration des outils
- Résultats du soudage par échantillonnage
Fournir des photos sans dessins
Les photos aident le fournisseur à comprendre l'apparence générale du produit, mais elles ne montrent pas avec précision l'épaisseur de la couche unique, le nombre de couches, la surface de soudage ou les tolérances dimensionnelles.
Une configuration et un devis préparés à partir de photos seules sont plus susceptibles de nécessiter des modifications ultérieurement dans le projet.
Ne pas tenir compte des exigences de production continue
Un échantillon réussi démontre que le procédé peut être réalisable, mais ne prouve pas que la machine peut répondre à la production requise en production continue.
L'évaluation devrait également porter sur les changements de température après une opération répétée, le temps de cycle, la consistance du soudage et les performances de refroidissement.
Ne pas confirmer l'outillage et l'équipement d'assistance
La phase de cotation devrait préciser:
- Nombre d'ensembles d'outils inclus
- Si le refroidisseur d'eau est inclus
- Énergie électrique, air comprimé et eau de refroidissement nécessaires
- Portée de l'installation et mise en service
- Exigences relatives aux consommables et aux pièces d'usure
- Coût de l'ajout de spécifications de produits futures
En comparant uniquement le prix de la machine principale, les coûts importants du projet peuvent ne pas être pris en compte.
Ce qu'il faut préparer avant de demander un devis
Pour obtenir une recommandation plus précise du procédé et un devis de la machine, préparez les informations suivantes:
- Des dessins 2D ou 3D du produit
- Traitement des feuilles de cuivre et de surface
- Épaisseur d'une seule couche, nombre de couches et épaisseur totale de la pile
- Surface de soudage et dimensions de la finition de la soudure
- Photos du produit et échantillons disponibles
- Production requise par quart ou par jour
- Nombre de spécifications du produit et fréquence de changement
- Exigences relatives à la résistance électrique, à l'élévation de température ou à la résistance mécanique
- Méthode de production préférée: manuelle, semi-automatique ou entièrement automatique
- Équipement disponible pour l'alimentation électrique, l'air comprimé et le refroidissement
Grâce à cette information, le fournisseur peut déterminer plus précisément la puissance de la machine requise, le système de pression, la surface de soudage efficace, la conception de l'outillage et le niveau d'automatisation.
Comment prendre une décision finale
La bonne machine de soudage par diffusion à barres de bus flexible à feuille de cuivre n'est pas nécessairement la machine la plus puissante ou la plus complexe.Il est la machine qui couvre la gamme de produits requis, répond aux critères d'acceptation et maintient une production stable au moment du cycle cible.
Un processus de sélection pratique est le suivant:
- Confirmer si le soudage par diffusion est adapté à la structure de la feuille de cuivre et aux exigences de finition.
- Déterminer la capacité requise de la machine à partir de l'épaisseur de la couche unique, du nombre de couches et de la surface de soudage.
- Sélectionnez un système de pression pneumatique ou hydraulique en fonction de la force et de la gamme de produits requises.
- Confirmer les exigences relatives à l'outillage, au système de refroidissement et à l'usine.
- Effectuer des essais de soudage avec le matériau de production réel et tester les échantillons selon des critères d'acceptation convenus.
- Sélectionnez le niveau d'automatisation approprié en fonction de la sortie et de la fréquence de changement requises.
Pour une évaluation spécifique de l'application, envoyez au fournisseur de la machine le dessin de votre pièce, le matériau de la feuille de cuivre, l'épaisseur d'une seule couche, le nombre de couches, la surface de soudage et la sortie cible.Les essais de soudage utilisant le matériau réel fournissent une base plus fiable pour la sélection de la machine que la comparaison des feuilles de spécifications seules.
