Порівняння ультразвукового зварювання та лазерного зварювання у виробництві сонячних панелей
1. Естетика виробу ПК
Лазерне зварювання полягає у використанні високоенергетичного лазера для розплавлення зварюваного металу для створення з’єднання. При зварюванні сонячної теплопоглинаючої пластини місце зварювання зварюється з інтервалом 3-5 мм. Лазерне зварювання не вимагає тиску на зварювану заготовку, загальна деформація невелика, а поверхневе пошкодження шару, що поглинає тепло, невелике, тоді як ультразвукове зварювання металу спричинить хвилеподібну деформацію на поверхні листа внаслідок тиску, хоча цього можна уникнути за допомогою деформації поверхневого тиснення, але це все одно утворить слід зварювання приблизно 3 мм на поверхні сонячного поглинача тепла. Тому зовнішній вигляд виробів для лазерного зварювання буде краще ультразвукового зварювання металу. У цьому раунді змагань лазерне зварювання краще, ніж ультразвукове зварювання металу.
2. Стійкість PK
Міцність паяних з’єднань лазерного зварювання низька, і спаяні з’єднання легко зламати, коли тепло та холод часто чергуються або піддаються впливу зовнішніх сил. Ультразвукове зварювання металу використовує вертикальний тиск для того, щоб два об’єкти, що зварюються, перекривалися, і вони об’єднуються в міцне з’єднання за допомогою ультразвукового вібраційного тиску. Час склеювання короткий, а скріплююча частина не створює дефектів литої структури. Таким чином, положення зварювання є рівномірним і стабільним, а ультразвуковий метал. Зварювання пройшло випробування на 90-градусний вертикальний згин і все ще немає зламу. У цьому раунді змагань ультразвукове зварювання металів краще, ніж лазерне.
3. Теплопровідність PK
Використання лазерного зварювання змінить фізичну структуру зварюваного об'єкта, що вплине на його електро- або теплопровідність, а лазерне зварювання призведе до невеликої теплопровідності між металевим листом сонячного колектора і мідною трубкою, що впливає на ефективність теплопередачі. Ультразвукове зварювання металу не має цієї проблеми. Ультразвукове зварювання може знизити температурний вплив матеріалу до більш низького рівня, щоб не змінити структуру металу. Таким чином, електропровідність або теплопровідність після зварювання надзвичайно хороші, а питомий опір надзвичайно низький або майже нульовий. Ультразвукове зварювання металів стало зварюванням провідних і теплопровідних матеріалів. Це кращий вибір, ця продуктивність, очевидно, може дати переваги, яких неможливо досягти за допомогою лазерного зварювання при застосуванні до плоских сонячних колекторів. Згідно з випробуванням, ефективність передачі ультразвукових виробів зварювання металів приблизно на 3% вище, ніж у лазерного зварювання (тобто температура води приблизно на 3% вище за тих же умов роботи). У цьому раунді змагань ультразвукове зварювання металів, очевидно, краще, ніж лазерне.
4. Енергетика ПК
Як репрезентативний продукт з низьким вмістом вуглецю, енергозбереження та захисту навколишнього середовища, сонячні водонагрівачі широко визнані суспільством і споживачами. Велику увагу привертають також показники енергоспоживання у процесі виробництва. Одним з них є зварювання сонячних колекторів. З порівняльного аналізу принципу зварювання можна дізнатися, що ультразвукове зварювання металу дозволяє знизити температурний вплив матеріалу до низького рівня (температура зони зварювання не перевищує 50% температури плавлення металу, що зварюється), щоб не змінити металеву конструкцію, щоб вона не відпалила металеву заготовку і не вимагає охолодження води. З точки зору споживання енергії, ультразвукове зварювання може проводитися між одним і тим же типом металу та різними типами металу, що споживає набагато менше енергії, ніж лазерне. У цьому раунді змагань ультразвукове зварювання металів краще, ніж лазерне.
5. Вартість ПК
1. Вартість обладнання. У міжнародному масштабі апарат для ультразвукового точкового зварювання та апарат для лазерного зварювання коштують за однаковою ціною, але Minghe Ultrasonic Co., Ltd. представила першу повністю автоматичну ультразвукову зварювання металу цільної пластини в галузі сонячної теплової енергії за рахунок впровадження іноземні технології та незалежні дослідження та розробки. Апарат повністю зламав ситуацію, коли високоточне ультразвукове зварювальне обладнання моєї країни' має покладатися на іноземний імпорт, і в основному знизило ціни на вітчизняні апарати для ультразвукового зварювання вдвічі. Вартість одного пристрою ультразвукового зварювального апарату для металу нижча, ніж у апарату для лазерного зварювання, і співвідношення закупівлі двох зазвичай становить 300 000:1 мільйон (ціна вітчизняного лазерного зварювального апарату також швидко падає, близько 700 000) . Лазерний зварювальний апарат зазвичай має дві лазерні зварювальні головки, а ультразвуковий апарат зазвичай має одну зварювальну головку. При однаковій потужності, в порівнянні з одним лазерним зварювальним апаратом, ультразвуковий трохи краще, ніж лазерний.
По-друге, вартість використання: по-перше, лазерне зварювання підходить для товстих матеріалів, таких як зварювання алюмінію. Товщина алюмінієвої пластини зазвичай вибирається як 0,4 мм, тоді як ультразвукове зварювання підходить для тонких виробів, таких як алюмінієва пластина. Як правило, достатньо 0,2-0,3 мм. Що стосується зварювальних матеріалів, ультразвук перевершує. Друге – вартість витратних деталей. Витратними деталями для лазерного зварювання є ксенонові лампи та фільтруючі елементи, а витратними частинами для ультразвукового – зварювальні головки. Загалом, витратні матеріали для лазерного зварювання дешевші за ультразвукові. Тому в цьому раунді змагань ультразвукове зварювання металу трохи краще, ніж лазерне.
6. ККД ПК
Швидкість ультразвукового зварювання металу вища, ніж при лазерному: типова швидкість ультразвукового зварювання металу становить 8 м/хв для зварювання міді і 12 м/хв для зварювання алюмінію. Проте обраний на даний момент процес ультразвукового зварювання полягає в намотуванні зерна, а потім зварюванні, тому ефективність однієї машини необхідно знижувати. Для однакової виробничої потужності 2 апарати ультразвукового зварювання порівнюються з 1 лазерним зварювальним апаратом. У цьому порівнянні ультразвук краще, ніж лазер.
